一种酶催化甘油二酯的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于食品科学领域，更具体地，涉及一种甘油二酯的制备方法。
【背景技术】
[0002]甘油二酯(Diacylglycerol，简称DAG)，又被称为二脂肪酸甘油酯、甘二酯、双甘酯，是一类由一分子甘油和两分子游离脂肪酸酯化合成的产物或者由甘油三酯(Triacylglycerol, TAG)中一个脂肪酸被轻基取代的结构脂质。近年的研究表明，富含DAG的食用油作为一种新型的功能型油脂，具有多种生理活性和功能，能预防和治疗脂肪肝、心脑血管疾病，食用后不在体内积累，具有预防肥胖症等重要功能，应用广泛。早在1998年，DAG 油被日本健康、劳动及福利部(MHLff, Japanes Ministry of Health, Labor andWelfare)批准为一种“特殊健康用食品”。2000年，美国食品药品监督局(FDA)将富含DAG的食用油列为安全食品(GRAS, generally recognized as safe)，既可作为一种新型的食用油脂，也可作为一种安全的食品添加剂。
[0003]目前，甘油二酯的制备方法主要分为化学法和生物酶法。与化学法相比，生物酶法可以克服化学法存在的以下缺点:①需要在高温条件下反应，能耗高，同时高温条件对脂肪酸能造成较大破坏，影响产品质量；②专一性不强，对合成特定结构脂质有一定局限性副反应较多，产物一般为甘油二酯和甘油三酯的混合物成本高，设备投资大。生物酶法反应条件温和，能耗小，无污染，副反应少，因此生物酶法制备甘油二酯是一种绿色环保的合成工艺。
[0004]生物酶法中的油脂水解法和脂肪酸酯化法可以用来制备甘油二酯。但油脂水解法存在①水解程度难以控制，易过度水解，产物中过多副产物一游离脂肪酸及单甘酯，影响油脂品质过多副产物造成产品需要进一步脱酸等处理工艺，增加额外生产成本等缺点；而脂肪酸酯化法存在原料制备复杂，副产物较多，油脂品质难以保证等缺点。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种酶催化甘油二酯的制备方法，其目的在于通过脂肪酶催化水解和再酯化，在温和条件下高产率得制备甘油二酯，由此解决现有的制备方法水解成都难以控制或者副产物需要进一步脱酸处理的技术问题。
[0006]为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种酶催化甘油二酯的制备方法，包括以下步骤:
[0007](1)油脂部分水解:将食用油采用酶催化水解法进行部分水解，脱水后得到水解产物，使得所述水解产物中甘油二酯的含量在30.0被％至35.0wt%之间，游离脂肪酸含量在 26.0wt%S 30.0wt%之间；
[0008](2)再酯化:向步骤(1)中获得的水解产物中添加其质量2.5倍至4倍的甘油，采用酶催化酯化法进行酯化反应合成甘油二酯，脱除多余甘油后得到所述食用甘油二酯。
[0009]优选地，所述甘油二酯的制备方法，其步骤(1)采用酶催化水解法所用酶为比活力在1，000，OOOU/g至1，100，OOOU/g之间的脂肪酶，添加量为所述食用油质量的
0.3% -1.
[0010]优选地，所述甘油二酯的制备方法，其步骤(1)所述酶催化水解反应条件如下:
[0011]油水比为1:1.5-2.9g/mL，反应温度 35.0-60.0°C，反应时间为 3.0-10.0h。
[0012]优选地，所述甘油二酯的制备方法，其步骤(2)所述酶催化酯化法所用的酶为比活力在100，000U/g至120，000U/g之间的脂肪酶，添加量为所述食用油质量的0.6% -2.
[0013]优选地，所述食用甘油二酯的制备方法，其步骤(2)所述酶催化酯化反应条件如下:
[0014]反应温度为35.0-60.0°C，反应时间为6_15h。
[0015]优选地，所述食用甘油二酯的制备方法，其步骤(1)和步骤(2)所采用的酶为食品安全级别的脂肪酶。
[0016]优选地，所述食用甘油二酯的制备方法，其步骤(1)和步骤(2)所采用的酶为固定化脂肪酶酶，催化反应完毕后进行固定化脂肪酶回收。
[0017]优选地，所述食用甘油二酯的制备方法，其所述食用油为菜籽油、大豆油、鱼油、玉米油、花生油、以及米糠油中的一种或多种的混合。总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果:
[0018]本发明采用油脂部分水解然后再酯化的二步法制备甘油二酯，无需单独制备游离脂肪酸，操作简单；同时制备时，通过检验水解产物和控制甘油添加量，能方便的控制最终的产物的水解程度，避免过度水解，总体可控性强；另外，本方法甘油二酯产率高，酸值低，成品不需要脱酸处理，制备成本大幅降低，适合大规模工业生产。
【附图说明】
[0019]图1是实施例1中水解反应后产物的HPLC-ELSD检测图谱，经水解反应后产物中各组分及其含量，TAG:38.715%, FFAs:23.252%, DAG:32.256%, MAG:2.770% ；
[0020]图2是实施例1中酯化反应后所得产物的HPLC-ELSD检测图谱，经酯化反应后各组分及其含量，TAG:36.201%, FFAs:0.173%, 1, 3-DAG:36.945%, 1, 2-DAG:26.854% ；
[0021]图3是实施例1产物薄层色谱法分析结果。
【具体实施方式】
[0022]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0023]本发明提供的食用甘油二酯的制备方法，包括以下步骤:
[0024](1)油脂部分水解:将食用油采用酶催化水解法进行部分水解，脱水后得到水解产物，使得所述水解产物中甘油二酯的含量在30.0被％至35.0wt%之间，游离脂肪酸含量在26.0界七％至30.0界七％之间;所用酶为比活力在1，000，000U/g至1，100，000U/g之间的脂肪酶，添加量为所述食用油质量的0.3% -1.5%。
[0025]所述酶催化水解反应条件如下:
[0026]油水比为1:1.5-2.9g/mL，反应温度 35.0-60.0°C，反应时间为 3.0-10.0h。
[0027](2)再酯化:向步骤⑴中获得的水解产物中添加其质量2.5倍至4倍的甘油，采用酶催化酯化法进行酯化反应合成甘油二酯，脱除多余甘油后得到所述食用甘油二酯；所用的酶为比活力在100，000U/g至120，000U/g之间的脂肪酶，添加量为所述食用油质量的0.6% -2.
[0028]所述酶催化酯化反应条件如下:
[0029]反应温度为35.0-60.0°C，反应时间为6_15h。
[0030]脱出多余甘油的优选方法如下:通过高速离心将油水分离，取油相。其中水解产物采用HPLC-ELSD进行油脂组份及含量检测。所得产物中甘油二酯的含量可达60% -65%。
[0031]本发明步骤(1)和步骤(2)所采用的酶优选食品安全级别的脂肪酶催化剂为生物催化剂脂肪酶，因此反应条件温和，能耗小，无污染，副反应小。更优选的，步骤(1)和步骤
(2)所采用的酶为固定化脂肪酶酶，以便催化反应完毕后进行固定化脂肪酶回收，降低成本。其酶活力橄榄油乳化法测定其水解酶活，用于确定酶添加量。
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