[0001]
本發(fā)明涉及酶法合成母乳替代品技術領域，具體是一種酶法合成中國母乳甘油三酯替代品的制備方法及用途。

背景技術：

[0002]
嬰幼兒階段營養(yǎng)需求較為特殊，是一生中生長發(fā)育至關重要的時期，在這一關鍵時期各類營養(yǎng)素攝入的數量和質量將對以后的成長造成重大的影響，關鍵營養(yǎng)素的缺乏與不足，會造成無法挽回的后果。因此，為廣大嬰兒提供健康合理的嬰幼兒配方奶粉對具有重要的現實意義。
[0003]
許多研究表明，母乳對嬰兒的腸胃功能，生長，神經系統(tǒng)發(fā)育和免疫系統(tǒng)發(fā)育和降低傳染病的風險均有好處。母乳脂肪替代品(hmfs)是從天然脂肪和油脂中改性以模仿母乳脂肪的脂質，用作嬰兒配方奶粉原料或以用于特殊醫(yī)療目的添加入食品中。hmfs 發(fā)展的一項突破是開發(fā)長鏈多不飽和脂肪酸(lcpufa)，添加到嬰兒配方奶粉中的 lcpufa主要是二十二碳六烯酸(dha)、花生四烯酸(aa)和二十碳五烯酸(epa)，這些脂肪酸對嬰兒的視覺和認知發(fā)育至關重要。不同國家地區(qū)母乳的甘油三酯結構和含量不盡相同但有一定規(guī)律，中國母乳的甘油三酯結構含量最高的甘油三酯結構為opl其次為opo，芬蘭、西班牙、丹麥、意大利和澳大利亞母乳含量最高的甘油三酯結構為opo 其次為opl。因此參考中國母乳數據制備本土化的母乳替代品，個性化設計適合中國嬰兒生長發(fā)育的嬰兒配方奶粉具有重要的意義。
[0004]
母乳脂替代品主要原料是富含棕櫚酸的植物油或動物脂肪，對其結構進行改性并結合新型分離技術進行純化，使其中的甘油三酯在組成和構型方面接近母乳甘油三酯。在 2008年，中華人民共和國衛(wèi)生部的第13號公告批準了模擬母乳的結構油脂可以以營養(yǎng)添加劑的形式加入到嬰幼兒的配方奶粉中。由于營養(yǎng)學的發(fā)展和生活水平的提高，人們逐漸認識到傳統(tǒng)嬰兒配方奶粉添加植物油和牛乳的簡單配方滿足不了嬰兒的營養(yǎng)需求，因此，制備1,3-不飽和脂肪酸-2-飽和脂肪酸結構的甘油三酯作為嬰兒配方奶粉的脂質添加物成為學者關注的熱點問題。
[0005]
棕櫚作為一種熱帶木本植物，為世界人民提供目前消費量、生產量和國際貿易量最大的植物油品種棕櫚油，和菜籽油、大豆油并稱“世界三大植物油”，食用歷史超過五千年。棕櫚硬脂作為棕櫚油的分提產物，根據其熔點或者碘值的不同，分為不同的種類。目前，棕櫚硬脂主要應用于人造奶油、起酥油等產品的生產。棕櫚硬脂富含棕櫚酸是制備hmfs的廉價易得的原料，探索棕櫚硬脂為原料合成hmfs的新途徑不僅可以提高棕櫚硬脂附加值且降低生產成本。

技術實現要素：

[0006]
現有的研究中并沒有對中國母乳脂肪結構進行充分和系統(tǒng)的研究，也沒有在此基礎上，針對中國母乳結構，開發(fā)出與中國母乳脂肪結構相似甚至相同的中國母乳替代品，在
現有的中國嬰幼兒配方食品中，也無法獲取符合中國母乳脂肪結構的嬰幼兒膳食食品。
[0007]
針對上述的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種酶法合成中國母乳甘油三酯替代品的制備方法，使得按本發(fā)明方法制得的中國母乳甘油三酯替代品能夠作為嬰幼兒配方食品的原料，制備出符合中國母乳脂肪結構的嬰幼兒膳食食品。
[0008]
為實現上述目的，本發(fā)明所用技術方案為：
[0009]
一種酶法合成中國母乳甘油三酯替代品，以植物油為原料，模擬中國母乳甘油三酯結構，具體的，植物油原料包括棕櫚硬脂，紅花籽油，茶油，紫蘇籽油，月桂酸，肉豆蔻酸。
[0010]
優(yōu)選的，所述棕櫚硬脂為52
°
棕櫚硬脂。
[0011]
所述的52
°
棕櫚硬脂為催化后的52
°
棕櫚硬脂，其sn-2位棕櫚酸含量高，總棕櫚酸含量大致相同的sn-2棕櫚酸甘油三酯。
[0012]
所述的52
°
棕櫚硬脂催化方法為：52
°
棕櫚油經非定向脂肪酶催化，經分子重排得到sn-2棕櫚酸甘油三酯。
[0013]
所述非定向脂肪酶添加量為5-7wt％，反應溫度為65-85℃，反應時間為10-14h。
[0014]
一種酶法合成中國母乳甘油三酯替代品的制備方法，制備方法包括以下步驟：
[0015]
s1.棕櫚硬脂經非定向脂肪酶催化制得高sn-2棕櫚酸甘油三酯含量的棕櫚硬脂；
[0016]
s2.按照配方量選取紅花籽油，茶油，紫蘇籽油，月桂酸，肉豆蔻酸，與s1中所得高sn-2棕櫚酸甘油三酯含量的棕櫚硬脂進行混合制得混合油脂，添加脂肪酶，優(yōu)選sn-1,3 位定向脂肪酶酶解催化；
[0017]
s3.檢測和評估：經檢驗酶法合成的中國母乳甘油三酯替代品在總脂肪酸組成、sn-2 脂肪酸組成和甘油三酯構型方面與中國母乳相似。
[0018]
步驟s2中所述酶解催化過程具體為：向混合油脂中添加sn-1,3位定向脂肪酶6～10wt％，反應溫度為55～70℃，反應時間8～12h，所述sn-2高棕櫚酸甘油三酯與所用植物油摩爾比為1：5～1：7。
[0019]
步驟s2中所述配方量選取紅花籽油，茶油，紫蘇籽油，月桂酸，肉豆蔻酸，具體配方為：1份sn-2棕櫚酸甘油三酯，0～2.7份茶油：2.3～5.0份紅花籽油：0.2份紫蘇籽油： 0.4份月桂酸：0.4份肉豆蔻酸。
[0020]
一種酶法合成中國母乳甘油三酯替代品，用作中國母乳甘油三酯的替代品，與配方量的蛋白質原料、碳水化合物原料、維生素、礦物質，經噴霧干燥制得嬰幼兒膳食食品。
[0021]
一種酶法合成中國母乳甘油三酯替代品，用作嬰幼兒膳食食品的原料，與配方量的蛋白質原料、碳水化合物原料、維生素、礦物質，經噴霧干燥制得嬰幼兒膳食食品，具有降低嬰幼兒便秘、腸梗阻、腸胃炎、腹痛的用途。
[0022]
本發(fā)明的有益效果：
[0023]
1)成本低、附加值高，采用的植物油原料均是本領域常規(guī)的油脂原料，其中棕櫚硬脂是國際貿易的大宗油脂原料，來源豐富，價格便宜，葵花籽油，高油酸葵花籽油，紫蘇籽油，月桂酸，肉豆蔻酸也是本領域常規(guī)的油脂原料，本申請通過催化改性、配比調整制得的母乳脂肪替代品，具有良好的營養(yǎng)性和功能性，與中國母乳脂肪結構非常相似，甚至可以完全替代中國母乳脂肪而添加到嬰幼兒在內的諸多嬰幼兒膳食食品中，提高了油脂的附加值，相比于同類產品，富含亞油酸的結構酯含量更高，且游離脂肪酸比例較低，在相同時間里提高產量并節(jié)省酶用量，更符合中國母乳脂的要求；
[0024]
2)選取的棕櫚硬脂、葵花籽油，高油酸葵花籽油，紫蘇籽油，月桂酸，肉豆蔻酸富含多種營養(yǎng)元素，營養(yǎng)價值高；相比于選取動物油脂，尤其是豬油，避免了豬油原料的宗教忌諱帶來的推廣障礙，還具有容易加工，儲藏穩(wěn)定，使用范圍廣的特點；
[0025]
3)本發(fā)明制備的中國母乳替代品，完全符合國家法規(guī)標準和國外標準，改善了棕櫚酸在內的脂肪酸組成和結構；脂肪酸組成及其分布更佳全面接近中國母乳脂肪組成，尤其是亞油酸和sn-2脂肪酸；
[0026]
4)本發(fā)明制備的中國母乳脂肪替代品富含亞油酸，脂肪酸組成更佳貼合中國母乳脂肪結構，所以利用本發(fā)明制備的中國母乳脂肪替代品制成的嬰幼兒膳食食品，易于在嬰幼兒體內吸收并高效利用，因而可以明顯降低脂肪結構不合理導致的嬰幼兒膳食食品帶來的便秘、腸梗阻、腸胃炎、腹痛等疾病的發(fā)病可能性，非常有利于供給嬰幼兒的茁壯成長和健康發(fā)育。
具體實施方式
[0027]
下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0028]
經過長期的科學研究和大量的實驗探索，針對目前沒有涉及地域和飲食習慣對母乳脂肪結構帶來的差異，本發(fā)明通過合理地的植物油原料選取、植物油原料的催化改性，實現了全面模擬中國母乳中天然的脂肪結構，尤其是在sn-2脂肪酸的含量與中國母乳脂肪的非常相似，據此提供一種全面模擬和替代中國母乳的脂肪替代品。
[0029]
本發(fā)明涉及的原料主要有52
°
棕櫚硬脂(palm stearin)，紅花籽油(safflower seed oil)，茶油(tea oil)，紫蘇籽油(perilla oil)，月桂酸(lauric acid)，肉豆蔻酸(myristic acid)。各植物油的脂肪酸組成和分布如下表1-3所示：
[0030]
表1-ps0、ps1脂肪酸組成和分布
[0031][0032]
注：ps0：52
°
棕櫚硬脂；ps1：非定向脂肪酶催化所得sn-2棕櫚酸甘油三酯；∑sfa：總飽和脂肪酸；∑mufa：總單不飽和脂肪酸；∑pufa：總多不飽和脂肪酸；nd：未檢出。
[0033]
表2-紅花籽油、茶油、紫蘇籽油脂肪酸組成(百分含量，％)
[0034][0035]
注：∑sfa：總飽和脂肪酸；∑mufa：總單不飽和脂肪酸；∑pufa：總多不飽和脂肪酸；nd：未檢出。ssoffa：紅花籽油游離脂肪酸；coffa：茶油游離脂肪酸；fpoffa：紫蘇籽油游離脂肪酸。
[0036]
表3-母乳中參與評價的脂肪酸種類及其含量(百分含量，％)
[0037][0038]
本發(fā)明一種酶法合成中國母乳甘油三酯替代品，以植物油為原料，模擬中國母乳甘油三酯結構，具體的，植物油原料包括棕櫚硬脂，紅花籽油，茶油，紫蘇籽油，月桂酸，肉豆蔻酸。
[0039]
優(yōu)選的，所述棕櫚硬脂為52
°
棕櫚硬脂。
[0040]
所述的52
°
棕櫚硬脂為催化后的52
°
棕櫚硬脂，其sn-2位棕櫚酸含量高，總棕櫚酸含量大致相同的sn-2棕櫚酸甘油三酯。
[0041]
所述的52
°
棕櫚硬脂催化方法為：52
°
棕櫚油經非定向脂肪酶催化，經分子重排得到sn-2棕櫚酸甘油三酯。
[0042]
所述非定向脂肪酶添加量為5-7wt％，反應溫度為65-85℃，反應時間為10-14h。
[0043]
本發(fā)明一種酶法合成中國母乳甘油三酯替代品的制備方法，制備方法包括以下步驟：
[0044]
s1.棕櫚硬脂經非定向脂肪酶催化制得高sn-2棕櫚酸甘油三酯含量的棕櫚硬脂；
[0045]
s2.按照配方量選取紅花籽油，茶油，紫蘇籽油，月桂酸，肉豆蔻酸，與s1中所得高sn-2棕櫚酸甘油三酯含量的棕櫚硬脂進行混合制得混合油脂，添加脂肪酶，優(yōu)選sn-1,3 位定向脂肪酶酶解催化；
[0046]
s3.檢測和評估：經檢驗酶法合成的中國母乳甘油三酯替代品在總脂肪酸組成、
sn-2 脂肪酸組成和甘油三酯構型方面與中國母乳相似。
[0047]
步驟s2中所述酶解催化過程具體為：向混合油脂中添加sn-1,3位定向脂肪酶 6～10wt％，反應溫度為55～70℃，反應時間8～12h，所述sn-2高棕櫚酸甘油三酯與所用植物油摩爾比為1：5～1：7。
[0048]
步驟s2中所述配方量選取紅花籽油，茶油，紫蘇籽油，月桂酸，肉豆蔻酸，具體配方為：1份sn-2棕櫚酸甘油三酯，0～2.7份茶油：2.3～5.0份紅花籽油：0.2份紫蘇籽油：0.4份月桂酸：0.4份肉豆蔻酸。
[0049]
步驟s3中所述檢測和評估的具體過程為：
[0050]
相似性評價公式采用主成分與馬氏距離進行計算：主成分分析的目的就是將數據降維，以消除眾多信息共存中相互重疊的信息部分。主成分分析得到多個變量的主成分和得分，得分為壓縮后的變量數據，使用得分數據代替原始營養(yǎng)指標的數據計算馬氏距離，不僅能反映全部數據信息，而且也能壓縮參加計算馬氏距離的變量數。對所選數據進行標準化處理。
[0051][0052]
式中：z為標準化處理后的變量，x為初始變量,i＝1,2,3,
…
,n；j＝1,2,3,
…
,p。
[0053]
從而得到標準化得分矩陣。運用因子分析進行降維，對標準化矩陣求得相關系數矩陣：
[0054][0055]
其中：
[0056][0057]
式中：z為標準化處理后的變量；r為載荷矩陣。
[0058]
運用主成分分析法，解樣本相關矩陣r的特征方程即可，從而得到p個特征根，抽取因子量。再按照最大化的原則確定m值，對每個λj,j＝1,2,
…
,m，解方程組rb＝λjb得到特征向量bja，再將標準化后的指標向量轉化為主成分：
[0059][0060]
式中：u為主成分數。
[0061]
計算樣品主成分到標準值(中國、美國嬰兒每日推薦膳食攝入量)的馬氏距離矩陣：
[0062]
d2＝(t
i-t)*m-1
*(t
i-t)
??
(5)
[0063]
式中：d為馬氏距離；m為標準指標集因子分析中得分陣(score)的協(xié)方差陣；ti 為樣本的得分向量；t為n個樣品參考的標準值；i為不同的樣本。
[0064]
得到的馬氏距離代表樣品該營養(yǎng)指標與母乳的吻合程度，數值越大，距離越遠，與母乳吻合度越低，呈負相關。為將其轉換為呈正相關的最終得分，計算最終馬氏距離評分md：
[0065]
md＝100-d2??
(6)
[0066]
本發(fā)明一種酶法合成中國母乳甘油三酯替代品，用作中國母乳甘油三酯的替代品，與配方量的蛋白質原料、碳水化合物原料、維生素、礦物質，經噴霧干燥制得嬰幼兒膳食食品。
[0067]
本發(fā)明一種酶法合成中國母乳甘油三酯替代品，用作嬰幼兒膳食食品的原料，與配方量的蛋白質原料、碳水化合物原料、維生素、礦物質，經噴霧干燥制得嬰幼兒膳食食品，具有降低嬰幼兒便秘、腸梗阻、腸胃炎、腹痛的用途。
[0068]
實施例1
[0069]
在250ml的圓底燒瓶中加入一定量的棕櫚硬脂，非定向脂肪酶添加量為6％，控制反應溫度為79℃，反應時間為13h，得到sn-2棕櫚酸甘油三酯。稱取10gsn-2棕櫚酸甘油三酯于反應瓶中，并添加紅花籽油、茶油、紫蘇籽油、月桂酸和肉豆蔻酸，以1：6摩爾比混合，向其中添加8wt％的lipozymermim脂肪酶(以底物總質量計)，反應瓶充氮密封并在60℃水浴下，以200rpm的攪拌速率反應8h，平行做三次。所得產物甘油三酯脂肪酸組成、分布和甘油三酯構型如下表4所示。
[0070]
所得產物與65％脫鹽乳清粉、20％麥芽糊精、0.5％維生素、0.5％礦物質，經噴霧干燥制得嬰幼兒膳食食品。
[0071]
表4 中國母乳甘油三酯替代品的脂肪酸組成和分布和甘油三酯構型(百分含量，％)
[0072][0073]
nd：未檢出。
[0074]
實施例2
[0075]
稱取400g sn-2棕櫚酸甘油三酯于反應瓶中，并添加紅花籽油、茶油、紫蘇籽油、月桂酸和肉豆蔻酸，以1∶6摩爾比混合，向其中添加8wt％的lipozyme tl im脂肪酶(以底物總質量計)，反應瓶充氮密封并在60℃水浴下，以200rpm的攪拌速率反應8h，平行做三次。所得產物甘油三酯脂肪酸組成、分布和甘油三酯構型如下表5所示。
[0076]
所得產物與65％脫鹽乳清粉、20％麥芽糊精、0.5％低聚果糖、1％低聚半乳糖、
0.5％維生素、0.5％礦物質，經噴霧干燥制得嬰幼兒膳食食品，具有降低嬰幼兒便秘、腸梗阻、腸胃炎、腹痛的用途。
[0077]
表5 中國母乳甘油三酯替代品的脂肪酸組成和分布和甘油三酯構型(百分含量，％)
[0078][0079]
nd：未檢出。
[0080]
根據上述實施例中中國母乳替代品的脂肪酸組成和分布和甘油三酯構型評分結果可知，按照本發(fā)明所述合成方法制得的一種酶法合成中國母乳甘油三酯替代品，其甘油三酯的組成及其含量與中國母乳的接近度非常高，相似度評分分別達到了80分和89分，表明本發(fā)明提供的一種酶法合成中國母乳甘油三酯替代品的制備方法的可行性和科學性，所得母乳甘油三酯替代品能夠代替母乳用于嬰幼兒配方食品的制備。
[0081]
以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解，依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。

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