專利名稱：一種含中鏈脂肪酸酯的玉米油及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于玉米油制備的技術領域，具體為一種含有中鏈脂肪酸酯的玉米油及其 制備方法。
背景技術：
植物油和動物油都是甘油三酯類脂肪化合物。所謂甘油三酯，是由一個分子的甘 油與三個分子的脂肪酸組成的。按照脂肪酸分子中碳原子的數(shù)量，甘油三酯可分為長鏈甘 油三酯、中鏈甘油三酯和短鏈甘油三酯三種類型。長鏈甘油三酯是由含12個以上碳原子的脂肪酸與甘油結合生成的。在食用油中， 95%以上的成分是由長鏈甘油三酯組成的，人體中儲存的脂肪主要是長鏈甘油三酯。中鏈甘油三酯是含6 12個碳原子的脂肪酸與甘油結合生成的。中鏈甘油三酯 具有以下三大特點
1.消化速度(也即水解速度)快。甘油三酯主要是在小腸里，經(jīng)膽汁酸作用，被乳化成細小的膠體微滴；再在胰脂肪 酶的作用下，水解成兩個分子的脂肪酸和一個分子的甘油單酯，之后被腸道上皮細胞吸收。由于中鏈甘油三酯的親水性比較強，形成的乳化膠體微滴更小，所需要的乳化劑 (即膽汁酸)更少，因此更容易發(fā)生水解反應。換句話說，中鏈甘油三酯的消化速度要比長鏈 甘油三酯快。2.吸收速度快。中鏈脂肪酸僅需要幾分鐘就能直接從腸道上皮細胞吸收，再通過肝門靜脈進入血 液循環(huán)。而長鏈脂肪酸要在腸道上皮細胞里重新與甘油結合成甘油三酯，再與載脂蛋白、磷 脂和膽固醇形成乳糜微粒，而后才能經(jīng)淋巴系統(tǒng)進入血液循環(huán)，需3 4個小時才能完成。 因此中鏈甘油三酯比長鏈甘油三酯吸收更快，是一種能快速提供能量的養(yǎng)分。3.在分解代謝中更容易被氧化。在肝臟和肌肉組織里，脂肪酸的分解代謝是在細胞的線粒體內(nèi)進行的。與長鏈脂 肪酸不同，中鏈脂肪酸不依靠L 一肉鹼穿梭系統(tǒng)的運載就能進入線粒體，或者說，它們的分 解代謝不受L 一肉鹼穿梭系統(tǒng)的限制，其結果是中鏈脂肪酸比長鏈脂肪酸更容易發(fā)生氧 化，能隨時提供熱能而不易被儲存。此外，由于中鏈脂肪酸的鏈比較短，在沒有發(fā)生延長碳 鏈的代謝反應前，它們不能作為脂肪細胞的結構材料被使用。
中鏈脂肪酸甘油三酯的作用 1、吃中鏈甘油三酯有利減肥
日本一項對比研究表明，在每天熱量為2200千卡的食物中，分別為兩組受試者加 入10克中鏈甘油三酯和10克長鏈甘油三酯。8周之后，食用中鏈甘油三酯組人的身體脂肪 和皮下脂肪開始明顯減少；12周之后，與食用長鏈甘油三酯組的人相比，前組人的體重、腰 圍和腰圍臀圍比都明顯減少；但對于身體質量指數(shù)小于23的人來說，兩組人的多數(shù)測量結 果沒有出現(xiàn)明顯差別。
日本的另一個研究方案是增大受試者食物中的脂肪比例，在每天攝入2500千卡 熱量的食物中，有大約1000千卡熱量來自脂肪。對比研究表明，與食用長鏈甘油三酯組的人相比，食用中鏈甘油三酯組人的能量 消耗和脂肪的氧化量增加，在他們的紅血細胞中沒有發(fā)現(xiàn)中鏈脂肪酸，這表明中鏈脂肪酸 在人體內(nèi)沒有積累作用。此外，含中鏈甘油三酯高的食物都凸顯產(chǎn)熱作用。2001年，有研究者進行了為期4 周的研究。在頭兩個星期，食用中鏈甘油三酯組的女士的饑餓感弱一些，飽足感強一些。因 為與具有同樣熱量含長鏈甘油三酯的食物相比，含中鏈甘油三酯的食物在消化后增加了發(fā) 熱的速度。堅持使用含中鏈脂肪酸酯的食用油烹調(diào)，并配合合理的膳食和適量的運動，對超 重、肥胖人群能起到了減肥的保健功能，對高血脂人群，能起到控制體重、降低甘油三酯和 改善載脂蛋白代謝的效果。因此，含中鏈脂肪酸酯的食用油是一款預防和控制肥胖等慢性 病的有效健康食品。2、吃中鏈甘油三酯可提高耐力
中鏈甘油三酯對運動性能的影響也很明顯。脂肪和碳水化合物是為運動提供能量 的兩個主要能源。血糖和肌肉里的糖元來自碳水化合物。當肌肉里的糖元低時，人就會感 到疲勞。為避免消耗肌肉里的糖元，食用含中鏈甘油三酯與碳水化合物結合的食物能提高 運動的耐力。例如，讓運動員在訓練期間吃含大量中鏈甘油三酯與碳水化合物結合的食物 就能使他們的耐力增加。一般食用油大都以長鏈脂肪酸為主，若攝取過多就會變成體脂肪堆積，而臨床營 養(yǎng)上所使用的中鏈脂肪酸，其代謝途徑是經(jīng)由肝門靜脈快速送達肝臟分解成熱量，不會堆 積在體內(nèi)，但中鏈脂肪酸發(fā)煙點低，不適于烹飪，只適合于調(diào)制菜肴。目前，在普通食用油中，中鏈脂肪酸酯的含量很低，多為長鏈脂肪酸酯，而玉米油 中的中鏈脂肪酸酯只占總脂肪酸酯含量的0. 3%左右，這也是受玉米油的生產(chǎn)原料玉米胚 芽中本身所含的油脂的脂肪酸組成所限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，針對上述問題而提供一種含中鏈脂肪酸酯的玉米油及其制備 方法。本發(fā)明采用酯交換技術，得到的含中鏈脂肪酸酯的玉米油，成功地將中鏈脂肪酸與長 鏈脂肪酸結合在一起，使產(chǎn)品既有減少脂肪積累之健康功能，又具有與普通食用油一樣可 烹飪出美味佳肴的特點。本發(fā)明的含中鏈脂肪酸酯的玉米油，其特征在于，該玉米油中中鏈脂肪酸酯的重 量百分含量為25-40%。本發(fā)明的含中鏈脂肪酸酯的玉米油的制備方法，首先將精制玉米油進行酶法水 解，水解產(chǎn)物采用分子蒸餾將長鏈脂肪酸分離出去，再在分離后的混合物中加入中鏈脂肪 酸進行酯化反應，酯化結束得到粗中鏈脂肪酸酯玉米油，最后再進行分子蒸餾，得到本發(fā)明 的含中鏈脂肪酸酯的玉米油。其詳細工藝步驟為 a、玉米油酶法水解步驟
將精制玉米油送入反應釜I中，然后加入10%-15%玉米油重量的水，再加入20 U/g-50U/g脂肪水解酶(以玉米油為基準)，在溫度為40°C _60°C條件下，反應6-10h，水解產(chǎn)物為長 鏈脂肪酸、長鏈脂肪酸甘油酯及甘油；
b、分子蒸餾步驟
對反應釜I中的水解物通過分子蒸餾器進行分子蒸餾，脫氣釜壓力為0. 1-0. 5kPa，蒸 餾壓力為6. 0-7. 5Pa，蒸餾進料量為1000-1200g/h，分離出長鏈脂肪酸，得到長鏈脂肪酸甘 油酯及甘油的混合物；
c、酯化步驟
將上述步驟得到的混合物送入反應釜II中，然后加入中鏈脂肪酸進行酯化反應，酯化 反應結束后得粗中鏈脂肪酸酯玉米油；
d、分子蒸餾步驟
將上述得到的粗中鏈脂肪酸酯玉米油進行分子蒸餾，脫氣釜壓力0. 05-0. 45kPa，分子 蒸餾壓力5. 5-7. OPa，蒸餾進料量1000-1200g/h，除去其中未酯化的中鏈脂肪酸，得到本發(fā) 明的含中鏈脂肪酸酯玉米油。其中，所述的c步驟中采用磷鎢酸作為催化劑，催化劑的用量為混合物質量的 1-5% ；反應體系的溫度為初溫130-140°C，終溫160-180°C，殘壓5-lOkPa，反應時間為 1-2. 5h ；中鏈脂肪酸與甘油的摩爾比為(2. 8-3. 5) :1。本發(fā)明中的中鏈脂肪酸為辛酸或/和癸酸，優(yōu)選為辛酸和癸酸的混合物，兩者用 量比例關系可以根據(jù)需要調(diào)整，優(yōu)選為辛酸和癸酸的摩爾比為1:1。
本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明采用新的制備工藝，通過水解，分子蒸餾、酯化等具體操 作，并采用合理的催化劑、設備及工藝參數(shù)和物料用量等一整套工藝，成功地將中鏈脂肪酸 與長鏈脂肪酸結合在一起，得到一種玉米油新產(chǎn)品，其中含有較高含量的中鏈脂肪酸酯，使 產(chǎn)品既有減少脂肪積累之健康功能，又具有與普通食用油一樣可調(diào)制出美味佳肴的特點， 對促進人體快速代謝，快速補充能量具有積極的意義。另外，中鏈脂肪酸酯具有對膽留醇等高熔點化合物可大量溶解的性質，以及特有 的抗菌性和對直腸吸收的促進作用，因此在醫(yī)院品方面的應用中有著廣泛的前景。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明的技術方案進行詳細的說明。實施例1
a、玉米油酶法水解步驟
將精制玉米油送入反應釜I中，然后加入10%玉米油重量的水，再加入20 U/g脂肪水 解酶(以玉米油為基準)，在溫度為40°C條件下，反應10h，水解產(chǎn)物為長鏈脂肪酸、長鏈脂肪 酸甘油酯及甘油；
b、分子蒸餾步驟
對反應釜I中的水解物通過分子蒸餾器進行分子蒸餾，脫氣釜壓力為0. lkPa，蒸餾壓 力為6. OPa，蒸餾進料量為1000g/h，分離出長鏈脂肪酸，得到長鏈脂肪酸甘油酯及甘油的 混合物；
c、酯化步驟
將上述步驟得到的混合物送入反應釜II中，采用磷鎢酸作為催化劑，催化劑的用量為混合物質量的；然后加入辛酸進行酯化反應，辛酸與甘油的摩爾比為2.8 :1 ；反應體系 的溫度為初溫130°C，終溫160°C，殘壓5kPa，反應時間為lh，酯化反應結束后得粗中鏈脂肪 酸酯玉米油；
d、分子蒸餾步驟
將上述得到的粗中鏈脂肪酸酯玉米油進行分子蒸餾，脫氣釜壓力0. 05kPa，分子蒸餾壓 力5. 5Pa，蒸餾進料量1000g/h，除去其中未酯化的中鏈脂肪酸，得到本發(fā)明的含中鏈脂肪 酸酯玉米油。本工藝得到的含中鏈脂肪酸酯玉米油，其中鏈脂肪酸酯的重量百分含量為26%。實施例2
a、玉米油酶法水解步驟
將精制玉米油送入反應釜I中，然后加入15%玉米油重量的水，再加入50 U/g脂肪水 解酶(以玉米油為基準)，在溫度為60°C條件下，反應6h，水解產(chǎn)物為長鏈脂肪酸、長鏈脂肪 酸甘油酯及甘油；
b、分子蒸餾步驟
對反應釜I中的水解物通過分子蒸餾器進行分子蒸餾，脫氣釜壓力為0. 5kPa，蒸餾壓 力為7. 5Pa，蒸餾進料量為1200g/h，分離出長鏈脂肪酸，得到長鏈脂肪酸甘油酯及甘油的 混合物；
c、酯化步驟
將上述步驟得到的混合物送入反應釜II中，采用磷鎢酸作為催化劑，催化劑的用量為 混合物質量的5% ；然后加入癸酸進行酯化反應，癸酸與甘油的摩爾比為3. 5 1 ；反應體系 的溫度為初溫140°C，終溫180°C，殘壓IOkPa,反應時間為2. 5h，酯化反應結束后得粗中鏈 脂肪酸酯玉米油；
d、分子蒸餾步驟
將上述得到的粗中鏈脂肪酸酯玉米油進行分子蒸餾，脫氣釜壓力0. 45kPa，分子蒸餾壓 力7. OPa，蒸餾進料量1200g/h，除去其中未酯化的中鏈脂肪酸，得到本發(fā)明的含中鏈脂肪 酸酯玉米油。本工藝得到的含中鏈脂肪酸酯玉米油，其中鏈脂肪酸酯的重量百分含量為37%。實施例3
a、玉米油酶法水解步驟
將精制玉米油送入反應釜I中，然后加入13%玉米油重量的水，再加入30 U/g脂肪水 解酶(以玉米油為基準)，在溫度為50°C條件下，反應8h，水解產(chǎn)物為長鏈脂肪酸、長鏈脂肪 酸甘油酯及甘油；
b、分子蒸餾步驟
對反應釜I中的水解物通過分子蒸餾器進行分子蒸餾，脫氣釜壓力為0. 4kPa，蒸餾壓 力為7. 07Pa，蒸餾進料量為1100g/h，分離出長鏈脂肪酸，得到長鏈脂肪酸甘油酯及甘油的 混合物；
c、酯化步驟
將上述步驟得到的混合物送入反應釜II中，采用磷鎢酸作為催化劑，催化劑的用量為 混合物質量的3% ；然后加入辛酸和癸酸進行酯化反應，該辛酸和癸酸與甘油的摩爾比為3.0 1 ；反應體系的溫度為初溫135°C，終溫170°C，殘壓8kPa，反應時間為2. 0h，酯化反應 結束后得粗中鏈脂肪酸酯玉米油； d、分子蒸餾步驟
將上述得到的粗中鏈脂肪酸酯玉米油進行分子蒸餾，脫氣釜壓力0. 40kPa，分子蒸餾壓 力6. OPa，蒸餾進料量1100g/h，除去其中未酯化的中鏈脂肪酸，得到本發(fā)明的含中鏈脂肪 酸酯玉米油。 本工藝得到的含中鏈脂肪酸酯玉米油，其中鏈脂肪酸酯的重量百分含量為31%。
權利要求
一種含中鏈脂肪酸酯的玉米油，其特征在于，該玉米油中中鏈脂肪酸酯的重量百分含量為25 40%。
2.如權利要求1所述的含中鏈脂肪酸酯的玉米油的制備方法，首先將精制玉米油進行 酶法水解，水解產(chǎn)物采用分子蒸餾將長鏈脂肪酸分離出去，再在分離后的混合物中加入中 鏈脂肪酸進行酯化反應，酯化結束得到粗中鏈脂肪酸酯玉米油，最后再進行分子蒸餾，得到 本發(fā)明的含中鏈脂肪酸酯的玉米油。
3.如權利要求2所述的含中鏈脂肪酸酯的玉米油的制備方法，其詳細工藝步驟為a、玉米油酶法水解步驟將精制玉米油送入反應釜I中，然后加入10%-15%玉米油重量的水，再加入20 U/g-50 U/g脂肪水解酶(以玉米油為基準)，在溫度為40°C _60°C條件下，反應6-10h，水解產(chǎn)物為長 鏈脂肪酸、長鏈脂肪酸甘油酯及甘油；b、分子蒸餾步驟對反應釜I中的水解物通過分子蒸餾器進行分子蒸餾，脫氣釜壓力為0. 1-0. 5kPa，蒸 餾壓力為6. 0-7. 5Pa，蒸餾進料量為1000-1200g/h，分離出長鏈脂肪酸，得到長鏈脂肪酸甘 油酯及甘油的混合物；c、酯化步驟將上述步驟得到的混合物送入反應釜II中，然后加入中鏈脂肪酸進行酯化反應，酯化 反應結束后得粗中鏈脂肪酸酯玉米油；d、分子蒸餾步驟將上述得到的粗中鏈脂肪酸酯玉米油進行分子蒸餾，脫氣釜壓力0. 05-0. 45kPa，分子 蒸餾壓力5. 5-7. OPa，蒸餾進料量1000-1200g/h，除去其中未酯化的中鏈脂肪酸，得到本發(fā) 明的含中鏈脂肪酸酯玉米油。
4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述的c步驟中采用磷鎢酸作為催化 劑，催化劑的用量為混合物質量的1_5%。
5.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述的c步驟中反應體系的溫度為初溫 130-140°C，終溫 160-180°C，殘壓 5_10kPa，反應時間為 1-2. 5h。
6.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述的c步驟中中鏈脂肪酸與甘油的摩 爾比為(2. 8-3. 5) :1。
7.如權利要求2或3或6所述的制備方法，其特征在于，所述的中鏈脂肪酸為辛酸或/ 和癸酸。
8.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述的中鏈脂肪酸為辛酸和癸酸混合 物時，其辛酸和癸酸的摩爾比為1:1。
全文摘要
本發(fā)明屬于玉米油制備的技術領域，具體為一種含有中鏈脂肪酸酯的玉米油及其制備方法。本發(fā)明的含中鏈脂肪酸酯的玉米油，該玉米油中中鏈脂肪酸酯的重量百分含量為25-40%。采用酯交換技術，得到的含中鏈脂肪酸酯的玉米油，成功地將中鏈脂肪酸與長鏈脂肪酸結合在一起，使產(chǎn)品既有減少脂肪積累之健康功能，又具有與普通食用油一樣可烹飪出美味佳肴的特點。
文檔編號A23D7/04GK101919450SQ20101019171
公開日2010年12月22日 申請日期2010年6月4日 優(yōu)先權日2010年6月4日
發(fā)明者王洪堯, 王萍, 蔡會英 申請人:山東三星玉米產(chǎn)業(yè)科技有限公司