□ 高春利 河南工業(yè)大學

低熱量油脂的研究

□ 高春利 河南工業(yè)大學

脂肪是人體的重要營養(yǎng)素，但攝入過量的油脂會引起肥胖、脂肪肝、高血壓和動脈硬化等一系列疾病。為了防治油脂過多引起疾病，對低熱量油脂的研究開發(fā)受到了國內(nèi)外學者的追捧。

脂肪是人體三大熱原質(zhì)之一，含有較高能量(每克脂肪含熱量37.8kJ)，也是人體的重要營養(yǎng)素。但攝入過量的油脂會引發(fā)肥胖、脂肪肝和動脈硬化等疾病，過量的油脂時刻威脅著人們的健康。為了不影響食品的風味并盡可能降低過多油脂引起疾病，人們對食用油脂質(zhì)量有了較高的要求，特別是對專用油脂這一行業(yè)。

脂肪的分類

脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油脫水形成的物質(zhì)。天然脂肪由三個不完全相同的脂肪酸均勻混合所構(gòu)成的甘油三酯。脂肪不溶于水，溶于有機溶劑，比重為0.9～0.95。脂肪酸種類很多，脂肪酸按碳鏈長度可分為三類：長鏈脂肪酸(Long chain fatty acids)、中鏈脂肪酸(medium chain fatty acids)和短鏈脂肪酸(short chain fatty acids)。自然界中脂肪酸以長鏈脂肪酸為主。脂肪酸按碳鏈飽和程度可分為三類：飽和脂肪酸（saturated fatty acids）（如軟脂酸、硬脂酸等）、單不飽和脂肪酸（Monounsaturated fatty acids）（如油酸等）和多不飽和脂肪（Polyunsaturated fatty acids）(如亞麻酸、亞油酸、花生四烯酸等)。

低熱量油脂的制備

結(jié)構(gòu)脂質(zhì)有增強免疫力、改善氮平衡、降低血脂、減少肥胖癥的患病風險和減少癌癥等功能，廣泛用于醫(yī)學臨床營養(yǎng)支持、嬰兒食品和低熱量食品。甘油骨架上含有的中長碳鏈脂肪酸的甘油三酯為中長碳鏈甘三酯（Medium- and long-chain triglycerides（MLCT）。中長碳鏈脂肪酸甘油酯是一種結(jié)構(gòu)脂質(zhì)，一般是由天然脂質(zhì)經(jīng)脂肪酸重組獲得，包括脂肪酸在甘油三酯中位置的改變和脂肪酸組分的變化，主要組分為中碳鏈脂肪酸（C8-C12）和長碳鏈脂肪酸（C14-C24）。目前，用于制備中長碳鏈甘三酯方法常用的有三種，為油脂酸解法、油脂酯—酯交換法和酯化法。

油脂酸解反應(yīng)：在催化劑作用下，脂肪酸中的?；c甘油三酯中的脂肪酸的?；l(fā)生互換，脂肪酸進入甘油三酯骨架，使甘油三酯中的脂肪酸種類和組成等發(fā)生改變，形成新的甘油三酯。趙等用脂肪酶作催化劑，研究了底物摩爾比、酶添加量、水分添加量、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間等因素對油中辛酸插入率的影響。使用高效液相色譜法分析，結(jié)果表明，在正己烷體系中，油與辛酸摩爾比為1∶2，加酶量為15%（WT），反應(yīng)溫度為55 ℃，反應(yīng)時間為24 h時，辛酸的合成率最高，達到34.91%；在無溶劑體系中，在油與辛酸摩爾比為1∶2，加酶量為20%（WT），在50 ℃反應(yīng)24 h時，辛酸的插入率最高，達到32.42%。陳等以菜籽油和辛酸為原料，在無溶劑體系中使用脂肪酶催化酸解合成結(jié)構(gòu)脂質(zhì)。實驗找出Sn-1，3位特異性強、催化活性高的Lipozyme RMIM酶。并以Lipozyme RM IM為催化用酶催化酸解合成結(jié)構(gòu)脂質(zhì)。結(jié)果表明，在底物比為l∶4，加酶量為10%，溫度為50℃，反應(yīng)時間為15h的條件下，辛酸合成率最高，達到40%。

油脂酯—酯交換法：在催化劑作用下，油脂中不同脂肪酸的組分隨機發(fā)生交換，致使甘油三酯中脂肪酸的組分或種類改變，形成新的甘油三酯。Casimir C.Akoh等研究了以1,3-特異性脂肪酶 IM 60為催化劑，催化三硬脂酸甘油酯與三癸酸甘油酯的酯交換反應(yīng)合成中長碳鏈甘三酯。結(jié)果表明：在正己烷體系中，在底物摩爾比為1∶1，IM60加酶量為10（w/w）%，正己烷含量為3mL時，得到的產(chǎn)品中MML為44.2%，LLM為40.5%。謝等將有機雙胍共價連接到分子篩SBA-15上，制備出多相固體堿催化劑，來分別催化大豆油和癸酸甲酯，大豆油與棕櫚硬脂的酯交換反應(yīng)。并探究了底物摩爾比、催化劑用量、反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度等條件對酯交換反應(yīng)的影響。結(jié)果表明，在大豆油與癸酸甲酯摩爾比為1∶4，催化劑添加量為10%（wt），反應(yīng)溫度為90℃，反應(yīng)時間為4 h時，癸酸交換率達到最高，達到30.5%。

酯化法：在催化劑作用下，由甘油和脂肪酸所發(fā)生水解反應(yīng)的逆反應(yīng)，生成不確定結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)脂質(zhì)。Arifin等研究了以Lipozyme RMIM 為催化劑，催化甘油與混酸（辛酸和硬脂酸）的酯化反應(yīng)合成中長碳鏈甘三酯，產(chǎn)物通過高效液相色譜進行分析。結(jié)果表明，在最佳反應(yīng)條件下，中長碳鏈甘三酯的得率為47.36%，中長碳鏈甘二酯的得率為25.92%，中長碳鏈甘一酯的得率為1.90%，而脂肪酸含量含量較小，不足0.01%。Koh等以Lipozyme RMIM 酶為催化劑，催化甘油與混酸（辛酸和油酸）的酯化反應(yīng)合成中長碳鏈甘三酯，產(chǎn)物通過高效液相進行檢測。結(jié)果，在最佳反應(yīng)條件下，產(chǎn)物的得率高達56.35%。

結(jié)語

隨著社會快速發(fā)展，人民生活水平提高，人們吃到了大量富含油脂食物。然而過量油脂的攝入會引發(fā)多種疾病，時刻威脅著人體健康。低熱量油脂進入人體后快速轉(zhuǎn)化為能量，能量釋放快，不會轉(zhuǎn)化為脂肪，因此，研究低熱量油脂符合大眾消費需求。