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油脂是食物的重要组成部分,既赋予食物良好的感官性能,又能提供热量和人体必需脂肪酸。随着社会经济发展,形成的高膳食脂肪的饮食习惯导致脂肪过量摄入,与其相关的肥胖症、高血脂、冠心病、动脉粥样硬化等心血管疾病发病率也逐步上升,已成为我国一个重大公共卫生安全问题。低热量结构脂质(LCSLs)是指热量只有普通油脂的40~90%的结构脂质,主要包括中长链甘油三酯、长短链甘油三酯、甘油二酯等,这些油脂可通过改变油脂在体内代谢方式减少脂肪在体内的贮存,达到减肥、降血脂的目的。目前商品化的长短链甘油三酯均是由短链脂肪酸和饱和长链脂肪酸构成的,虽然降低了油脂热量,但缺乏人体必需脂肪酸。因此,系统研究含不饱和长链脂肪酸的LCSLs不仅有理论研究价值,还具有良好的潜在社会经济效益。本研究以大豆油和短链脂肪酸酰基为原料,以获得新型的LCSLs产品为目的,采用酶法催化制备低热量结构脂质,建立气相色谱定量分析方法,利用分子蒸馏技术纯化低热量结构脂质,并对其产品进行理化性质、氧化稳定性分析和安全性、功能性评价。主要研究内容及结果如下:1.利用气相色谱-质谱联用技术结合计算机质谱库检索和特征离子,对LCSLs进行组分鉴定。建立以DB-17ht熔融石英毛细管柱作为分析柱,气相色谱-氢火焰离子化检测器分析油脂样品中LCSLs含量的方法。结果表明,在质量浓度0.5-20.0 mg/mL范围内,含量与峰面积呈现良好的线性关系;各组分的保留时间和峰面积的相对标准偏差值分别在0.05%和2.0%以内,方法的重复性好。加样回收实验表明,平均回收率分别为98.62%和97.59%。该方法可对LCSLs各组分进行了分离,精确度高,重复性好,可用于油脂中LCSLs的检测。2.以丁酸酐(BA)和硬脂酸单甘酯(GMS)为原料,Lypozyme TL IM为催化酶,在无溶剂体系中催化转酯化合成含量SSL-TAG的低热量结构脂质,通过单因素试验和响应面优化试验,确定了最佳合成工艺:底物摩尔比(BA/GMS) 2.4:1, Lypozyme TL IM添加量(以底物总质量计)3.23%,4A分子筛添加比(与GMS的质量比)0.5,反应温度55℃,转速为170 r/min,反应时间12 h,在该条件下,体系中2短链1长链甘油三酯(SSL-TAG)的含量为92.75%,短长链甘油二酯(SL-DAG)含量为2.11%。通过分子蒸馏纯化得到的LCSLs产品的燃烧热值仅为大豆油的75%,其中SSL-TAG含量可达到96.11%,脂肪酸组成中丁酸的含量为62.37 mo1%。3.以大豆油和三乙酸甘油酯为酰基供体,在Lipozyme RM IM催化作用下,可在无溶剂体系中酯交换合成含不饱和脂肪酸的LCSLs.通过单因素和正交优化试验,得到酶促酯交换反应工艺条件为:酶的添加量10%,水分含量l%,底物摩尔比2.5:1,反应温度55℃,摇床转速160 r/min,反应时间12 h。在此条件下,反应体系中SSL-TAG含量可达到53.83%,1短链2长链甘油三酯(SLL-TAG)含量为16.34%。4.采用二级分子蒸馏对酶法催化酯交换制备的低热量结构脂质进行了纯化研究,考察了分子蒸馏工艺参数对LCSLs的酸值和纯度的影响。在单因素试验结果基础上,采用响应面法优化了二级分子蒸馏工艺参数。试验结果表明,当二级分子蒸馏工艺条件为蒸馏温度122℃、刮板转速240 r/min、物料流速2.0 mL/min时,低热量结构脂质的酸值降为0.95 mgKOH/g,纯度为60.11%,所得回归模型拟合度良好。5.通过二级分子蒸馏结合碱炼制备的高含量SSL-TAG的LCSLs产品,并对其理化性质和氧化稳定性进行分析。结果发现,LCSLs产品颜色澄清、透明,气味、口感同大豆油,皂化值、凝固温度和熔融温度要高于大豆油,碘值、烟点和热值均低于大豆油。LCSLs产品中主要组分为SSL-TAG,其中AAL-TAG的含量达71.67%,是ALA-TAG含量的2.75倍。LCSLs产品中脂肪酸以乙酸为主,含量可达62.67 mo1%,并且其中长链脂肪酸组成与大豆油相同,但饱和长链脂肪酸则主要分布在sn-1位上,不饱和长链脂肪酸则均匀的分布在甘油骨架上。温度、光照和O2对LCSLs的氧化稳定性有显著影响,添加酚类抗氧化剂有助于提高LCSLs的氧化稳定性。6.通过小鼠的急性毒性试验和SD大鼠的急性灌胃试验对高含量SSL-TAG的LCSLs产品的安全性进行初步评价。结果表明,LCSLs对小鼠的LD5o值大于21.5 g/kg-bw,属于急性毒性剂量分级标准规定的无毒级范畴;连续高剂量LCSLs灌胃大鼠14 d,不会导致大鼠的死亡和行为异常,对其脏器比也没有显著地影响,且其血清生化指标均在正常范围内,可以初步判断实验制备的LCSLs是安全的。7.通过SD大鼠连续28 d灌胃不同剂量的LCSLs评价其生理功能。结果表明,与基础对照组相比,LCSLs的摄入对心、肾、肝、脾脏指数影响不显著,但摄入高剂量(5.0g/kg-bw) LCSLs会降低大鼠摄食量,减少体重增量,降低体脂比,增加粪便脂质;而中等剂量(2.5 g/kg-bw)和低剂量(1.0g/kg-bw) LCSLs对大鼠的体重增量、体脂比影响不显著,血清中总甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)含量没有显著性升高。与高脂模型组相比,其血清中TG和TC浓度均显著性降低。LCSLs的摄入不影响肝脏中脂肪酸组成,但影响主要脂肪酸含量。总体证明,摄入一定剂量LCSLs可控制体重增加,并具有一定的调节血脂和脂质代谢的作用。