一种富含1,3-不饱和-2-饱和脂肪酸结构脂的产品及其制备方法
阅读说明：本技术 一种富含1,3-不饱和-2-饱和脂肪酸结构脂的产品及其制备方法 (Product rich in 1, 3-unsaturated-2-saturated fatty acid structural lipid and preparation method thereof ) 是由 邹孝强 李亚茹 徐秀丽 于 2021-07-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种富含1,3-不饱和-2-饱和脂肪酸结构脂的产品及其制备方法,以高于母乳脂肪sn-2位饱和脂肪酸组成5-30％为依据,以棕榈硬脂为原料,通过油脂混合模型计算,调节sn-2位饱和脂肪酸组成；再利用酶催化酸解反应脂肪酸平衡模型预测酸解混合油脂所需的脂肪酸比例,并通过两步酸解反应耦合低温程序分提方法,获得富含1,3-不饱和2-饱和脂肪酸结构脂的产品,向所得产品外源添加5-30％油脂时,sn-2饱和脂肪酸组成仍在母乳脂肪范围内。(The invention discloses a product rich in 1, 3-unsaturated-2-saturated fatty acid structural fat and a preparation method thereof, which takes saturated fatty acid composition 5-30% higher than sn-2 site of breast milk fat as basis, takes palm stearin as raw material, and adjusts the sn-2 site saturated fatty acid composition through calculation of a fat mixing model; and then predicting the proportion of fatty acid required by acidolysis of mixed oil by using an enzyme-catalyzed acidolysis reaction fatty acid balance model, obtaining a product rich in 1, 3-unsaturated 2-saturated fatty acid structural fat by a two-step acidolysis reaction coupled low-temperature program fractionation method, and adding 5-30% of oil to the obtained product, wherein the composition of the sn-2 saturated fatty acid is still in the range of breast milk fat.)
技术领域
本发明属于油脂技术技术领域，具体涉及到一种富含1,3-不饱和-2-饱和脂肪酸结构脂的产品及其制备方法。
背景技术
母乳中的脂肪占总乳汁的3-5％，为婴儿提供了50％以上的能量。母乳脂质中甘油三酯含量在98％以上。甘油三酯中含有多种脂肪酸，包括中碳链脂肪酸、饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、奇数碳链脂肪酸、支链脂肪酸等。在这些脂肪酸中，含量大于1％的脂肪酸有油酸、棕榈酸、亚油酸、硬脂酸、肉豆蔻酸、月桂酸以及棕榈油酸。
母乳脂质中甘油三酯的脂肪酸分布比较独特，绝大部分饱和脂肪酸分布在甘油三酯的sn-2位，其他的不饱和脂肪酸主要分布在sn-1,3位。母乳脂肪中，甘油三酯含量最多的是1,3-不饱和2-饱和脂肪酸甘油三酯，如OPO和OPL等。这种结构的甘油三酯与婴幼儿的消化，吸收以及代谢有密切的关系。脂肪在摄入后，首先在十二指肠前脂酶(舌脂肪酶和胃脂肪酶)的作用水解10％-30％，将其转变成为sn-1,2甘油二酯。在小肠中，大多数甘油三酯在胆盐的作用下，被胰脂肪酶水解为sn-2单甘脂和游离脂肪酸。Sn-2单甘脂可以直接被小肠上皮细胞吸收，长链饱和脂肪酸容易与钙或镁离子形成难吸收的皂，导致能量和钙的损失以及其他副作用，如便秘等。
因此，母乳脂质中大部分饱和脂肪酸位于sn-2位置可以避免这些副作用，有利于婴儿对能量利用。同时，被吸收后的sn-2单甘脂在小肠上皮细胞中再酯化生成甘油三酯，最后再被转运和利用，在这个过程中，大约有70％的sn-2脂肪酸保持不变。因此，sn-2脂肪酸的组成与甘油三酯的代谢有密切关系。
自然界中，sn-1,3不饱和，sn-2饱和脂肪酸甘油三酯含量极少，因此，通过合成sn-2位饱和脂肪酸与母乳脂肪一致的1,3-不饱和-2-饱和脂肪酸甘油三酯作为添加剂用以调节婴幼儿配方奶粉的甘油三酯结构具有重要意义。但是，1,3-不饱和sn-2-饱和脂肪酸甘油三酯仅为母乳脂肪中的一类甘油三酯，在配方奶粉添加时，通常需要向其中加入5-30％其他油脂以调节脂肪酸组成，这样就难以保证sn-2饱和脂肪酸组成在母乳脂肪范围之内。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种富含1,3-不饱和-2-饱和脂肪酸结构脂的产品的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种富含1,3-不饱和-2-饱和脂肪酸结构脂的产品的制备方法，包括，基于模型对油脂进行混合；一次酶法酸解；低温程序分提棕榈酸；二次酶法酸解；减压蒸馏去除游离脂肪酸获得产品。
作为本发明所述富含1,3-不饱和-2-饱和脂肪酸结构脂的产品的制备方法的一种优选方案，其中：所述对油脂进行混合，其中，依据高于母乳脂肪sn-2饱和脂肪酸5～30％的范围，对油脂混合；其中，油脂混合比例由油脂物理混合模型计算获得。
作为本发明所述富含1,3-不饱和-2-饱和脂肪酸结构脂的产品的制备方法的一种优选方案，其中：所述油脂物理混合模型，包括，
根据油脂的脂肪酸组成及分布，建立油脂sn-2脂肪酸组成的计算模型：
其中，sn-2FA％为混合油脂的sn-2脂肪酸组成，Y1(sn-2)和Yi(sn-2)分别为棕榈硬脂和所选择油脂的sn-2位上各脂肪酸的含量，Xi为所选择油脂与棕榈硬脂的摩尔比；
其中，FA％为混合油脂的脂肪酸组成，sn-1,3FA％为混合油脂的sn-1,3脂肪酸组成，Y1和Yi分别为棕榈硬脂和所选择油脂的各脂肪酸的含量；
通过设定Xi，根据以上公式即可计算得到混合体系中的脂肪酸组成及分布；
根据母乳脂肪sn-2脂肪酸组成特点建立不等式，计算得到在母乳脂肪sn-2脂肪酸范围内的各油脂的添加范围；
最后通过公式2和3计算得到总脂肪酸组成以及sn-1,3脂肪酸组成。
作为本发明所述富含1,3-不饱和-2-饱和脂肪酸结构脂的产品的制备方法的一种优选方案，其中：所述酶法酸解，其中，脂肪酸比例由酸解反应脂肪酸平衡模型预测获得；
所述酸解反应脂肪酸平衡模型预测，包括，
在反应体系中，甘油三酯的含量为m，脂肪酸的含量为h，在反应过程中，所用脂肪酶为sn-1,3位置专一性脂肪酶，脂肪酸在sn-1,3位置上符合随机分布；
在整个反应体系中，脂肪酸种类定为n种，不同脂肪酸定义为Xi，利用反应条件控制酰基转移，sn-2脂肪酸变化量较小，因此，可忽略sn-2脂肪酸的变化；
在体系中，参与反应的脂肪酸主要为甘油三酯sn-1,3脂肪酸和加入的游离脂肪酸；
对于单独的脂肪酸Xi，甘油三酯sn-1,3位上的Xi脂肪酸摩尔百分比可表示为Msn-1/-3Xi，游离脂肪酸Xi的摩尔百分比可表示为MXi；
体系达到反应平衡时，按照随机分布原理，Xi脂肪酸反应平衡时在甘油三酯sn-1,3含量(sn-1/3Xi)可表示为：
由于因此，模型可进一步简化为：
令h/m＝S，即游离脂肪酸与甘油三酯的摩尔比例为S：1，因此，Xi脂肪酸反应平衡时在甘油三酯sn-1,3含量可进一步简化为：
其中，Msn-1/3Xi为Xi脂肪酸在甘油三酯sn-1,3位上的摩尔百分比；MXi为游离脂肪酸Xi的摩尔百分比；S为游离脂肪酸与甘油三酯的摩尔比例。
作为本发明所述富含1,3-不饱和-2-饱和脂肪酸结构脂的产品的制备方法的一种优选方案，其中：所述酸解反应中，所用脂肪酶为sn-1,3位脂肪酶，包括Lipzyme RM IM、Lipzyme TL IM、Lipase DF和NS 40086。
作为本发明所述富含1,3-不饱和-2-饱和脂肪酸结构脂的产品的制备方法的一种优选方案，其中：所述酸解反应，所用酰基供体为富含油酸或亚油酸的植物油来源的脂肪酸，包括高油酸大豆油、高油酸菜籽油、高油酸花生油、大豆油和菜籽油中的一种或几种。
作为本发明所述富含1,3-不饱和-2-饱和脂肪酸结构脂的产品的制备方法的一种优选方案，其中：所述一次酶法酸解，其在填充床反应器中进行，一步酸解反应的条件为：将混合油脂加热至55～65℃，保持20～45min，完全熔化后通入填充床反应器，反应温℃为50～60℃，反应时间为1～4h。
作为本发明所述富含1,3-不饱和-2-饱和脂肪酸结构脂的产品的制备方法的一种优选方案，其中：所述低温程序分提棕榈酸，其条件为：
将油脂加热到55～70℃并维持20～40min，完全熔化后，以4～15℃/h的速℃将温℃降至25～35℃，养晶3～10h，分提结晶结束后，过滤或离心分离固态脂肪，得到液态油。
作为本发明所述富含1,3-不饱和-2-饱和脂肪酸结构脂的产品的制备方法的一种优选方案，其中：所述二次酶法酸解，反应的条件为：
以分提液态油为原料，将油脂加热至50～60℃，保持15～30min后，通入填充床反应器，反应温℃为45～60℃，反应时间为1～4h；
通过离心或过滤分离可能的杂质，并采用减压蒸馏除去游离脂肪酸获得产品。
本发明的再一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种富含1,3-不饱和-2-饱和脂肪酸结构脂的产品的制备方法制得的产品，向所得产品外源添加5～30％油脂时，sn-2饱和脂肪酸组成在母乳脂肪范围内。
本发明有益效果：
本发明考虑模拟母乳脂肪组成需要添加其他油脂，通过以高于母乳脂肪sn-2饱和脂肪酸5～30％的范围为依据，通过油脂混合模型计算添加油脂的比例；并利用酸解反应脂肪酸平衡模型预测脂肪酸比例，利用两步酶法酸解耦合低温程序分提获得富含1,3-不饱和2-饱和脂肪酸结构脂的产品，向所得产品外源添加5～30％油脂时，sn-2饱和脂肪酸组成仍在母乳脂肪范围内；
本发明通过利用熔点差异，在第一步酸解反应之后利用熔点差异脱除体系中的棕榈酸，增加游离脂肪酸的不饱和℃，再进行第二步酸解反应，提升了产品sn-1,3不饱和脂肪酸的含量，提高了游离脂肪酸的利用率，极大程度降低了能量消耗。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明中椰子油及棕榈仁油的脂肪酸特征，见表1。
表1.椰子油及棕榈仁油的脂肪酸特征
椰子油
棕榈仁油
总
sn-2
总
sn-2
C6:0
0.24
0.05
0.335
0.2
0.06
0.27
C8:0
5.71
1.43
7.85
2.99
1.78
3.595
C10:0
5.56
3.46
6.61
3.17
2.89
3.31
C12:0
47.7
60.02
41.54
47.14
61.38
40.02
C14:0
19.3
22.15
17.875
16.39
18.98
15.095
C16:0
9.67
5.06
11.975
8.83
4.69
10.9
C18:0
3
0.87
4.065
2.29
0.84
3.015
C18:1ω-9
7.03
5.62
7.735
16.25
7.51
20.62
C18:2ω-6
1.74
1.27
1.975
2.71
1.92
3.105
实施例1
选择棕榈酸含量为91.2％，sn-2棕榈酸含量为85.4％的棕榈硬脂为起始原料。通过分析可知，相对母乳脂肪，该棕榈硬脂sn-2位饱和脂肪酸缺少中碳链脂肪酸和肉豆蔻酸(C14:0)。
表2.母乳脂肪及棕榈硬脂的脂肪酸特征
母乳脂肪
棕榈硬脂
Sn-2
Sn-1,3
min
max
min
max
总
sn-2
C6:0
0.01
0.11
0.01
0.18
C8:0
0.03
1.08
0.08
1.43
C10:0
0.36
1.62
0.11
3.48
C12:0
1.95
13.69
1.94
10.56
C14:0
3.29
18.55
3.88
7.21
1.4
0.2
C16:0
37.02
66.33
3.49
12.66
91.2
85.4
C18:0
1.18
3.43
2.09
12.73
3.1
2.1
C18:1ω-9
5.41
23.27
30.64
52.74
3.6
9.6
C18:2ω-6
2.59
17.4
16.79
39.81
0.7
2.1
C18:3ω-3
0.55
2.78
1.13
2.19
通过对母乳脂肪进行分析发现，母乳中饱和脂肪酸主要在sn-2位，主要包括C6-C18的饱和脂肪酸，同时也含有油酸，亚油酸，亚麻酸等不饱和脂肪酸。而在sn-1,3位，主要为不饱和脂肪酸，主要是油酸，亚油酸和亚麻酸等。自然界中，sn-2饱和，sn-1，3不饱和脂肪酸甘油三酯含量极少，因此，通过合成sn-2位饱和脂肪酸与母乳脂肪一致的sn-1,3不饱和、sn-2饱和脂肪酸甘油三酯作为添加剂用以调节婴幼儿配方奶粉的甘油三酯结构具有重要意义。
通过建立油脂sn-2脂肪酸混合模型，调节油脂中sn-2饱和脂肪酸组成，使其在母乳脂肪范围之内。
油脂sn-2脂肪酸混合模型如下所示：
根据油脂的脂肪酸组成及分布，建立油脂sn-2脂肪酸组成的计算模型：
其中，sn-2FA％为混合油脂的sn-2脂肪酸组成，Y1(sn-2)和Yi(sn-2)分别为棕榈硬脂和所选择油脂的sn-2位上各脂肪酸的含量，Xi为所选择油脂与棕榈硬脂的摩尔比；
其中，FA％为混合油脂的脂肪酸组成，sn-1,3FA％为混合油脂的sn-1,3脂肪酸组成，Y1和Yi分别为棕榈硬脂和所选择油脂的各脂肪酸的含量。
通过设定Xi，根据以上公式即可计算得到混合体系中的脂肪酸组成及分布，根据母乳脂肪sn-2脂肪酸组成特点建立不等式，计算得到在母乳脂肪sn-2脂肪酸范围内的各油脂的添加范围，最后通过公式2和3计算得到总脂肪酸组成以及sn-1,3脂肪酸组成。
考虑到最终产品中需要添加5-30％的植物油，用以调节其他脂肪酸组成，所以将母乳脂肪中sn-2饱和脂肪组成范围进行相应提升，以满足后期油脂的混合。
表3.母乳脂肪脂肪酸扩增范围
在外源油脂添加量为20％时，以椰子油为原料调节棕榈硬脂sn-2饱和脂肪酸组成，假设棕榈硬脂与椰子油添加量的比例为1：X1，通过油脂sn-2脂肪酸混合模型建立不等式，如下所示：
Sn-2C6:0:0.01≤X1*0.05/(1+X1)≤0.13
Sn-2C8:0:0.04≤X1*1.43/(1+X1)≤1.3
Sn-2C10:0:0.43≤X1*3.46/(1+X1)≤1.94
Sn-2C12:0:2.34≤X1*60.02/(1+X1)≤16.43
Sn-2C14:0:3.95≤0.2+X1*22.15/(1+X1)≤22.26
Sn-2C16:0:44.42≤(85.4+X1*5.06)/(1+X1)≤79.6
Sn-2C18:0:1.42≤(2.1+X1*0.87)//(1+X1)≤4.12
可计算得到，当棕榈硬脂与椰子油的比例为1:0.15～0.35时，所得混合产品的sn-2脂肪酸的组成在范围之内，结果如下所示。
表4.混和油脂脂肪酸特征
选择富含油酸的高油酸葵花籽油来源的脂肪酸进行酸解，脂肪酸的酸解比例通过酸解反应脂肪酸平衡模型进行预测。
由于起始原料中含有较高的棕榈酸组成，因此，考虑采用两步酸解法来制备获得富含1,3-不饱和2-饱和脂肪酸结构甘油三酯产品。为达到在获得较高产品含量的同时，尽量减少游离脂肪酸的使用量，两步酸解法中采用油脂酸解脂肪酸平衡模型确定两步酸解过程中的底物比以及预测产品中脂肪酸的组成，同时为减少酰基转移，在两步酸解反应之间采用低温结晶的方式脱除酸解反应中取代下的棕榈酸。
酸解反应脂肪酸平衡模型如下所述：
在反应体系中，甘油三酯的含量为m，脂肪酸的含量为h，在反应过程中，所用脂肪酶为sn-1,3位置专一性脂肪酶，脂肪酸在sn-1,3位置上符合随机分布。在整个反应体系中，脂肪酸种类定为n种，不同脂肪酸定义为Xi，利用反应条件控制酰基转移，sn-2脂肪酸变化量较小，因此，可忽略sn-2脂肪酸的变化。在体系中，参与反应的脂肪酸主要为甘油三酯sn-1,3脂肪酸和加入的游离脂肪酸。对于单独的脂肪酸Xi，甘油三酯sn-1,3位上的Xi脂肪酸摩尔百分比可表示为Msn-1/-3Xi，游离脂肪酸Xi的摩尔百分比可表示为MXi，因此，体系达到反应平衡时，按照随机分布原理，Xi脂肪酸反应平衡时在甘油三酯sn-1,3含量(sn-1/3Xi)可表示为：
由于因此，模型可进一步简化为：
令h/m＝S，即游离脂肪酸与甘油三酯的摩尔比例为S：1，因此，Xi脂肪酸反应平衡时在甘油三酯sn-1,3含量可进一步简化为：
其中，Msn-1/3Xi为Xi脂肪酸在甘油三酯sn-1,3位上的摩尔百分比；MXi为游离脂肪酸Xi的摩尔百分比；S为游离脂肪酸与甘油三酯的摩尔比例。
根据以上模型，可计算得到不同底物比下达到母乳脂肪sn-1，3脂肪酸组成的各脂肪酸的理论值，通过理论值，选择较低游离脂肪酸下的更高油酸或者更低棕榈酸含量的实验条件。
以混合油1为例，依据以上模型，计算两步酸解中所用不同底物比的产品的脂肪酸分布如下所示。
表5.不同底物比下一步酸解产物中的sn-1,3脂肪酸的理论组成
表6.一步酸解产物1不同底物比下两步酸解产物中的sn-1,3脂肪酸的理论组成
表7.一步酸解产物2不同底物比下两步酸解产物中的sn-1,3脂肪酸的理论组成
表8.一步酸解产物3不同底物比下两步酸解产物中的sn-1,3脂肪酸的理论组成
表9.一步酸解产物4不同底物比下两步酸解产物中的sn-1,3脂肪酸的理论组成
表10.一步酸解产物5不同底物比下两步酸解产物中的sn-1,3脂肪酸的理论组成
由以上表格可以得出结论，当两步酸解反应脂肪酸用量确定在8～14:1时，所得最终产物的棕榈酸含量较低，同时油酸含量较高。因此，选择脂肪酸与甘油三酯为6:1(mol/mol)的底物比进行酸解反应，首先通过一步酸解反应取代1,3位棕榈酸，再利用熔点差异，采用低温程序分提脱除游离脂肪酸中的棕榈酸，增加游离脂肪酸的不饱和℃，然后再进行两步酸解反应，最后通过减压蒸馏脱除脂肪酸，获得最终产品。
其中，一步酸解反应条件为：将脂肪酸与混合油脂按照6:1(mol/mol)的比例混合，加热至60℃，保持30min，使混合物完全溶化后，通入至填充床反应器中，填充床反应器所用脂肪酶为Lipozyme RM IM，填充床保持温℃为60℃，油脂在填充床中的停留时间为2小时，反应结束后，得到酸解产物。填充床反应器在通入混合油脂之前首先通入氮气取代空气。
低温程序分提棕榈酸条件为：将油脂加热到60℃并维持45min，再以4℃/h的速℃将温℃降至28℃，养晶5h，转速为40转/min，分提结晶结束后，过滤或离心分离固态脂肪，得到液态油；
二步酸解反应条件为：将液态油加热至50℃，保持30min，通入至填充床反应器中，填充床反应器所用脂肪酶为Lipozyme RM IM，填充床保持温℃为50℃，油脂在填充床中的停留时间为3小时，反应结束后，得到酸解产物。最后通过离心或过滤分离可能的杂质，并采用减压蒸馏除去游离脂肪酸。
两次酸解产物的脂肪酸组成及分布如下所示。
表11.酸解反应所得产品的脂肪酸组成及分布
根据母乳脂肪组成，添加20％的大豆油、棕榈仁油和亚麻籽油，其中，二次酶解产物：大豆油：棕榈仁油：亚麻籽油＝1:0.15:0.04:0.01，其比例通过油脂混合模型确定，所得产品的脂肪酸组成如下所示，满足母乳脂肪要求。
表12.产品脂肪酸特征
总
sn-2
sn-1,3
C6:0
0.01
0.01
0.01
C8:0
0.21
0.20
0.22
C10:0
0.42
0.41
0.42
C12:0
3.87
7.98
1.82
C14:0
2.76
2.73
2.78
C16:0
28.53
59.24
13.17
C18:0
2.61
2.21
2.81
C18:1ω-9
46.08
14.78
61.73
C18:2ω-6
13.89
11.41
15.13
C18:3ω-3
1.51
0.95
1.79
实施例2
选择棕榈酸含量为82.4％，sn-2棕榈酸含量为73.5％的棕榈硬脂为起始原料。通过分析可知，相对母乳脂肪，该棕榈硬脂sn-2位饱和脂肪酸缺少中碳链脂肪酸。
表13.母乳脂肪及棕榈硬脂的脂肪酸特征
母乳脂肪
棕榈硬脂
Sn-2
Sn-1,3
min
max
min
max
总
sn-2
C6:0
0.01
0.11
0.01
0.18
C8:0
0.03
1.08
0.08
1.43
C10:0
0.36
1.62
0.11
3.48
C12:0
1.95
13.69
1.94
10.56
C14:0
3.29
18.55
3.88
7.21
1
0.3
C16:0
37.02
66.33
3.49
12.66
82.4
73.5
C18:0
1.18
3.43
2.09
12.73
3.9
3.7
C18:1ω-9
5.41
23.27
30.64
52.74
10.1
18.3
C18:2ω-6
2.59
17.4
16.79
39.81
2.6
4.1
C18:3ω-3
0.55
2.78
1.13
2.19
通过对母乳脂肪分析发现，母乳中饱和脂肪酸主要在sn-2位，主要包括C6-C18的饱和脂肪酸，同时也含有油酸，亚油酸，亚麻酸等不饱和脂肪酸。而在sn-1,3位，主要为不饱和脂肪酸，主要是油酸，亚油酸和亚麻酸等。自然界中，sn-2饱和，sn-1，3不饱和甘油三酯含量极少，因此，通过合成sn-2位饱和脂肪酸与母乳脂肪一致sn-1,3不饱和，sn-2饱和脂肪酸甘油三酯作为添加剂用以调节婴幼儿配方奶粉的甘油三酯结构具有重要意义。
采用油脂sn-2脂肪酸混合模型，建立混合油脂sn-2脂肪酸的在母乳脂肪范围内的不等式。考虑到最终产品中需要添加5-30％的植物油，用以调节其他脂肪酸组成，所以将母乳脂肪中sn-2饱和脂肪组成范围放大5-30％，用以满足后期油脂的混合。
在外源油脂添加量为10％左右时，通过油脂sn-2脂肪酸混合模型建立不等式。
表14.母乳脂肪脂肪酸扩增范围
sn-2
10％
min
max
min
max
C6:0
0.01
0.11
0.01
0.12
C8:0
0.03
1.08
0.03
1.19
C10:0
0.36
1.62
0.40
1.78
C12:0
1.95
13.69
2.15
15.06
C14:0
3.29
18.55
3.62
20.41
C16:0
37.02
66.33
40.72
72.96
C18:0
1.18
3.43
1.30
3.77
C18:1ω-9
5.41
23.27
5.95
25.60
C18:2ω-6
2.59
17.4
2.85
19.14
C18:3ω-3
0.55
2.78
0.61
3.06
在外源油脂添加量为10％时，以棕榈仁油为原料调节棕榈硬脂sn-2饱和脂肪酸组成，假设棕榈硬脂与椰子油添加量的比例为1：X1，通过油脂sn-2脂肪酸混合模型建立不等式，如下所示：
Sn-2C6:0:0.01≤X1*0.06/(1+X1)≤0.12
Sn-2C8:0:0.03≤X1*1.78/(1+X1)≤1.19
Sn-2C10:0:0.4≤X1*2.89/(1+X1)≤1.78
Sn-2C12:0:2.15≤X1*61.38/(1+X1)≤15.06
Sn-2C14:0:3.62≤(0.3+X1*18.98)/(1+X1)≤20.41
Sn-2C16:0:40.72≤(73.5+X1*4.69)/(1+X1)≤72.96
Sn-2C18:0:1.3≤(3.7+X1*0.84)/(1+X1)≤3.77
可计算得到，当棕榈硬脂与棕榈仁油的比例为1:0.22-0.33时，所得混合产品的sn-2脂肪酸的组成在范围之内，结果如下所示。
表15.混和油脂脂肪酸特征
选择混合油2进行酸解实验。通过油脂酸解平衡模型可以计算得到在不同酸解反应平衡下sn-1,3脂肪酸的理论组成。
以高油酸大豆油来源的脂肪酸为酰基供体，利用酸解反应脂肪酸平衡模型计算不同底物比下，所得产物sn-1,3脂肪酸的理论平衡值，结果如下所示。
表16.不同底物比下一步酸解产物中的sn-1,3脂肪酸的理论组成
表17.一步酸解产物1不同底物比下两步酸解产物中的sn-1,3脂肪酸的理论组成
表18.一步酸解产物2不同底物比下两步酸解产物中的sn-1,3脂肪酸的理论组成
表19.一步酸解产物3不同底物比下两步酸解产物中的sn-1,3脂肪酸的理论组成
表20.一步酸解产物4不同底物比下两步酸解产物中的sn-1,3脂肪酸的理论组成
表21.一步酸解产物5不同底物比下两步酸解产物中的sn-1,3脂肪酸的理论组成
由以上表格可以得出结论，当两步酸的脂肪酸用量确定在8-12:1时，所得最终产物的棕榈酸含量较低，同时油酸含量较高。
因此，选择脂肪酸与甘油三酯为5:1(mol/mol)的底物比进行酸解反应，首先通过一步酸解反应取代1,3位棕榈酸，再利用熔点差异，采用低温程序分提脱除游离脂肪酸中的棕榈酸，增加游离脂肪酸的不饱和℃，然后再进行第二步酸解反应，最后通过减压蒸馏脱除脂肪酸，获得最终产品。
其中，一步酸解反应条件为：将脂肪酸与混合油脂按照5:1(mol/mol)的比例混合，加热至65℃，保持20min，使混合物完全溶化后，通入至填充床反应器中，填充床反应器所用脂肪酶为Lipzyme TL IM，填充床保持温℃为55℃，油脂在填充床中的停留时间为3小时，反应结束后，得到酸解产物。填充床反应器在通入混合油脂之前首先通入氮气取代空气。
低温程序分提棕榈酸条件为：将油脂加热到65℃并维持20min，再以10℃/h的速℃将温℃降至30℃，养晶3h，转速为30转/min，分提结晶结束后，过滤或离心分离固态脂肪，得到液态油；
二步酸解反应条件为：将液态油加热至55℃，保持20min，通入至填充床反应器中，填充床反应器所用脂肪酶为Lipzyme TL IM，填充床保持温℃为45℃，油脂在填充床中的停留时间为4小时，反应结束后，得到酸解产物。最后通过离心或过滤分离脂肪酶，并采用减压蒸馏除去游离脂肪酸。
两次酸解产物的脂肪酸组成及分布如下所示。
表22.酸解反应所得产品的脂肪酸组成及分布
根据母乳脂肪组成，添加10％的大豆油，棕榈仁油和亚麻籽油，其中，二次酶解产物：大豆油：棕榈仁油：亚麻籽油＝1:0.08:0.01:0.01，所得产品的脂肪酸组成如下所示，满足母乳脂肪要求。
表23.产品脂肪酸特征
总
sn-2
sn-1,3
C6:0
0.00
0.01
0.00
C8:0
0.15
0.27
0.09
C10:0
0.25
0.54
0.10
C12:0
4.66
13.03
0.47
C14:0
1.47
3.68
0.36
C16:0
25.47
49.78
13.32
C18:0
2.22
1.80
2.43
C18:1ω-9
47.58
17.82
62.46
C18:2ω-6
15.26
11.69
17.05
C18:3ω-3
2.63
1.14
3.37
实施例3
选择棕榈酸含量为70.3％，sn-2棕榈酸含量为58.3％的棕榈硬脂为起始原料。
表24.母乳脂肪及棕榈硬脂的脂肪酸特征
母乳脂肪
棕榈硬脂
Sn-2
Sn-1,3
min
max
min
max
总
sn-2
C6:0
0.01
0.11
0.01
0.18
C8:0
0.03
1.08
0.08
1.43
C10:0
0.36
1.62
0.11
3.48
C12:0
1.95
13.69
1.94
10.56
C14:0
3.29
18.55
3.88
7.21
1.4
0.8
C16:0
37.02
66.33
3.49
12.66
70.3
58.3
C18:0
1.18
3.43
2.09
12.73
5.6
4.2
C18:1ω-9
5.41
23.27
30.64
52.74
18.8
25.7
C18:2ω-6
2.59
17.4
16.79
39.81
3.9
10.2
C18:3ω-3
0.55
2.78
1.13
2.19
通过对母乳脂肪进行分析发现，母乳中饱和脂肪酸主要在sn-2位，主要包括C6-C18的饱和脂肪酸，同时也含有油酸，亚油酸，亚麻酸等不饱和脂肪酸。而在sn-1,3位，主要为不饱和脂肪酸，主要是油酸，亚油酸和亚麻酸等。
采用油脂sn-2脂肪酸混合模型，建立混合油脂sn-2脂肪酸的在母乳脂肪范围内的不等式。考虑到最终产品中需要添加5％的植物油，用以调节其他脂肪酸组成，所以将母乳脂肪中sn-2饱和脂肪组成范围提高5％，用以满足后期油脂的混合。
表25.母乳脂肪脂肪酸扩增范围
sn-2
5％
min
max
min
max
C6:0
0.01
0.11
0.01
0.12
C8:0
0.03
1.08
0.03
1.13
C10:0
0.36
1.62
0.38
1.70
C12:0
1.95
13.69
2.05
14.37
C14:0
3.29
18.55
3.45
19.48
C16:0
37.02
66.33
38.87
69.65
C18:0
1.18
3.43
1.24
3.60
C18:1ω-9
5.41
23.27
5.68
24.43
C18:2ω-6
2.59
17.4
2.72
18.27
C18:3ω-3
0.55
2.78
0.58
2.92
在外源油脂添加量为5％时，以椰子油为原料调节棕榈硬脂sn-2饱和脂肪酸组成，假设椰子油与棕榈硬脂添加量的比例为1：X1，通过油脂sn-2脂肪酸混合模型建立不等式，如下所示：
Sn-2C6:0:0.01≤X1*0.05/(1+X1)≤0.12
Sn-2C8:0:0.03≤X1*1.43/(1+X1)≤1.13
Sn-2C10:0:0.38≤X1*3.46/(1+X1)≤1.7
Sn-2C12:0:2.05≤X1*60.02/(1+X1)≤14.37
Sn-2C14:0:3.45≤(0.8+X1*22.15)/(1+X1)≤19.48
Sn-2C16:0:38.87≤(58.3+X1*5.06)/(1+X1)≤69.65
Sn-2C18:0:1.24≤(4.2+X1*0.87)/(1+X1)≤3.6
最后求得满足母乳脂肪sn-2饱和脂肪酸范围的情况下，棕榈硬脂与椰子油的比例为1：0.13-0.31。在两个临界点的混合油脂的脂肪酸组成及分布范围如下所示。
表26.混和油脂脂肪酸特征
混合物1
混合物2
1：0.13
1：0.31
总
Sn-2
Sn-1,3
总
Sn-2
Sn-1,3
C6:0
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
C8:0
0.16
0.16
0.16
0.34
0.34
0.34
C10:0
0.40
0.40
0.40
0.82
0.82
0.82
C12:0
6.90
6.90
6.90
14.20
14.20
14.20
C14:0
3.79
3.26
4.05
6.31
5.85
6.54
C16:0
62.79
52.18
68.10
54.86
45.70
59.44
C18:0
5.06
3.82
5.68
4.48
3.41
5.02
C18:1ω-9
17.28
23.39
14.23
15.68
20.95
13.05
C18:2ω-6
3.60
9.17
0.81
3.28
8.09
0.87
C18:3ω-3
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
选择混合物1进行酸解反应，采用高油酸花生油的脂肪酸为酰基供体，通过脂肪酸酸解反应平衡模型预测发现，当两步酸解反应中的脂肪酸用量确定在6-10:1时，所得最终产物的棕榈酸含量较低，同时油酸含量较高。
因此，确定酸解反应的底物比为4:1进行酸解实验，所得结果如下所示。
其中，一步酸解反应条件为：将脂肪酸与混合油脂按照4:1(mol/mol)的比例混合，加热至55℃，保持45min，使混合物完全溶化后，通入至填充床反应器中，填充床反应器所用脂肪酶为NS40086，填充床保持温℃为60℃，油脂在填充床中的停留时间为1小时，反应结束后，得到酸解产物。填充床反应器在通入混合油脂之前首先通入氮气取代空气。
低温程序分提棕榈酸条件为：将油脂加热到70℃并维持20min，在以8℃/h的速℃将温℃降至35℃，养晶6h，转速为20转/min，分提结晶结束后，过滤或离心分离固态脂肪，得到液态油；
二步酸解反应条件为：将液态油加热至60℃，保持15min，通入至填充床反应器中，填充床反应器所用脂肪酶为NS40086，填充床保持温℃为60℃，油脂在填充床中的停留时间为1小时，反应结束后，得到酸解产物。最后通过离心或过滤分离可能的杂质，并采用减压蒸馏除去游离脂肪酸。
两次酸解产物的脂肪酸组成及分布如下所示。
表27.酸解反应所得产品的脂肪酸组成及分布
一步酸解
二步酸解
总
Sn-2
Sn-1,3
总
Sn-2
Sn-1,3
C6:0
0.01
0.01
0.00
0.00
0.01
0.00
C8:0
0.08
0.13
0.05
0.05
0.11
0.01
C10:0
0.20
0.32
0.13
0.14
0.35
0.03
C12:0
3.57
6.10
2.30
2.31
5.77
0.58
C14:0
1.94
3.12
1.35
1.22
2.98
0.34
C16:0
36.96
51.34
26.77
25.81
49.41
14.02
C18:0
3.72
3.23
3.96
3.26
3.14
3.32
C18:1ω-9
45.54
25.26
58.68
58.11
27.13
73.59
C18:2ω-6
6.55
9.52
6.07
8.01
10.43
6.79
C18:3ω-3
0.73
0.58
0.80
0.93
0.58
1.10
根据母乳脂肪组成，添加5％的大豆油，棕榈仁油和亚麻籽油，其中，二次酶解产物：大豆油：椰子油：亚麻籽油＝1:0.03:0.01:0.01，所得产品的脂肪酸组成如下所示，满足母乳脂肪要求。
表28.产品脂肪酸特征
脂肪酸
总
sn-2
sn-1,3
C6:0
0.01
0.01
0.00
C8:0
0.07
0.12
0.04
C10:0
0.16
0.36
0.06
C12:0
2.65
6.08
0.93
C14:0
1.32
3.02
0.47
C16:0
24.98
47.25
13.84
C18:0
3.29
3.08
3.40
C18:1ω-9
56.35
26.91
71.07
C18:2ω-6
9.40
12.08
8.06
C18:3ω-3
1.60
1.00
1.89
实施例4
以实例1中的混合油脂2为起始原料，以大豆油和菜籽油为1:1的混合油脂肪酸酰基供体，酸解混合油2，通过酸解反应脂肪酸平衡模型计算可知，当两步酸解反应脂肪酸用量确定在8-14:1时，所得最终产物的棕榈酸含量较低，同时油酸含量较高。因此，选择脂肪酸与甘油三酯为7:1(mol/mol)的底物比进行酸解反应，首先通过一步酸解反应取代1,3位棕榈酸，再利用熔点差异，采用低温程序分提脱除游离脂肪酸中的棕榈酸，增加游离脂肪酸的不饱和℃，然后再进行两步酸解反应，最后通过减压蒸馏脱除脂肪酸，获得最终产品。
其中，一步酸解反应条件为：将脂肪酸与混合油脂按照7:1(mol/mol)的比例混合，加热至60℃，保持30min，使混合物完全溶化后，通入至填充床反应器中，填充床反应器所用脂肪酶为Lipase DF，填充床保持温℃为50℃，油脂在填充床中的停留时间为4小时，反应结束后，得到酸解产物。填充床反应器在通入混合油脂之前首先通入氮气取代空气。
低温程序分提棕榈酸条件为：将油脂加热到55℃并维持40min，再以15℃/h的速℃将温℃降至25℃，养晶10h，分提结晶结束后，过滤或离心分离固态脂肪，得到液态油。
二步酸解反应条件为：将液态油加热至55℃，保持20min，通入至填充床反应器中，填充床反应器所用脂肪酶为Lipase DF，填充床保持温℃为50℃，油脂在填充床中的停留时间为2小时，反应结束后，得到酸解产物。最后通过离心或过滤分离可能的杂质，并采用减压蒸馏除去游离脂肪酸。
两次酸解产物的脂肪酸组成及分布如下所示。
表29.酸解反应所得产品的脂肪酸组成及分布
一步酸解
二步酸解
脂肪酸
总
Sn-2
Sn-1,3
总
Sn-2
Sn-1,3
C6:0
0.01
0.02
0.01
0.00
0.01
0.00
C8:0
0.23
0.28
0.21
0.10
0.17
0.06
C10:0
0.34
0.74
0.14
0.21
0.55
0.04
C12:0
4.97
13.21
0.84
4.26
12.31
0.24
C14:0
2.17
4.13
1.19
1.27
3.13
0.34
C16:0
42.98
61.33
33.81
30.73
59.26
16.46
C18:0
2.71
1.52
3.30
2.58
1.32
3.21
C18:1ω-9
25.53
13.34
31.62
32.09
15.25
40.51
C18:2ω-6
16.99
4.85
23.06
24.31
6.67
33.13
C18:3ω-3
4.05
0.52
5.82
4.44
1.32
6.01
根据母乳脂肪组成，添加20％的大豆油，菜籽油和椰子油，其中，二次酶解产物：大豆油：椰子油＝1:0.1:0.02:0.08，所得产品的脂肪酸组成如下所示，满足母乳脂肪要求。
表30.产品脂肪酸特征
因此，本发明通过以高于母乳脂肪sn-2饱和脂肪酸5-30％的范围为依据，通过油脂混合模型调节油脂的sn-2饱和脂肪酸组成，同时利用两步酸解耦合低温程序分提的工艺技术获得1,3-不饱和-2-饱和脂肪酸甘油三酯产品，本产品sn-1,3不饱和脂肪酸含量更高，同时，向所得产品外源添加5-30％油脂时，sn-2饱和脂肪酸组成仍在母乳脂肪范围内。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
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