專利名稱：硬脂的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硬脂的制造方法，且更具體來說，涉及一種由利用酶促酯基轉(zhuǎn)移獲得的脂肪制造含有至少1，3-二硬脂酸-2-油酸甘油酯(SOS)的硬脂的方法。
背景技術(shù)：
開發(fā)用于替代可可脂的硬脂已廣泛用于含有巧克力作為主要組分的烘焙和糖果食品以及用于醫(yī)藥和化妝品領(lǐng)域。硬脂包括具有一個(gè)不飽和鍵的對(duì)稱甘油三酯 (triglycerides) (SUS)作為主要組分，例如1，3_ 二棕櫚酸_2_油酸甘油酯(P0P)、1_棕櫚酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯(P0Q和1，3-二硬脂酸-2-油酸甘油酯(SOS)。硬脂可通過部分分離植物和動(dòng)物脂肪來制造。部分分離(Fractionation)大體可如下進(jìn)行。首先，液化或融化脂肪并冷卻到想要的部分分離溫度以誘發(fā)晶核形成。然后，使晶體生長(zhǎng)到適于有效部分分離的大小和形狀。最后，部分分離成固體和液體，其中使用過濾、壓濾(filter pressing)或離心分離。與其它脂肪處理技術(shù)相比，脂肪的部分分離可簡(jiǎn)單地利用物理特性可逆地改變脂肪的化學(xué)組成，而不引起任何不可逆的化學(xué)組成變化。脂肪的這一部分分離不同于冬化(winterization)。雖然脂肪部分分離與冬化均用于分離想要的部分，但冬化旨在從大量液體油中去除痕量的劣化透明性的蠟，其中在低溫下靜置所述油一段時(shí)間，然后去除蠟。冬化去除極少量的蠟，其被認(rèn)為是精煉工藝而非部分分離工藝。相反地，在部分分離中，因?yàn)橛糠址蛛x組分的存在比率類似，所以化學(xué)組成在分離前后明顯改變，由此引起所獲得分離部分的物理特性的顯著變化。另外，不同于冬化，部分分離需要十分精確的冷卻和分離技術(shù)。脂肪部分分離法包括干法部分分離和溶劑部分分離。在不使用溶劑的干法部分分離中，因?yàn)榻Y(jié)晶僅依賴脂肪自身的熔點(diǎn)進(jìn)行，所以其因開發(fā)結(jié)晶管和高壓壓濾機(jī)而獲得廣泛使用。干法部分分離不需要最終產(chǎn)物的后處理且涉及較小的對(duì)產(chǎn)物的破壞，且因此已作為部分分離技術(shù)風(fēng)靡起來。另外，不同于溶劑部分分離，鑒于安全性和成本，干法部分分離更優(yōu)選。然而，歸因于分離精度低于溶劑部分分離，干法部分分離當(dāng)分離晶體時(shí)涉及液體的浸潤(rùn)，因此降低產(chǎn)物純度，且在操縱部分分離工藝時(shí)存在困難。溶劑部分分離可使用有機(jī)溶劑，例如醇、己烷、丙酮等，以引起甘油三酯與脂肪酸熔點(diǎn)之間的巨大差別，從而改良分離效率。利用這些溶劑使得能夠因原脂肪物質(zhì)粘度降低而快速部分分離、有效選擇性結(jié)晶和獲得良好的分離性能，從而增加產(chǎn)率。另外，在分離晶體和液體中，晶體可用溶劑洗滌，從而提高晶體純度。雖然溶劑部分分離可克服干法部分分離的缺點(diǎn)，但需要大工藝體積，從而給設(shè)備成本帶來負(fù)擔(dān)，且如果使用己烷，那么涉及潛在的爆炸。然而，溶劑部分分離因其高分離性能而積極用于制造具有精密組成的硬脂。由硬脂制成的糖果產(chǎn)品的味道可視硬脂的組成而改變。舉例來說，因?yàn)橛仓瑢?duì)巧克力的味道有影響，所以需要開發(fā)用于包括好味道巧克力的糖果的硬脂。由富含SOS的硬脂制成的巧克力具有高硬度且有利地在口中融化，且因此被許多人偏愛。雖然通常使用在低于o°c的極低溫度下的部分分離方法制造富含SOS的硬脂，但其需要長(zhǎng)工作時(shí)間和高工藝成本。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明發(fā)明人已進(jìn)行了廣泛研究并開發(fā)了一種成本有效的制造具有高1，3-二硬脂酸-2-油酸甘油酯(S0Q含量的高純度SOS硬脂的方法，其使得工作時(shí)間和工藝成本能夠減少。本發(fā)明旨在提供一種制造高純度SOS硬脂的方法，其使得工作時(shí)間和制造成本能夠減少。本發(fā)明還旨在提供包括由上述方法制備的高純度SOS硬脂的巧克力。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種借助于溶劑部分分離法制造三酰甘油 (triacylglycerides)中含有至少1，3_ 二硬脂酸_2_油酸甘油酯(SOS)的SOS 硬脂的方法包括通過在溶劑中溶解經(jīng)由酶促酯基轉(zhuǎn)移獲得的基于脂肪的物質(zhì)制備脂肪溶液；通過將所述脂肪溶液維持在10°C至25°C下結(jié)晶并去除高熔點(diǎn)分離部分；以及通過將所述已去除高熔點(diǎn)分離部分的脂肪溶液維持在0°C至15°C下結(jié)晶并收集中等熔點(diǎn)分離部分。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供含有由上述方法制備的高純度SOS硬脂的巧克力。下文將詳細(xì)描述本發(fā)明。在本發(fā)明中，含有至少經(jīng)由酶促酯基轉(zhuǎn)移制備的SOS的基于脂肪的物質(zhì)通過溶劑部分分離溶解于溶劑中，通過降低溶液的溫度結(jié)晶并去除高熔點(diǎn)脂肪分離部分， 且通過進(jìn)一步降低溶液的溫度結(jié)晶并收集固體，從而制造SOS含量為至少85w/w%的高純度SOS硬脂。根據(jù)本發(fā)明，部分分離在室溫(0至25°C)范圍內(nèi)而非在低于0°C的極低溫度下進(jìn)行以升高制冷劑的溫度，從而使得工作時(shí)間和工藝成本能夠減少。因此，在本發(fā)明的一個(gè)方面，一種借助于溶劑部分分離法制造三酰甘油中含有至少85w/w% SOS的SOS硬脂的方法包括通過在溶劑中溶解基于脂肪的物質(zhì)制備脂肪溶液； 通過將所述脂肪溶液維持在10°C至25°C下結(jié)晶并去除高熔點(diǎn)分離部分；以及通過將所述已去除高熔點(diǎn)分離部分的脂肪溶液維持在0°C至15°C下結(jié)晶并收集中等熔點(diǎn)分離部分?；谥镜奈镔|(zhì)可通過植物脂肪或油的酶促酯基轉(zhuǎn)移獲得。植物脂肪或油優(yōu)選可包括油酸含量為至少80%的植物脂肪或油，例如高油酸含量的向日葵油，它是本發(fā)明的代表性的植物脂肪或油。酶促酯基轉(zhuǎn)移可通過在存在sn-1，3-專一性酶的情況下使植物脂肪或油與硬脂酸乙酯反應(yīng)進(jìn)行。Sn-1，3-專一性酶可包括(但不限于)自以下提取的酶戴氏根霉(Rhizopus delemar)、米赫毛霉(Mucor miehei)、黑曲霉(Aspergilillus niger)、少根根霉(Rhizopus arrhizus)、雪白根霉(Rhizopus niveus)、爪卩圭毛霉(Mucor javanicus)、爪哇根霉(Rhizopus javanicus)、米根霉(Rhizopus oryzae)等。經(jīng)由酶促酯基轉(zhuǎn)移獲得的產(chǎn)物在0. 1至0. 2mmHg和200至250°C下蒸餾去除乙酯，由此獲得至少98% 的三酰甘油(TAG)含量。已經(jīng)由酶促酯基轉(zhuǎn)移和蒸餾作用去除乙酯的TAG的SOS含量與天然含有SOS的脂肪相比質(zhì)量變化可忽略不計(jì)，從而提供具有均一質(zhì)量的產(chǎn)物。另外，部分分離已進(jìn)行酶促酯基轉(zhuǎn)移的脂肪之后，副產(chǎn)物可再用作酶促酯基轉(zhuǎn)移的底物，從而實(shí)現(xiàn)成本效率。此外，植物脂肪或油可用作因酶促酯基轉(zhuǎn)移而具有較高SOS含量的基于脂肪的物質(zhì)， 以便在制造SOS硬脂時(shí)產(chǎn)率可提高。溶劑可包括可溶解基于脂肪的物質(zhì)的任何溶劑，例如(但不特定限于)丙酮、正己烷、甲乙酮、乙醇或其混合物。在脂肪溶液的制備中，基于脂肪的物質(zhì)溶解于溶劑中的脂肪溶液的濃度越高，可獲得的制備效率越高。因此，可制備脂肪溶液以使基于脂肪的物質(zhì)的含量可為至少
且溶解于溶劑中的基于脂肪的物質(zhì)的量可優(yōu)選地最大化。溶劑部分分離可利用所屬領(lǐng)域中一般使用的裝置(例如雙夾套反應(yīng)器)進(jìn)行。在結(jié)晶和去除高熔點(diǎn)分離部分中，脂肪溶液可在10°c至25°C下靜置直到脂肪結(jié)晶，而結(jié)晶可進(jìn)行約2至5小時(shí)。當(dāng)結(jié)晶充分完成時(shí)，自液相分離固相，由此利用真空過濾器去除高熔點(diǎn)分離部分。然后，將已去除固相的液體組分放回到反應(yīng)器中，溶解并在0至15°C下靜置直到脂肪結(jié)晶，而結(jié)晶可例如進(jìn)行約10至15小時(shí)。此處，反應(yīng)溶液在30至40rpm下攪拌以升高溫度從冷卻劑傳遞到脂肪的速率，由此進(jìn)一步加速脂肪的結(jié)晶。當(dāng)結(jié)晶充分完成時(shí)，自液相分離固相，由此收集固相。所獲得的固相是中等熔點(diǎn)脂肪，其含有至少85%的SOS。溶劑部分分離是用于制造硬脂的使得工作時(shí)間和成本能夠減少的成本極有效的方法，這是因?yàn)槠淇刹煌谥苽銼OS硬脂的常規(guī)方法，其在室溫而非極低溫度下由部分分離法制造高純度SOS硬脂。經(jīng)由溶劑部分分離制造的SOS硬脂是中等熔點(diǎn)脂肪，其在口中適當(dāng)?shù)厝诨乙虼擞糜谥苽淝煽肆?，尤其是具有極佳味道的巧克力。SOS硬脂也可以廉價(jià)的制造成本制備，且因此，本發(fā)明方法是成本有效的。另外，由溶劑部分分離制備的SOS硬脂可呈與天然脂肪和油或其分離部分的混合物形式使用，例如硬棕櫚中間分離部分(HPMF)，從而展現(xiàn)與可可脂類似的物理特性。由溶劑部分分離制備的SOS硬脂也可連同天然脂肪和油或其分離部分一起作為脂肪用于制造巧克力。因此，在本發(fā)明的另一方面，提供包括由上述方法制備的硬脂的巧克力。巧克力指通過向自可可樹(Theobroma cacao tree)的種子和堅(jiān)果中獲得的可可粉原料中添加其它食品或食品添加劑制造的加工食品。巧克力包括巧克力、牛奶巧克力、巧克力相等物和巧克力產(chǎn)品。巧克力是通過向可可粉原料中添加糖、油或脂肪、乳制品、食品或食品添加劑制造的加工食品，且含有至少20%可可粉原料(至少10%可可脂)。牛奶巧克力是通過向可可粉原料中添加糖、脂肪或油、乳制品、食品或食品添加劑獲得的加工巧克力，且含有至少12%可可粉原料和至少8%脂肪固體含量?？煽煞巯嗟任镏竿ㄟ^向可可粉原料中添加糖、脂肪或油、乳制品、食品或食品添加劑獲得的加工食品，且含有至少可可粉原料或至少2%可可脂和至少10%脂肪固體含量。巧克力產(chǎn)品指通過混合、涂布、填充、 合并等加工可食用食品(例如堅(jiān)果、糖果、餅干等)與巧克力、牛奶巧克力或巧克力相等物制造的食品。這些巧克力可由所屬領(lǐng)域已知的一般方法制備，且由本發(fā)明方法制造的硬脂可必要時(shí)連同天然脂肪和油或其分離部分一起用作制造巧克力的脂肪成分。利用本發(fā)明方法制造的硬脂可使得巧克力的制造成本能夠降低和堅(jiān)固性能夠增加，由此制造高價(jià)值巧克力。有益效果在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的制造SOS硬脂的方法中，含有至少85% SOS的高純度SOS硬脂可在室溫下利用溶劑部分分離法制造。因此，所述方法是與常規(guī)方法相比使得工作時(shí)間和工藝成本能夠減少的成本有效的方法。另外，所述方法制造的硬脂可呈與天然脂肪和油或其分離部分的混合物形式使用，例如硬棕櫚中間分離部分(HPMF)，從而展現(xiàn)與天然可可脂類似的物理和化學(xué)特性。另外，由根據(jù)實(shí)施例的方法所制造的硬脂可用于制造巧克力，必要時(shí)，與天然脂肪和油或其分離部分適當(dāng)?shù)鼗旌稀?br>

圖1是描繪如由高性能液相色譜(HPLC)所鑒別，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在酶促酯基轉(zhuǎn)移之后脂肪中三酰甘油的組成的圖形；圖2是描繪如由HPLC所鑒別，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在利用丙酮部分分離之后最終獲得的中等熔點(diǎn)脂肪中三酰甘油的組成的圖形； 圖3是描繪如由HPLC所鑒別，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在利用己烷部分分離之后最終獲得的中等熔點(diǎn)脂肪中三酰甘油的組成的圖形；圖4是描繪如利用核磁共振(NMR)所分析，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在由制造SOS硬脂的方法利用丙酮部分分離之后獲得的中等熔點(diǎn)脂肪中固體脂肪含量(SFC)的圖形；以及圖 5 是如利用差示掃描量熱法(Differential Scanning Calorimetry ;DSC)所分析，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在由制造SOS硬脂的方法利用丙酮部分分離之后最終獲得的中等熔點(diǎn)脂肪的DSC圖形。
具體實(shí)施例方式下文將參考以下實(shí)例更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。提供這些實(shí)例僅用于說明的目的，且無論如何不應(yīng)理解為限制本發(fā)明。實(shí)例1在存在sn-Ι，3-專一性酶 Lipozyme RMIM (來自米赫根毛霉(Rhizomucor miehei) 的固定的sn-l，3-專一性脂肪酶)的情況下對(duì)高油酸含量向日葵油和硬脂酸乙酯進(jìn)行酯基轉(zhuǎn)移，以便獲得SOS含量為至少25W/W%的基于脂肪的物質(zhì)。在0. 001毫巴和230°C下蒸餾合成的物質(zhì)以去除乙酯并具有至少98%的三酰甘油(TAG)?；旌螴kg經(jīng)由酯基轉(zhuǎn)移獲得的基于脂肪的物質(zhì)與4kg丙酮并徹底溶解，用塞子封閉容器以便不使丙酮揮發(fā)。首先利用雙夾套反應(yīng)器對(duì)混合物溶液進(jìn)行高熔點(diǎn)分離部分結(jié)晶。在25°C和30rpm下攪拌混合物溶液3小時(shí)，接著真空過濾，由此分離成固體與液體。獲得過濾的液體脂肪，產(chǎn)率為至少98%，且將液體放回到雙夾套反應(yīng)器中并在 60°C下徹底溶解以便收集中等熔點(diǎn)脂肪。為分離低熔點(diǎn)脂肪與中等熔點(diǎn)脂肪，使約15°C制冷劑進(jìn)入反應(yīng)器中持續(xù)約10小時(shí)并在30rpm下攪拌。然后，利用真空過濾分離液體與固體， 接著經(jīng)由真空蒸餾去除丙酮，由此獲得固體中等熔點(diǎn)脂肪(重量255g，總產(chǎn)率25.5%， SOS 產(chǎn)率82% )。實(shí)例2如在實(shí)例1中，在存在sn-1，3-專一性酶Lipozyme RMIM(來自米赫根毛霉的固定的sn-l，3-專一性脂肪酶)的情況下對(duì)高油酸含量向日葵油和硬脂酸乙酯進(jìn)行酯基轉(zhuǎn)移， 以便SOS含量為至少25W/W%。在0. 001毫巴和230°C下蒸餾合成的脂肪以去除乙酯并具有至少98%的三酰甘油(TAG)?；旌螴kg經(jīng)由酯基轉(zhuǎn)移獲得的基于脂肪的物質(zhì)與4kg正己烷并徹底溶解，用塞子封閉容器以便不使正己烷揮發(fā)。首先利用雙夾套反應(yīng)器對(duì)溶液進(jìn)行高熔點(diǎn)分離部分結(jié)晶。 在10°C和30rpm下攪拌混合物溶液3小時(shí)，接著真空過濾，由此分離成固體與液體。獲得過濾的液體脂肪，產(chǎn)率為至少98%，且將液體放回到雙夾套反應(yīng)器中并在 60°C下徹底溶解以便收集中等熔點(diǎn)脂肪。為分離低熔點(diǎn)脂肪與中等熔點(diǎn)脂肪，使約5°C制冷劑進(jìn)入反應(yīng)器中持續(xù)約10小時(shí)并在30rpm下攪拌。然后，利用真空過濾分離液體與固體，接著經(jīng)由真空蒸餾去除正己烷，由此獲得固體中等熔點(diǎn)脂肪(重量250g，總產(chǎn)率25%，SOS 產(chǎn)率79% )。實(shí)驗(yàn)實(shí)例1 分析三酰甘油的結(jié)構(gòu)TAG的結(jié)構(gòu)經(jīng)由酶促酯基轉(zhuǎn)移改變，其決定脂肪的物理與化學(xué)特性。因此，利用 HPLC鑒別實(shí)例1中酶促酯基轉(zhuǎn)移前后脂肪中TAG的種類與含量。利用HPLC在表1所列的條件下進(jìn)行TAG分析。利用反相高性能液相色譜及蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(evaporative light scattering detector ；ELSD)分析部分分離前后脂肪的TAG結(jié)構(gòu)。利用PEFE針筒過濾器(25_，0. 2 μ m)過濾30 μ 1試樣和IOml己烷，然后放入 2mm小瓶中，且利用自動(dòng)取樣器注射20μ1試樣。使用乙腈(溶劑Α)和己烷/異丙醇(溶劑B)作為溶劑，且流速為lml/min。進(jìn)行溶劑梯度洗脫(A B，v ν)，持續(xù)總計(jì)70分鐘， 其中在80 20下進(jìn)行45分鐘，在M 46下進(jìn)行到60分鐘，然后在80 20下從60分鐘進(jìn)行到70分鐘。表 權(quán)利要求
1.一種借助于溶劑部分分離法制造三酰甘油中含有至少1，3-二硬脂酸-2-油酸甘油酯的1，3_ 二硬脂酸-2-油酸甘油酯硬脂的方法，所述方法包含通過在溶劑中溶解基于脂肪的物質(zhì)制備脂肪溶液；通過將所述脂肪溶液維持在10°C至25°C下結(jié)晶并去除高熔點(diǎn)分離部分；以及通過將所述已去除所述高熔點(diǎn)分離部分的脂肪溶液維持在0°C至15°C下結(jié)晶并收集中等熔點(diǎn)分離部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述基于脂肪的物質(zhì)包含通過在存在sn-l，3-專一性酶的情況下進(jìn)行油酸含量為至少80%的植物脂肪或油與硬脂酸乙酯的酯基轉(zhuǎn)移，接著去除所述乙酯所獲得的三酰甘油。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述基于脂肪的物質(zhì)包含高油酸含量向日葵油。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述去除所述乙酯是在0.001毫巴至0. 1毫巴和 200°C至250°C下進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述溶劑包含己烷、丙酮、甲乙酮、乙醇或其混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述制備所述脂肪溶液中所制備的所述脂肪溶液含有至少所述基于脂肪的物質(zhì)。
7.一種包含由根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的方法制造的所述1，3_ 二硬脂酸-2-油酸甘油酯硬脂的巧克力。
全文摘要
本發(fā)明提供一種借助于溶劑部分分離法制造甘油三酯中含有至少85w/w％1，3-二硬脂酸-2-油酸甘油酯(SOS)的SOS硬脂的方法，所述方法包含以下步驟通過利用溶劑溶解經(jīng)由酶促酯交換反應(yīng)獲得的脂肪起始物質(zhì)制造脂肪溶液；通過將所述脂肪溶液維持在10℃與25℃之間結(jié)晶出并去除高熔點(diǎn)分離部分；以及通過將所述已去除高熔點(diǎn)分離部分的脂肪溶液維持在0℃與15℃之間結(jié)晶出并收集中等熔點(diǎn)分離部分。
文檔編號(hào)A23C15/02GK102548420SQ200980161664
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者姜智賢, 宋相勛, 李相范, 金美廷 申請(qǐng)人:Cj第一制糖株式會(huì)社