用脂肪代用品制备低热量食品组合物的方法技术

通式为Ｐ（ＯＨ）ａ＋ｃ（ＥＰＯ）ｎ（ＦＥ）ｂ的酯化开环的环氧化物多元醇（ＥＥＥＰＳ）（其中Ｐ是ａ＝２－８个伯羟基、Ｃ＝０－８个仲羟基和叔羟基、ａ＋ｃ为３－８的多元醇；ＥＰＯ为Ｃ－［３－６］的环氧化物；ＦＥ为脂肪酸酰基部分；ｎ为最小环氧化平均指数，一般≥ａ并足以使９５％以上的多元醇伯羟基转变成仲羟基或叔羟基；２＜ｂ≤ａ＋ｃ）、其制备方法。这种多元醇的口感好并有植物油和脂肪的特性，可用于食物配方和烹调，代替天然或加工油脂，其热值低。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及酯化开环的环氧化物多元醇类（EEEPS）、其制备方法及其作为不消化的、无热量的脂肪代用品（类脂）用于烹调和食品组合物。EEEPS具有很好的感官特性，并且如通过喂养大鼠作的测定那样，具有适宜的抗所有可消化的性能。特别是，本专利技术涉及酰化环氧化甘油化合物（APGS）〔P（OH）a+c（EPO）n（FE）b〕的混合物。这种混合物抗胰脂酶水解。在化合物P（OH）a+c（EPO）n（FE）b中：P为一具有a（2～8）个伯羟基、c（0～8）个仲和叔羟基，而a+c为3～8的多元醇，EPO为C3～6的环氧化物;FE是脂肪酸的酰基部分;n是最小的环氧化指数平均数，其数值一般等于a或大于a，并且是一个足以使所说多元醇中95%以上的伯羟基转变为仲或叔羟基的数;2＜b≤a+c。制得的EEEPS具有分散于液态油、脂肪和动物脂中的物理特性。由于EEEPS口感好，其很多特性又类似植物油和脂肪，因此，适宜用于食物配方和烹调。相对说来，又由于它不能被吸收、不能被消化而又无毒，所以可用以代替天然的或经加工的油脂，而且其放热量低。近年来，大量的医学研究证明：危害人体健康与高脂肪食物有关，主要表现为心脏病、（动脉）粥样硬化和肥胖，所以人们对自己的食物十分关注。据估计，美国有70～80%的成年妇女每年至少进行一次食用减肥食品的活动，男人们对自己的体重和胆固醇含量也很关心。男人和妇女的关心引起了节食热，特别在软饮料、酒和啤酒工业中出现了节食饮料，也出现了体育锻炼和保健俱乐部。-->当前，肥胖症是最流行的新陈代谢问题之一。对于平衡营养，油脂是必需的，然而，一般人们所消耗的油脂的确要比正常的营养需要多。同放热量为4卡/克的碳水化合物或蛋白质相比，脂肪是最浓缩的能量食物，其放热量为9卡/克。据估计，在典型的西方食物中，脂肪的放热量大约占了食物总放热量的40%。脂脂直接用于肉食、涂抹类食品，色拉油以及诸如硬果和鳄梨一类天然食品中而被消耗。在烤制食品以及煎炸食品时，油脂由于吸附或掺入在食品中而被消耗。由于快餐食品在很大程度上需要用油脂进行煎炸，所以快餐食品消耗量的大量增加是引起食用脂肪增加的主要原因。此外，快餐食品加工业在制备油炸土豆片、玉米片和其它快餐食品时也用了大量的油脂，例如，据美国农业部（USDA）统计，1981年美国大约有120亿磅油脂用于食品，主要用于烤制食品、煎炸、人造奶油、色拉油和/或烹调油。从上面的叙述可以清楚地看到完全不消化的或放热量低的脂肪代用品或类脂肪是很有开发价值的健康食品。许多营养学家认为，美国人主要依赖于脂肪，其放热量占整个食物放热的比例过大。例如，美国国家研究局建议将美国人耒源于脂肪放热量的比例从40%至少降到30%。用不放热的脂肪代用品代替其余食物中的脂肪耒减少摄取的热量是一个比代替糖或碳水化合物更为有效的办法，如果这两者均以克计算，使用不放热的脂肪代用品的效果是使用诸如低糖精或Nutra糖之类碳水化合物的效果的二倍。油脂在食品中的应用极为广泛，这就是要从食物中消除脂肪的困难之一。其部分原因是由于在具有好的感官特性的食品中，油脂起着重要的作用，对于合适的脂肪代用品而言，它必须是不被消化的，即-->是说在消化道中它不水解，此外，它还应该是不通过肠壁直接吸收。虽然有一些脂肪代用品是不被消化的，但它们的分子量不高，因而就不能防止通过肠壁吸收它们。不吸收的亲油分子的最低分子量约为600。此外，脂肪代用品的摄取量大时，它必须是无毒的，而且还必须不含有毒的残余物或杂质。从这个角度看，脂肪代用品可在消化道中部分水解，而其水解产物必须是无毒的和/或可新陈代谢的。如果是可新陈代谢的，其放热量应该很低。一般说耒，脂肪代用品必须是无任何严重的药物付作用。这类脂肪代用品还必须具有好的口感，而又无异味。此外，用于食品组合物中，脂肪代用品必须具有合适的物理性质。即是说它们应该是液体状或固体状的，当然这取决于作油的代用品或作煎炸油的代用品，如用于烹调，它必须具有热稳定性。虽然一些多糖树胶已作为增稠剂、膨胀剂或填充剂用于低热食品，但含有它们的食物制品有“发粘”的口感，又由于它的热稳定性差，所以不适宜作烹调用。较好的合成脂肪应该是能大量地（30～60%）加到色拉油、烹调油、人造奶油、黄油混合物、蛋黄酱、起酥油等中以制备出一类新的低热量食品。虽然目前有“低热量”的蛋黄酱和色拉调味料，但是这种“热量”的降低是通过增加水的含量耒实现的，使这种食品本耒具有良好的感官味道也随之损失了。目前有关这方面的评论在题为“对于脂肪品探索-寻求全脂脂肪代用品”（Getting    The    Fat    out-Researchers    Seek    Substitutes    For    Full-Fat    Fat）（见JAOCS杂志63卷第3期，（1986，3）278～286页、288页）-->的文章中可以查到。有的现有技术已提议用蔗糖聚酯（SPE）作为脂肪代用品，这在由Proctor和Gamble公司申请的美国专利3，600，186（Matson等人，1971年）、3，251，827和3，963，699（Rizzi等人，1976年）中均有记载。所说的SPES是用具有的羟基数最小为4的单糖、二糖或糖醇与含有8～22个碳原子的脂肪酸进行反应而制得的。据“化学工程通讯”（Chemical    and    Engineering    News）（1982，7，26，32页）报道将SPE作为10个肥胖患者食物中的部分脂肪代用品，降低了他们摄取的热量，同时又满足了他们感觉上的对于脂肪的需要。另一好处是降低了血清胆固醇、脂蛋白和甘油三脂的浓度，所有这些物质都与动脉硬化疾病有关。然而SPE又具有严重的缺点，即会引起腹泻，降低血浆维生素A和维生素E的含量。制备SPE的基本工艺步骤是在甲醇分解后进行酯化作用和萃取。制备SPE需要的反应时间长，同时还须交替地加入新鲜的酯基转移催化剂和过量的甲基大豆脂肪酸酯（RCO2Me）。由于蔗糖在其熔点温度（185℃）时将会焦化，所以要严格控制温度。另外，为了使蔗糖溶解在酯化溶液中，将粒度为微米级的蔗糖粉（用球磨机粉碎的）加到含有碱金属皂（RCO2Me）溶液中，该皂的含量为蔗糖的一半。待蔗糖部分酯化后，加入过量的RCO2Me并将此混合物在145℃下加热8～12小时，此原料物质脂肪酸酯RCO2Me不是用连续工艺制备的，相反是采用间歇工艺制备的，而且还须用水洗涤以回收所有的甘油。为了加速蔗糖溶解在反应溶液中，必须将从市场上采购的蔗糖粉碎到象滑石粉一样的细，即约为50微米或更小粒度的粉末。为了-->防止将会碳化的蔗糖和高蔗糖酯的歧化反应，必须将RCO2Me分两步加入。每制备一磅SPE，就要清理一磅RCO2Me并循环使用。由于使用了大量的过量的RCO2Me，所以分离SPE的工艺复杂，须于0℃下用甲醇或乙醇进行液-液萃取以除去未反应的RCO2Me，最后用己烷萃取，还必须用粘土漂白以制备色浅的产品，产率损失主要发生在纯化阶段。在美国专利3，521，827号专利中记载的制备SPE的方法是用苯酯进行无溶剂酯交换。可是，在此反应期间有苯酚释放出耒。因为苯酚的毒性很强，又有腐蚀性，所以它会污染产品，分离又困难。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备开环的环氧化物多元醇酯Ｐ（ＯＨ）↓〔ａ＋ｃ〕（ＥＰＯ）↓〔ｎ〕（ＲＣＯＯＨ）↓〔ｂ〕的方法，包括：ａ）在碱性催化剂下，将具有ａ＝２～８个伯羟基，ｃ＝０～８个仲和叔羟基、ａ＋ｃ＝３～８的多元醇Ｐ（ＯＨ）↓〔ａ＋ｃ〕与Ｃ↓〔３〕～Ｃ↓〔 ６〕的ＥＰＯ（环氧化物）反应足够的时间以能提供开环的聚环氧化物多元醇，所说的多元醇具有最小的环氧化平均指数ｎ≥ａ，并足以使所说的多元醇９５％以上的伯羟基转变为仲或叔羟基；ｂ）将所说的开环的环氧化物多元醇与至少一种脂肪酸ＲＣＯＯＨ反应生成 所说的开环的环氧化物多元醇酯，其中，所说的ＲＣＯＯＨ中的Ｒ是一个Ｃ↓〔７〕～Ｃ↓〔２３〕的烷基链，ｂ是一个在大于２、小于或等于ａ＋ｃ范围内的平均数。

【技术特征摘要】
1、制备开环的环氧化物多元醇酯P(OH)a+c(EPO)n(RCOOH)b的方法，包括：a)在碱性催化剂下，将具有a=2～8个伯羟基，c=0～8个仲和叔羟基、a+c=3～8的多元醇P(OH)a+c与C3～C6的EPO(环氧化物)反应足够的时间以能提供开环的聚环氧化物多元醇，所说的多元醇具有最小的环氧化平均指数n≥a，并足以使所说的多元醇95%以上的伯羟基转变为仲或叔羟基；b)将所说的开环的环氧化物多元醇与至少一种脂肪酸RCOOH反应生成所说的开环的环氧化物多元醇酯，其中，所说的RCOOH中的R是一个C7～C23的烷基链，b是一个在大于2、小于或等于a+c范围内的平均数。2、根据权利要求1的方法，同橄榄油相比，其中的n是一个足够大的数，使脂肪酶水解率约在10%以下。3、根据权利要求2的方法，其中的R链长足以能基本上抗消化道吸收。4、根据权利要求3的方法，其中R选自C14～C18烷基链及其混合物。5、根据权利要求1，2，3或4的方法，其中n约为2～5的范围内，b＝3。6、根据权利要求5的方法，其中的n约为3～5。7、根据权利要求1、2、3、4、5或6的方法，其中所说的多元醇选自蔗糖、甘油酯、糖化物及其混合物。8、根据权利要求7的方法，其中的环氧化物选自氧化丙烯、氧化戊烯、1，2-环氧丁烷、2，3-环氧丁烷、1，2-环氧-2-甲基丙烷，1，2-环氧环己烷及其混合物。9、根据权利要求7或8的方法，其中，P（OH）是甘油、a＝2、C＝1、（EPO）是氧化丙烯、n是一个2～8间的平均数，b的平均值在2～3以上。10、根据权利要求7的方法，其中P（OH）是甘油，a＝2，C＝1，EPO选自氧化丁烯、氧化异丁烯、n是一个2～8间的平均值，b的平均值在2～3以上。11、根据权利要求1、2、3、4、5或6中的一种方法，所说方法包括：a）将从大豆油、菜子油、牛脂、棉子油、椰子油、棕榈油、巴巴苏油、玉米油、猪脂、鱼油、橄榄油、花生油、红花子油、芝麻油、西蒙得木油、葵花子油中选出的天然脂肪或油、及其混合物进行分解以制备甘油和一种或多种脂肪酸RCO2H，这里的R是所说的C7～C23烷基链;b）从所说的脂肪酸中分离所说的甘油;c）于所说的碱性催化丙氧基化加成反应中加入所说的甘油。12、根据权利要求11的方法，其中n的平均值为2～8。...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰夫怀特，米歇尔波劳德，
申请(专利权)人：阿尔科化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]