長(cháng)短鏈甘油三酯Salatrim是一類(lèi)改性甘油三酯，分子中至少包含一個(gè)低熱量短鏈脂肪酸和一個(gè)吸收率低的長(cháng)鏈脂肪酸，具有熱量低、安全性好、氧化穩定性高、口感及物理性質(zhì)與天然油脂相似等優(yōu)點(diǎn)，因此優(yōu)于一般的油脂替代品和模擬品。在國外Salatrim已經(jīng)應用于各種低含水或高脂肪體系食品，如巧克力涂層、油炸薯片、糖果和焙烤食品中的夾餡、花生醬、甜點(diǎn)心、調味料以及乳制品如酸凝乳、冷飲、奶酪等，以滿(mǎn)足不同食品加工的需求，具有非常好的應用前景。Salatrim1994年已經(jīng)通過(guò)美國食品與藥品管理局(FDA)安全審查，并批準為GRAS。2003年12月得到歐盟委員會(huì )批準，允許在焙烤食品，糕點(diǎn)糖果，尤其是在巧克力中使用。
　　
　　目前Salatrim的制備方法主要為化學(xué)法和酶法，國內外對其生產(chǎn)工藝已有大量報道。本文主要介紹其生產(chǎn)原料、生產(chǎn)工藝以及生產(chǎn)和應用現狀。
　　
　　1生產(chǎn)原料及產(chǎn)品分類(lèi)
　　
　　國外生產(chǎn)Salatrim的長(cháng)碳鏈脂肪酸主要來(lái)自氫化菜籽油、氫化大豆油、氫化棉籽油、氫化葵花籽油等富含硬脂酸的原料油，短碳鏈脂肪酸的來(lái)源主要是三乙酸甘油酯、三丙酸甘油酯、三丁酸甘油酯或它們的混合物。
　　
　　國內制備Salatrim的長(cháng)碳鏈脂肪酸主要為月桂酸、豆蔻酸、軟脂酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸等，來(lái)自于普通植物油，一般為大豆油、花生油、菜籽油、棕櫚油、紅花籽油或者按一定比例混合而成的混合物。短碳鏈脂肪酸主要來(lái)源于三乙酸甘油酯、三丙酸甘油酯、三丁酸甘油酯或它們的混合物；或者乙酸、丙酸、丁酸等其中的一種或幾種的混合物。Salatrim產(chǎn)品可以有多種形式，既有易流動(dòng)的液體狀，也有堅硬的固體狀，這種多樣性主要取決于短、長(cháng)鏈脂肪酸的摩爾比和種類(lèi)。根據短、長(cháng)鏈脂肪酸來(lái)源的種類(lèi)及摩爾比的不同，可分為幾種，見(jiàn)表1。

　　
　　2生產(chǎn)工藝
　　
　　2．1化學(xué)法
　　
　　化學(xué)法就是利用化學(xué)催化劑催化反應，將油脂改性得到具有特定功能的成分?；瘜W(xué)法分為酯化反應和酯交換反應，其中酯交換反應是主要采用的方法。
　　
　　2．1．1酯化反應
　　
　　2．1．1．1酯化反應工藝
　　
　　酯化反應一般工藝為：植物油+甘油+催化劑-甘油解產(chǎn)物-酯化-酯化產(chǎn)物-粗品-水洗-干燥-堿煉-脫臭-干燥-產(chǎn)品。
　　
　　王海清制備Salatrim粗品的具體工藝條件為：普通植物油與甘油摩爾比1：1～1：4，在相轉移催化劑(如四丁基氯化銨、四丁基溴化銨、四乙基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨)和鹽(硫酸鈉、硫酸鉀)的催化下進(jìn)行甘油解反應，相轉移催化劑用量為原料的0．1％～5％，在N2或CO2的保護下于110～150攝氏度反應30～180min，離心分離剩余甘油，甘油解產(chǎn)物與乙酸、丙酸、丁酸或其混合物(用量為甘油解產(chǎn)物質(zhì)量的0．1～0．2倍)回流反應2～3h，然后與乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐或其混合物(用量為甘油解產(chǎn)物質(zhì)量的0．1～0．15倍)反應1～1．5h。
　　
　　何川等以大豆色拉油與甘油進(jìn)行化學(xué)酯交換反應生成單甘酯和甘二酯的混合物為原料，用乙酸酐酯化制備長(cháng)短鏈甘油酯，并探討了該產(chǎn)品的精煉工藝條件。粗產(chǎn)品合成的較佳條件為：乙酸酐的用量為理論值的1．2倍，回流時(shí)間為1h。精煉脫色條件為：脫色溫度120℃，脫色時(shí)間30min，脫色劑采用活性炭一活性白土(質(zhì)量比1：1)，脫色劑用量為油脂質(zhì)量的0．5％；較好的脫臭條件為：溫度180，真空度93kPa，時(shí)間1h，通入適量的水蒸氣。
　　
　　2．1．1．2酯化反應特點(diǎn)
　　
　　酯化反應工序復雜、工藝條件苛刻(需惰性氣體保護)，伴隨的副反應多，必須進(jìn)行復雜的精制過(guò)程。因為在生產(chǎn)中消耗大量的原料和能源，所以采用較少。
　　
　　2．1．2酯交換反應。
　　
　　2．1．2．1酯交換反應工藝
　　
　　酯交換反應工藝為：三乙酸甘油酯+三油酸甘油酯+催化劑一酯交換一酯交換產(chǎn)物一粗品一水洗一干燥一堿煉一脫臭一干燥一產(chǎn)品。
　　
　　Klemann等使用甲醇鈉為催化劑，用短鏈脂肪酸(三乙酸甘油酯、三丙酸甘油酯和三丁酸甘油酯)和飽和長(cháng)鏈脂肪酸(氫化棉籽油、氫化菜籽油和氫化大豆油)進(jìn)行酯交換反應合成長(cháng)短鏈甘油三酯，并且指出化學(xué)法制備長(cháng)短鏈甘油三酯，其分子組成有很高的可預測性：短鏈和長(cháng)鏈反應物的摩爾比決定了各種甘油三酯的可能產(chǎn)物和同分異構體的相對濃度。反應條件是：短鏈脂肪酸混合物和長(cháng)鏈甘油三酯混合物在甲醇鈉的催化下，在100～150℃下反應5～60min，反應完成后混合物中加入5％的水，去除水相，有機相用白土過(guò)濾，濾液真空蒸餾進(jìn)行脫臭處理，以充分消除易揮發(fā)組分短鏈脂肪酸甘油三酯。
　　
　　Softly等用氫化大豆油、氫化菜籽油、氫化棉籽油與短鏈脂肪酸甘油三酯(三乙酸甘油酯、三丙酸甘油酯、三丁酸甘油酯)，按照一定的摩爾比(n(三丁酸甘油酯)：n(氫化菜籽油)=2．5：1；n(三乙酸甘油酯)：n(三丙酸甘油酯)：n(氫化菜籽油或氫化大豆油)=11：1：1；n(三乙酸甘油酯)：n(三丙酸甘油酯)：n(三丁酸甘油酯)：n(氫化菜籽油或氫化棉籽油)=4：4：4：1)進(jìn)行酯交換制備了5種長(cháng)短鏈甘油三酯，發(fā)現產(chǎn)物的組成成分可以通過(guò)使用隨機酯化反應模型進(jìn)行精確預測。三?；视王サ姆峙浔壤c起始原料脂肪酸組成比例非常吻合，產(chǎn)物中的短鏈脂肪酸反映了混合反應體系中短鏈脂肪酸的含量。過(guò)量的短鏈脂肪酸甘油三酯作為混合物的溶劑，并在脫臭過(guò)程中除去。反應產(chǎn)物在刮膜式蒸餾釜中蒸餾，蒸餾裝置的溫度為190℃，內部核心溫度為8O℃，真空壓力為5.33Pa。進(jìn)一步精煉，得到最終產(chǎn)物，產(chǎn)物中有超過(guò)96％的組分為三?；视?，非?；视王ヮ?lèi)物質(zhì)為維生素E。
　　
　　張燈偉采用普通植物油和三乙酸甘油酯進(jìn)行酯交換反應，產(chǎn)品得率高，達到90％以上，且具有生產(chǎn)加工時(shí)間短、工藝簡(jiǎn)單、反應溫和等特點(diǎn)。具體工藝條件為：精煉植物油和三乙酸甘油酯在1440～2880r／min高速攪拌和81.O8～91.19kPa壓力下于140～180攝氏度反應30～60min，再加入復合催化劑(丙二醇、乙醇、乙醇鈉)催化反應30～60min，然后加入冰醋酸攪拌10—20min終止反應，得到產(chǎn)物混合油，冷卻到60～80℃后按油水比為1：(1—1．5)的比例添加水，以1000—1500r／min離心得到粗品，再通過(guò)薄膜蒸發(fā)器干燥脫臭，得到成品。
　　
　　張晶等叫用甲醇鈉作催化劑，催化三乙酸甘油酯和三油酸甘油酯進(jìn)行酯交換反應，考察了影響酯交換反應的因素。得出最佳反應條件為：底物摩爾比3：1(三乙酸甘油酯與三油酸甘油酯)，反應溫度120℃，反應時(shí)間1h，甲醇鈉用量1.3％，最佳條件下得率為71％。
　　
　　林雪玲等將三乙酸甘油酯和三丙酸甘油酯與硬脂酸甲酯按11：1：1的比例在甲醇鈉的催化下，82—84℃減壓蒸餾反應2．5h，反應產(chǎn)物在加溫下為油狀固體混合物，冷卻到室溫后呈白色一淺黃色混合物。然后用蒸餾水洗滌除去甲醇鈉等水溶性物質(zhì)，室溫下抽真空干燥至恒重，最終得到淡黃色脂肪狀固體產(chǎn)物。
　　
　　2．1．2．2酯交換反應的優(yōu)缺點(diǎn)
　　
　　這種工藝反應速度快，工藝簡(jiǎn)單，反應條件溫和，催化劑價(jià)格便宜。雖然脂肪酸發(fā)生酯交換反應的位置是隨機的，而硬脂酸只有在甘油酯1位或3位的時(shí)候油脂才會(huì )表現出低熱量，但Klemann等發(fā)現生成物中甘油三酯的組成有很高的可預測性，Billy等也驗證了這個(gè)結論。短鏈脂肪酸和長(cháng)鏈脂肪酸反應物的摩爾比例決定了各種可能的甘油三酯產(chǎn)物和同分異構體的相對濃度。所以對于特殊的產(chǎn)品，它可以通過(guò)控制短鏈和長(cháng)鏈脂肪酸的比例來(lái)實(shí)現。所有過(guò)量的短鏈脂肪酸都可通過(guò)真空蒸餾去除，這樣在反應過(guò)程中，就能夠使反應不斷向生成物方向進(jìn)行。
　　
　　但是該反應需要昂貴且有高毒性的有機試劑，而這些在食品中不允許使用。而且，化學(xué)反應會(huì )伴有副反應發(fā)生和異味產(chǎn)生，因此反應結束后必須進(jìn)行除臭和分離有機試劑lI。后期處理過(guò)程需中和洗滌，會(huì )帶來(lái)大量的工業(yè)廢水。
　　
　　2．2酶促反應
　　
　　脂肪酶有特異性脂肪酶與非特異性脂肪酶，特異性脂肪酶指這一類(lèi)脂肪酶具有1，3-位選擇性，非特異性脂肪酶則沒(méi)有這樣的性質(zhì)。如果使用1，3-定向脂肪酶作為催化劑，則?；倪w移與交換限制在1-位和3-位上，這樣就能生產(chǎn)出化學(xué)酯交換所無(wú)法得到的特定目標產(chǎn)物，而用非特異性脂肪酶來(lái)催化甘三酯的酯交換，就會(huì )得到與化學(xué)法酯交換類(lèi)似的結果。
　　
　　2．2．1酶促反應工藝
　　
　　酶促反應工藝為：硬脂酸酯+三丁酸甘油酯+酶催化劑一酯交換產(chǎn)物一粗品一水洗一干燥一堿煉一脫臭一干燥一產(chǎn)品。
　　
　　Paul等采用固定化酶技術(shù)，利用硬脂酸乙酯(含有少量棕櫚酸)和三丁酸甘油酯酯交換反應，在填充床反應器中制備長(cháng)短鏈甘油三酯，60℃下反應40～43min，發(fā)現在一定條件下長(cháng)鏈的1，3-位取代物達到88％，證明可以采用特異性酶制備長(cháng)短鏈甘油三酯，并且有很高的產(chǎn)率。
　　
　　Yang等采用固定化酶技術(shù)，將三乙酸甘油酯和硬脂酸酯進(jìn)行酯交換反應制備長(cháng)短鏈甘油三酯，發(fā)現在無(wú)溶劑體系中，脂肪酶能高效催化酯交換反應，在真空體系中可以抽出乙酸氣體，從而解決乙酸殘留問(wèn)題，減少了純化步驟，但需添加一定量的水，以保證酶活的有效性。
　　
　　Jang等利用酶催化三乙酸甘油酯和硬脂酸酯進(jìn)行酯交換反應，發(fā)現在無(wú)溶劑體系中，脂肪酶可以高效催化硬脂酸酯和三乙酸甘油酯發(fā)生酯交換反應制備長(cháng)短鏈甘油三酯。但在封閉體系中，乙酸甘油酯水解產(chǎn)生的乙酸逐漸增多，溶液的pH逐漸降低，因此會(huì )降低酶的活性。同時(shí)乙酸的增多還會(huì )影響反應平衡，底物反應不完全。因此，開(kāi)放體系更適合長(cháng)短鏈甘油酯的生產(chǎn)。
　　
　　張晶等Ⅲ以三乙酸甘油酯和三油酸甘油酯為原料，脂肪酶LipozymeTLIM作催化劑，在水分含量1％，反應溫度55，底物摩爾比2：1，酶用量25 IUN／g，反應時(shí)間18h，有機溶劑為正己烷，振蕩速率50Hz條件下產(chǎn)率為76％。
　　
　　2．2．2酶促反應的優(yōu)缺點(diǎn)
　　
　　優(yōu)點(diǎn)：高效，長(cháng)鏈脂肪酸被脂肪酶選擇性地催化定位在甘油酯的1，3-位，從而比化學(xué)合成法得到的油脂能量低。還有，反應條件溫和，污染物排放少，產(chǎn)品分離純化簡(jiǎn)單，可以降低能量消耗而且副反應少。
　　
　　缺點(diǎn)：酶對反應溫度和pH要求較高。隨著(zhù)反應的進(jìn)行，短鏈甘油酯水解產(chǎn)生的乙酸、丙酸、丁酸等逐漸增多，溶液的pH逐漸降低，因此會(huì )降低酶的活性。同時(shí)還會(huì )影響反應平衡，底物反應不完全。此外，脂肪酶價(jià)格昂貴，生產(chǎn)成本較高，限制了其在工業(yè)規模生產(chǎn)中的應用引。
　　
　　3工業(yè)化生產(chǎn)狀況
　　
　　在美國，低熱量的Salatrim已投入使用。Nabisco食品公司研發(fā)出了一系列Salatrim低熱量油脂，由Danisco—Cuhor食品公司獲得生產(chǎn)權，產(chǎn)品的商品名為Benefat。美國食品藥品監督管理局1994年允許食品可添加Benefat，用于制造糖果、糕點(diǎn)、乳制品、人造黃油、焙烤食品和快餐食品。Bene—fat還被引人日本和歐洲。2003年12月得到歐盟委員會(huì )批準，允許在焙烤食品、糕點(diǎn)、糖果，尤其是在巧克力中使用。
　　
　　國外市場(chǎng)上銷(xiāo)售有SalatrimC和SalatrimM兩種衍生制品。SalatrimC系為淡黃色固體狀脂質(zhì)，因其SFC曲線(xiàn)類(lèi)似可可脂，可以用作巧克力制品的代可可脂。用SalatrimC時(shí)不需要像可可脂那樣有調溫過(guò)程，故其不會(huì )使巧克力制品產(chǎn)生體積縮減，但易脫模性及增強脆性是其作為代可可脂功能上的缺陷。
　　
　　SalatrimM系為淡黃色液體狀脂質(zhì)，可替代乳脂，用于冰淇淋、焙烤糕點(diǎn)、咖啡伴侶等食品，應用范圍廣泛。一般植物油AOM值(每千克油脂中過(guò)氧化值達到其50毫摩爾時(shí)所需的時(shí)間)為13—20h，而上述兩種Salatrim制品AOM值均超過(guò)300h，具有優(yōu)良穩定性；同時(shí)，過(guò)氧化值上升較小，因此制品無(wú)需添加抗氧化劑。
　　
　　在國內，Salatrim的研究還處于起步階段，目前還沒(méi)有大規模投人生產(chǎn)。
　　
　　4Salatrim的應用
　　
　　由于Salmrim具有熱量低、安全性好、氧化穩定性高、口感及物理性質(zhì)與天然油脂相似等優(yōu)點(diǎn)，因此可取代天然油脂應用于各種食品中。美國已將其應用在包括巧克力風(fēng)味的包裹料、澆汁的薄脆小食品、焦糖、太妃糖、餡料、甜味食品和焙烤制品中，還有花生醬、咸味點(diǎn)心、蘸料、湯汁、乳制品(酸奶油、冷凍乳制品、干酪)等食品中。因其分子內含有短鏈脂肪酸，發(fā)煙點(diǎn)低，在高溫下易發(fā)生水解，所以不能用于煎炸等高溫加工。
　　
　　4．1在焙烤制品中的應用
　　
　　焙烤制品多屬于高熱量食品，給人體帶來(lái)了一定的危害。但如果降低焙烤制品中脂肪的含量又會(huì )導致產(chǎn)品質(zhì)量的下降，因為脂肪的作用不僅僅是提供能量，它還具有很多重要的功能。因此為了既保證焙烤制品的質(zhì)量，又降低焙烤制品的熱量，需要找到一種合適的物質(zhì)來(lái)代替普通脂肪。而低熱量的長(cháng)短鏈甘油三酯就恰恰滿(mǎn)足了這些條件，用其代替普通脂肪添加到焙烤制品中，既保證了產(chǎn)品的質(zhì)量、風(fēng)味和口感，又能夠大大降低產(chǎn)品的熱量，而且還符合營(yíng)養的要求。目前，美國的Nabisco食品公司已經(jīng)用Salatrim生產(chǎn)出低熱量脆餅、糕點(diǎn)等食品，經(jīng)消費者的感官評定，消費者對含有Salatrim的餅干的喜好性與含有可可脂的餅干相當。
　　
　　4．2在冷凍食品中的應用
　　
　　將Salatrim代替傳統的脂肪加入到冰淇淋制品中，可制成品質(zhì)良好的低能量冰淇淋產(chǎn)品。該類(lèi)產(chǎn)品口感良好，易于被消費者接受。但因不符合相對應全能量冰淇淋的產(chǎn)品標準，故又稱(chēng)為模擬冰淇淋。其生產(chǎn)工藝與普通冰淇淋的生產(chǎn)工藝相似。長(cháng)短鏈甘油三酯除了能夠制作模擬冰淇淋外，還可制作低能量的冰糕和冰凍點(diǎn)心制品。
　　
　　4．3在乳制品中的應用
　　
　　Rudan等用Salatrim替代牛奶脂肪來(lái)生產(chǎn)低脂Mozzarella干酪，產(chǎn)品口感良好，但不足之處就是Salatrim對干酪的色澤會(huì )產(chǎn)生一定的影響。長(cháng)短鏈甘油三酯還可制作奶酪、酸奶油等多種乳制品。
　　
　　4．4在糖果中的應用
　　
　　通過(guò)添加Salatrim還可制成一系列低熱量糖果，如焦糖、太妃糖、奶糖等。這些產(chǎn)品比用高熱量脂肪制成的糖果能量降低了約45％，而且此類(lèi)以長(cháng)短鏈甘油三酯為基礎的產(chǎn)品不需要回火材料很快就能結晶達到穩定形式，結晶速度加快可縮短生產(chǎn)時(shí)間，快速完成產(chǎn)品生產(chǎn)和包裝，降低了生產(chǎn)成本。目前，在美國、日本和我國臺灣已生產(chǎn)出含有Salat—rim糖果、Yatka等，Nabisco食品公司用Salatrim生產(chǎn)出了Snack—WeUs品牌的糖果。
　　
　　4．5其他方面的應用
　　
　　Salatrim可以代替其他脂肪、油脂和乳化劑添加到口香糖中作為可塑劑、軟化劑和乳化劑，也可用于巧克力糖果的包覆劑及花生醬、餡料、蘸料、湯汁等食品中，同時(shí)，還可以用來(lái)生產(chǎn)不含有反式脂肪酸的食物。
　　
　　在醫藥工業(yè)中，以Salatrim為典型代表的商業(yè)產(chǎn)品在提供腸內、外營(yíng)養，提高機體免疫力、定向補充功能性脂肪酸等方面正扮演著(zhù)愈來(lái)愈重要的角色。
　　
　　5結束語(yǔ)
　　
　　隨著(zhù)社會(huì )和技術(shù)的發(fā)展，生活水平的提高，人們對健康飲食和功能性食品越來(lái)越關(guān)注。Salatrim具有熱量低、安全性高及易于使用的特點(diǎn)，目前已引起國內外學(xué)者的廣泛興趣，并對其加工工藝進(jìn)行大量研究和工藝優(yōu)化。Salatrim生產(chǎn)原料易得，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)操作安全易行，在應用中優(yōu)于一般的油脂代替品和模擬品，在國外已經(jīng)應用于各種低含水量或高脂肪體系食品中，以滿(mǎn)足不同食品加工的需求?？傊?，Salatrim具有良好經(jīng)濟效益和商業(yè)發(fā)展潛力，具有廣闊的發(fā)展前途。