高ω-3脂肪酸及其抗氧化营养油生产的生物制剂及微生物转化技术

摘要

本发明公开了一种提高ω-3脂肪酸及其抗氧化能力营养油生产的生物制剂和微生物转化技术，它是用富含ω-3脂肪酸的天然油料作物籽、酒糟及微生物酶制成生物制剂，经前置发酵转化，提高油中ω-3系列脂肪酸的比率，同时酒糟中酚类与多烯不饱和自由基加成连结为抗氧化基团，提高食用保质期，也加强了色、香、味口感，再经低温物理压榨获得产品。本发明比传统生产方法有更强的生命力及工艺技术的合理性，无有害副产物产生，加工成本低，而且所有原料来源于广泛生长，易裁培，可食用，饲用或保健的天然植物和粮油生产的副产物，无毒性，低温发酵，能耗低，封闭生产无三废排放。此生产方法产生的枯粕为禽畜生产高ω-3脂肪酸禽蛋和畜乳的饲用生物补充剂，主产品适合高ω-3脂肪酸营养和保健功能油的系列产品开发应用。

说明书

(一)技术领域：本发明涉及一种营养食品的微生物转化生产方法，特别是一种能提高营养油中ω-3脂肪酸及其抗氧化性能的生物制剂和微生物转化技术。

(二)背景技术：人们已普通注意到不宜过多食用饱和脂肪酸为主的肉畜脂肪，但仍存在主要吃植物油即能健康安全的认识误区。世界卫生组织及联合国粮农组织召开《ω-3系列脂肪酸与健康国际会议》(1990.3.23、华盛顿)声明：“鉴于已有明确证据表明，ω-3系列脂肪酸对人体发育和健康有不可缺少和不可替代的作用，建议在婴儿和成人食品中，均应含有ω-3系列脂肪酸”。

近几十年来，解决此不可缺少脂肪酸的办法是：使用有机醇解技术，从鳕鱼(Alcoholysis)等鱼肝油、海藻及不宜食用的亚麻籽油中，提取三甘油酯混合物，再采用有机化学合成法转化成EPA和DHA，此种技术工艺从资源、技术难度及可再生开发成本等对比，均难于满足食用和保健产业的巨大需求。

近来，我国已开展用物理压榨，溶剂法(石油醚法)、SC-CO₂超临界萃取及水蒸汽(250℃)对亚麻油脂进行裂解等方法，进行ω-3脂肪酸系列产品的开发，以上开发技术不同程度存在：提取率不高、设备投资大、反应温度高，容易产生副反应，将不饱和自由基团氧化成反式脂肪酸有害物等缺点，对亚麻油中亚麻苦苷及白脉根苷等有害成分，分离消除难度大，白薇-紫苏子油也同样存在长链不饱和脂肪酸容易氧化等缺点，急待进一步采用经济、适用和安全的生物转化技术进行开发。

(三)发明内容

1、白薇-紫苏油籽，酱香型白酒糟及蛋白水解酶研制成的生物制剂，经多年检测，制剂采用单位种植产量高、含油率及a-亚麻酸(ALA)均佳的植株(拉丁文名：perilla frutescent arguta、perilla furtesceng prispa、perilla fratescens(L)Britt)；贵州酱香型白酒生产糟粕中仍残留有对高热和碱稳定的酚类等有机抗氧化物；蛋白水解微生物酶采用：Aspergillug oryzae，Aspergillus niger As3.350、Saccharomyces ceremisiae 1300。

2、对脂肪酸以a-亚麻酸为主的油籽进行微生物酶前置发酵转化，使ALA的长链多烯不饱和自由基与抗氧化酚类结合，产生抗氧化能力；同时，经蛋白水解微生物酶对不饱和基团的转化，在糟粕中残存乙醇的参与下，部分饱和脂肪酸更易留在籽粕中，多烯长链不饱和脂肪酸相对在油中的比率提高；在低温发酵条件下，可避免转化成反式脂肪酸或芥酸等有害副产物的产生，可改善和提升食用营养油的口感和保质期。前置低温发酵后，对物料进行脱水，再进行物理压榨，即可获色、香、味俱佳的营养保健功能油，籽粕付产物即为蛋禽和乳畜产出富含ω-3不饱和脂肪酸禽畜产品的饲用生物制剂。

3、发明的有益效果：与传统食物植物油加工技术比较，低温发酵条件下，酱香型白酒糟中的耐高热和碱性环境稳定的酚类，与ω-3系列多烯不饱和自由基结合，产生稳定的抗氧化能力，解决了白薇-紫苏这一含ALA最高的天然植物油抗氧化能力差的缺点，促使其在营养保健领域的广泛推广打下基础：发酵转化后，部份饱和脂肪酸相对稳定残留在枯粕中，ω-3脂肪酸在油中比率增加3％-5％；经微生物蛋白酶的前置转化，多烯长链不饱和脂肪酸在受体动物(包括人体)消化系统中，也更易向DHA等转化，提升了这一营养成分的吸收率和保健功能的增加。此种微生物转化发酵生产方法的设备投资少、产率高，加工成本低，一举多得，经济效益大幅提高。

(四)具体实施方式

取两株紫苏(白薇)籽各30-50千克(干重、下同)，酱香型白酒槽5-30千克，水解微生物酶适量→搅拌机均一化→棍式粉碎机粗碎至0.5mm→入水热锅(200立升)→保温30-50℃，经12-72小时固态发酵→出料→冷风机脱水→紫外灯灭菌→高压压滤机油液/枯粕分离。

所得液态油显淡黄透明，具特异类似琥珀香气，色、香、味进一步提升，ω-3多烯不饱和自由基与耐热抗碱的酚类接枝加成反应后，使长链不饱和脂肪酸获抗氧化能力，延长保质期；出油率可达40％-50％；a-亚麻酸含量可达到62％-66％，比传统物理压榨法或溶剂法(石油醚法)提高3％-5％；经微生物发酵转化后，更利于人体的吸收，向更长链不饱和DHA脂肪酸转化，加强营养保健功能，更有利于辅助治疗多种危害人类的基因性疾病。此产品可应用到食用营养调和油、保健(油)品、高浓度辅助治疗ω-3脂肪酸油、化妆美容品及旅游特色食品等。

本生产方法产生的副产物枯粕，为最佳蛋禽、乳畜及肉畜生产高ω-3脂肪酸营养蛋、乳及肉的饲用生物补充制剂。

重要植物油主要脂肪酸及其健康比对照表