《食品科學(xué)》：許洪高研究員、毛立科副教授等：甘油二酯的制備純化技術(shù)與安全性評價(jià)研究進(jìn)展

食用植物油是人類日常飲食中重要的脂肪來源之一，其核心成分是甘油三酯（TAG），占油脂含量的95%左右；同時(shí)也含有微量的甘油二酯（DAG）、單甘酯（MAG）以及磷脂和固醇等其他脂質(zhì)成分?！吨袊用駹I養(yǎng)與慢性病狀況報(bào)告（2020）》指出，中國居民平均每標(biāo)準(zhǔn)人日能量來源于脂肪的比例為34.6%，超過了《中國居民膳食指南（2024）》所推薦的20%～30%。作為提供營養(yǎng)和能量的物質(zhì)，油脂的過多攝入會導(dǎo)致總膽固醇（TC）、TAG及低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）水平上升，隨著長期的積累，可能誘發(fā)肥胖、脂肪肝等問題，并顯著提升心腦血管疾病與癌癥的患病風(fēng)險(xiǎn)。近年來，人們在健康食品的開發(fā)方面投入大量精力，消費(fèi)者可以很輕易地在市場上找到膽固醇、鈉和反式脂肪酸或飽和脂肪酸含量較低的加工食品。DAG因具有降低內(nèi)臟脂肪、減少血脂、改善胰島素敏感性等緩解與脂質(zhì)代謝紊亂相關(guān)慢性代謝疾病的作用，受到廣泛的關(guān)注。研究表明，DAG油能夠降低血液中的TC和TAG水平，通過抑制肝臟脂質(zhì)再合成和促進(jìn)膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)，顯著降低LDL-C水平，有助于預(yù)防心血管疾病和調(diào)節(jié)血清膽固醇。

DAG是油脂中的天然成分，由一分子丙三醇（甘油）和兩分子脂肪酸酯化后所得。圖1展示了DAG 3 種不同的空間構(gòu)象，從廣義上看，當(dāng)所連脂肪酸骨架相同時(shí)，DAG以1,2-DAG和1,3-DAG兩種不同的立體化學(xué)形式存在。由于分子內(nèi)空間位阻的影響，1,3-DAG的熱力學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)于1,2-DAG。在食用油脂中，二者可以通過酰基的轉(zhuǎn)移進(jìn)行互相轉(zhuǎn)換，平衡狀態(tài)下1,3-DAG的占比更高，通常是1,2-DAG的1.5～2.3 倍。

表1展示了脂肪酸組成相同的TAG與DAG的部分性質(zhì)。DAG油的口感、形態(tài)、風(fēng)味以及能量值等方面與同來源的TAG油非常相近，兩者具有高度通用性。值得一提的是，1,3-DAG在胰脂肪酶分解作用下生成的甘油與游離脂肪酸優(yōu)先進(jìn)入β-氧化途徑，避免了TAG的重新合成和脂肪的沉積，這也是DAG油具備其獨(dú)特健康效益的主要原因之一。

現(xiàn)有研究總結(jié)多聚焦于技術(shù)路徑、局部安全性指標(biāo)或某項(xiàng)應(yīng)用領(lǐng)域的突破，鮮有從DAG“制備-純化-安全性-應(yīng)用”的全鏈條進(jìn)行系統(tǒng)性分析。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院的李露婧、毛立科*，湖北鑫欖源油橄欖科技有限公司的許洪高*等將對DAG的3 類制備技術(shù)、4 種純化技術(shù)、已有毒理學(xué)研究和危險(xiǎn)因子防控以及在食品、醫(yī)藥等多領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行介紹，以期為DAG油，尤其是1,3-DAG含量更高的DAG油的工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用研究提供理論參考。

01

DAG的制備

天然油脂中DAG的含量因油脂種類不同而有所差異，如表2所示，食用天然油脂中DAG的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般不超過10%。2021年國家衛(wèi)生健康委員會修訂的DAG油質(zhì)量要求（《關(guān)于修訂共軛亞油酸、共軛亞油酸甘油酯和甘油二酯油質(zhì)量要求等相關(guān)內(nèi)容的公告》（2021年第7號））中明確以大豆油、菜籽油等為原料時(shí)，制備純化后的DAG油中DAG質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)≥40%。因此想要從食用天然油脂中得到商品化的DAG油，需要了解DAG油的制備和純化方法，并根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況確定最佳工藝。根據(jù)制備機(jī)理的不同，DAG的常用制備方法可分為化學(xué)法和生物酶法。

1.1 化學(xué)法制備DAG

化學(xué)法制備DAG中最普遍應(yīng)用的方法是甘油解法?；瘜W(xué)甘油解法制備DAG的反應(yīng)溫度為 210～260 ℃，需要在氫氧化鈉、氫氧化鉀或甲醇鈉等堿性催化劑的作用下，使甘油與脂肪酸發(fā)生酯化反應(yīng)，生成目標(biāo)產(chǎn)物DAG?；瘜W(xué)法具有反應(yīng)條件可控、產(chǎn)物純度較高以及可通過調(diào)整反應(yīng)條件合成不同結(jié)構(gòu)DAG的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。

1.1.1 傳統(tǒng)甘油解法

在數(shù)十年前，傳統(tǒng)甘油解法以TAG和甘油為反應(yīng)原料，主要用于工業(yè)化生產(chǎn)MAG和DAG，其中DAG通常作為生產(chǎn)MAG過程中的副產(chǎn)物得到。Noureddini等在中試工廠開展了一系列實(shí)驗(yàn)，研究了混合強(qiáng)度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)物流速和反應(yīng)物物質(zhì)的量比對MAG和DAG生成的影響。結(jié)果顯示，當(dāng)甘油與大豆油的物質(zhì)的量比為2.5∶1、反應(yīng)溫度設(shè)定為230 ℃、反應(yīng)時(shí)間25 min、設(shè)定總流量40 mL/min、反應(yīng)轉(zhuǎn)速為3 600 r/min時(shí)，能夠達(dá)到最佳的反應(yīng)效果，所得產(chǎn)物中MAG和DAG的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為56%和36%，具有較高的TAG向MAG轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化率。

一般來說，傳統(tǒng)甘油解法中較高的反應(yīng)溫度和混合強(qiáng)度有利于TAG轉(zhuǎn)化為MAG和DAG。但是，油脂長時(shí)間暴露在高溫條件下，可能會導(dǎo)致不良副產(chǎn)物如反式脂肪酸、環(huán)氧化物和多環(huán)芳烴等的形成，尤其對于熱敏性多不飽和脂肪酸，可能出現(xiàn)嚴(yán)重氧化和生成毒性致癌物質(zhì)的后果，影響最終產(chǎn)物的外觀風(fēng)味和營養(yǎng)價(jià)值等。

1.1.2 低溫甘油解法

傳統(tǒng)甘油解法是一個(gè)能源密集型加工過程，需要在高溫下實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)化率，高能源需求也將會顯著增加生產(chǎn)成本。因此，溫和高效的制備方法是人們多年來研究的重點(diǎn)所在。對于化學(xué)法而言，在相對較低的溫度下進(jìn)行甘油解反應(yīng)，制備得到的DAG有害副產(chǎn)物較少，更好地保留了功能性物質(zhì)，且減少了能源消耗，因此在產(chǎn)品質(zhì)量、成本控制及可持續(xù)性等方面體現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。

Zhong Nanjing等開發(fā)了一種在低溫條件下通過化學(xué)甘油解高效制備DAG的方法，采用NaOH為催化劑，使用溶劑丙酮和低頻超聲波解決低溫下油脂與甘油不相容導(dǎo)致的傳質(zhì)效率低的問題，還驗(yàn)證了超聲波對反應(yīng)速率的提升效果。結(jié)果表明，當(dāng)大豆油與甘油物質(zhì)的量比為2∶1、NaOH添加量為0.4%時(shí)，以反應(yīng)物質(zhì)量3 倍的丙酮為溶劑，反應(yīng)體系在50 ℃條件下超聲1 h后DAG產(chǎn)率達(dá)（52.0±2.2）%，反應(yīng)速率遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的磁力攪拌。王熠璠等以大豆油和甘油為原料，探究低溫化學(xué)甘油解法制備富含1,3-DAG的DAG油的最佳工藝，得到的最優(yōu)條件為：大豆油與甘油物質(zhì)的量比為2∶1，溶劑丙酮與反應(yīng)物質(zhì)量比為2∶1，催化劑甲醇鈉用量為0.6%，在50 ℃條件下反應(yīng)3 h。該條件下得到的產(chǎn)物中1,3-DAG質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)30.44%，總DAG質(zhì)量分?jǐn)?shù)為43.97%，高于國家衛(wèi)生健康委員會對于DAG油的質(zhì)量要求。后續(xù)將反應(yīng)物用量擴(kuò)大10 倍進(jìn)行放大實(shí)驗(yàn)，1,3-DAG質(zhì)量分?jǐn)?shù)仍保持在29.13%，驗(yàn)證了該工藝的穩(wěn)定性，且有望應(yīng)用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。

1.1.3 改進(jìn)甘油解法

從溶劑的角度來看，有機(jī)溶劑可以改善反應(yīng)物的混溶性，提高反應(yīng)效率，但溶劑的選擇和用量需要多角度綜合確定。此外，雖然低溫條件下堿性催化劑可以促進(jìn)反應(yīng)，但因?yàn)榇呋瘎┑幕钚暂^低，往往需要較長的反應(yīng)時(shí)間才能達(dá)到較高的轉(zhuǎn)化率。出于綠色環(huán)保和高效節(jié)能的考慮，催化劑與溶劑的回收和再利用是人們長期關(guān)注的問題。

離子液體作為反應(yīng)介質(zhì)，具有獨(dú)特的化學(xué)和物理性質(zhì)，且離子液體的可調(diào)特性為選擇性催化提供了巨大的可能性。Huang Yingsi等的研究發(fā)現(xiàn)1-丁基-3-甲基咪唑鹽（[Bmim]Im）作為一種離子液體，能同時(shí)作為催化劑和反應(yīng)介質(zhì)，高效地催化TAG的甘油解反應(yīng)，選擇性地生成DAG。研究人員通過將2.5 mmol的大豆油和1.25 mmol的甘油與[Bmim]Im混合，在80 ℃條件下反應(yīng)4 h后，產(chǎn)物中DAG質(zhì)量分?jǐn)?shù)約60%，實(shí)現(xiàn)TAG的高轉(zhuǎn)化率。薛冬令等同樣找到了一種在制備過程中可同時(shí)發(fā)揮催化劑作用和反應(yīng)溶劑作用的均相物質(zhì)——1,8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯（DBU），簡化了DAG的制備和分離過程。研究發(fā)現(xiàn)通入CO 2 可以使DBU在體系中從非極性（疏水）到極性（親水）之間完成可逆轉(zhuǎn)換，從而促進(jìn)其與產(chǎn)物的分離，且DBU重復(fù)使用5 次后，反應(yīng)所得的產(chǎn)物中DAG的含量沒有明顯變化，是一種綠色環(huán)保的制備DAG的可行方法。

甘油解法往往涉及雙相或多相系統(tǒng)，與催化劑類型（均相、非均相或酶催化）無直接關(guān)聯(lián)，因此可以應(yīng)用各種強(qiáng)化設(shè)備輔助反應(yīng)進(jìn)行，以提高混合度，從而提高反應(yīng)速率。常見的強(qiáng)化設(shè)備有高速剪切機(jī)、均質(zhì)機(jī)、超聲波、微波和紅外反應(yīng)器等?？刹捎玫牟糠謴?qiáng)化設(shè)備和反應(yīng)條件如表3所示。

表4列出了部分化學(xué)法制備DAG的底物、催化劑、溶劑、反應(yīng)條件以及生成量。

盡管化學(xué)法具有操作簡便、反應(yīng)速率快等優(yōu)勢，在DAG的工業(yè)化生產(chǎn)中占據(jù)重要地位，但也存在一定的局限性：堿性催化劑易導(dǎo)致設(shè)備腐蝕和副反應(yīng)，溶劑體系的環(huán)境負(fù)擔(dān)與回收成本較高，且產(chǎn)物選擇性不足，如1,2-DAG與1,3-DAG比例難以精準(zhǔn)調(diào)控等。近年來，生物酶法因其高選擇性、反應(yīng)條件溫和與綠色環(huán)保特性而備受關(guān)注。

1.2 酶法制備DAG

脂肪酶是酶法制備DAG所采用的最主要催化劑，其催化反應(yīng)在常溫常壓下進(jìn)行，轉(zhuǎn)化率高，不易產(chǎn)生副產(chǎn)物。通過脂肪酶的特異性催化，可精準(zhǔn)合成DAG；同時(shí)，無溶劑體系或低毒溶劑的引入顯著降低了環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，有利于提高產(chǎn)品的品質(zhì)和價(jià)值。DAG的生物酶法制備主要有酯化法、甘油解法、水解法和酯交換法等。

1.2.1 酯化法

酯化法是指在脂肪酶的催化下，甘油和脂肪酸脫水形成DAG。甘油首先與脂肪酸反應(yīng)形成MAG，獲得的MAG進(jìn)一步與脂肪酸反應(yīng)生成DAG，但反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行還會生成TAG。在酯化反應(yīng)中，整個(gè)反應(yīng)過程可逆，可以控制體系中的水量使平衡向DAG形成的方向移動。研究發(fā)現(xiàn)，脂肪酶活性需要少量的水維持。Wang Lili等探討了含水量對磷脂酶Lecitase Ultra催化的酯化反應(yīng)的影響。結(jié)果表明，游離脂肪酸的酯化效率隨著含水量的增加而緩慢增加。當(dāng)含水量超過8%后，酯化效率開始降低。

溶劑作為反應(yīng)介質(zhì)，可以增加甘油和脂肪酸的相容性，進(jìn)而加速反應(yīng)。實(shí)際上，隨著酯化的進(jìn)行，生成的MAG和DAG可以發(fā)揮乳化作用并增加底物的接觸程度。在已有的很多研究中，有機(jī)溶劑系統(tǒng)可能導(dǎo)致?；D(zhuǎn)移和其他副反應(yīng)。雖然添加溶劑可以產(chǎn)生更高的工業(yè)效益，但近年來人們更傾向使用無溶劑或溶劑分離成本低的反應(yīng)系統(tǒng)。Li Guanghui等在無溶劑體系下，通過MAG與辛酸進(jìn)行酶促酯化反應(yīng)，制備了含有中鏈及中長鏈脂肪酸的DAG。在所選參數(shù)下，MAG與辛酸物質(zhì)的量比為1∶3，酶Novozyme 435添加量為5%，在65 ℃條件下反應(yīng)30 min后得到的粗產(chǎn)物中DAG的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（44.8±0.1）%。經(jīng)過一系列分子蒸餾和低溫離心等純化操作后得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（86.6±0.6）%的DAG產(chǎn)品。

1.2.2 甘油解法

甘油解法制備是一種利用脂肪酶催化油脂與甘油發(fā)生酯交換反應(yīng)的技術(shù)。近年來生物柴油行業(yè)的甘油產(chǎn)量不斷提高，甘油解法的原料成本較低，且反應(yīng)過程中沒有凈水的產(chǎn)生，較易控制反應(yīng)進(jìn)程。無論是化學(xué)法還是酶法，甘油解法都是一種很有應(yīng)用前景的DAG制備方法。研究人員在CO2超臨界體系下采用酶法催化甘油解反應(yīng)制備DAG，得到反應(yīng)產(chǎn)物中DAG質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70.2%，其中1,3-DAG質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)56.2%。與常規(guī)甘油解法相比，該方法的DAG生成量更高，1,3-DAG的生成量提高了約5%。章敏等研究了一種山茶油基DAG的制備工藝，產(chǎn)物中的DAG質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到52.83%，而1,3-DAG質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42.38%。該研究還驗(yàn)證了方法中選擇的固定化酶Lipozyme 435在循環(huán)使用5 次后仍具備90%的催化性能。盡管酶促甘油解法優(yōu)勢顯著，但其規(guī)?；瘧?yīng)用仍面臨脂肪酶成本高和傳質(zhì)效率限制等挑戰(zhàn)。

1.2.3 水解法

水解法是一種通過脂肪酶選擇性水解TAG的酯鍵以生成DAG的方法。該方法的關(guān)鍵在于控制水解度，以避免水解過度導(dǎo)致副產(chǎn)物過多，或水解不足導(dǎo)致產(chǎn)物含量過低。水解法同樣具有原料廣泛、反應(yīng)條件溫和、環(huán)境友好以及產(chǎn)物安全性高的特點(diǎn)，但實(shí)際生產(chǎn)中往往難以很好地控制水解度，因此DAG的初始得率較低。李橋妹等在無溶劑條件下，以山蒼子核仁油為原料，利用脂肪酶Lipozyme RM IM催化不完全水解合成DAG，最終得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為47.51%的DAG。盧夢青以大豆油為原料，比較了Lipozyme TL100L等5 種酶的催化效率，不斷優(yōu)化制備反應(yīng)條件和分子蒸餾參數(shù)，將1,3-DAG純度提升至90.12%的國內(nèi)領(lǐng)先水平。

1.2.4 酯交換法

酯交換法是一種利用脂肪酶催化酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的技術(shù)，通常以TAG和MAG為原料，通過改變脂肪酸在甘油酯分子中的分布以實(shí)現(xiàn)DAG合成。但MAG很難直接獲得，生產(chǎn)成本較高。王中江等發(fā)明了一種DAG的酯交換合成方法，采用Lipozyme RM IM脂肪酶催化高油酸大豆油與無水乙醇的酯交換反應(yīng)，在50 ℃、500～810 r/min攪拌的條件下，成功合成1,2-DAG粗產(chǎn)物。該方法不以MAG為反應(yīng)物，為酯交換法合成DAG提供了新思路。

盡管如此，酯交換法的規(guī)?；瘧?yīng)用同樣受限于脂肪酶成本高和反應(yīng)體系穩(wěn)定性不足等問題。研究指出在反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、水含量、酶用量、底物比這幾個(gè)條件中，酶用量是影響DAG含量的最大正相關(guān)因素，但過量酶可能增加副產(chǎn)物TAG的比例，需通過優(yōu)化酶的添加量和反應(yīng)時(shí)間平衡效率與經(jīng)濟(jì)性。

表5總結(jié)概括了部分酶法制備DAG的反應(yīng)方法、底物、催化酶、反應(yīng)條件以及生成量。

1.3 微生物法制備DAG

在微生物學(xué)的迅速發(fā)展下，利用微生物的代謝過程或合成產(chǎn)物來生產(chǎn)油脂成為了制備DAG的新思路。微生物法制備DAG從反應(yīng)機(jī)理上可劃分為兩種主要類型，一種是直接利用微生物在其生長與代謝活動期間自然產(chǎn)生的脂肪酶高效地催化反應(yīng)進(jìn)行，無需對酶進(jìn)行提取分離，可視為是酶法的優(yōu)化延伸；另一種是利用產(chǎn)油微生物在適宜條件下將碳水化合物和普通油脂等物質(zhì)轉(zhuǎn)化為儲存在細(xì)胞內(nèi)的脂質(zhì)。

研究人員選擇了有高酯化活性的卡門培爾青霉脂肪酶（PCL），通過將發(fā)酵優(yōu)化與常壓室溫等離子體誘變相結(jié)合的方法增強(qiáng)了PCL活性，獲得了遺傳穩(wěn)定、酶活性高、熱穩(wěn)定性和甲醇穩(wěn)定性較優(yōu)的突變體P12，并將P12作為全細(xì)胞生物催化劑，在無溶劑系統(tǒng)中催化油酸與甘油酯化制備1,3-DAG。結(jié)果顯示，突變體P12在合成高純度1,3-DAG上顯示出很大的潛力，當(dāng)油酸與甘油物質(zhì)的量比為4∶1、突變體P12添加量為8%時(shí)，40 ℃條件下反應(yīng)24 h后1,3-DAG的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為74.7%。

在現(xiàn)有報(bào)道中有不少能夠產(chǎn)油的微生物，如部分細(xì)菌、酵母、絲狀真菌、藻類等，可用于生產(chǎn)花生四烯酸、γ-亞麻酸等功能性油脂。研究者們還鑒定出了一些能夠合成DAG的菌株，如高山被抱霉（Mortierella alpina）和深黃被孢霉（M. isabellina）IF08187。藤川茂昭等對高山被抱霉進(jìn)行了突變篩選處理，生產(chǎn)富含多不飽和脂肪酸的DAG油，在使用乙醇為溶劑提取菌體中存在的脂肪后，得到的油脂產(chǎn)物中DAG質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)70%。

微生物法制備綠色安全，不需要額外加入酶或其他催化劑，一定程度上簡化了生產(chǎn)工藝，與化學(xué)法和酶法相比體現(xiàn)出明顯的發(fā)展?jié)摿Γ且环N前景廣闊的制備方法。就目前而言，其工業(yè)化應(yīng)用仍需要克服菌株穩(wěn)定性、發(fā)酵成本及產(chǎn)物分離效率等問題。

02

DAG的純化

制備所得的DAG粗產(chǎn)物中?；煊蠱AG、TAG和游離脂肪酸（FFA）等物質(zhì)，需進(jìn)一步純化以滿足食品和醫(yī)藥等應(yīng)用要求。如表6所示，在油脂工業(yè)中常用的純化技術(shù)有分子蒸餾法、柱層析法、溶劑結(jié)晶法、超臨界CO2萃取法等。

2.1 分子蒸餾法

分子蒸餾法是一種基于不同組分揮發(fā)度差異的高效分離技術(shù)，通過高真空（0.1～1 Pa）和短程蒸餾路徑實(shí)現(xiàn)DAG純化，純化DAG時(shí)主要采用兩級分子蒸餾技術(shù)。分子蒸餾法具有真空度高、受熱時(shí)間短、分離程度高等特點(diǎn)。研究人員發(fā)現(xiàn)，磷脂酶A1水解大豆油制備得到的1,3-DAG與1,2-DAG的比率為0.53±0.03，在分子蒸餾過程中，1,3-DAG與1,2-DAG的比率在160 ℃的蒸餾溫度下有所增加，二者比率提高到1.06±0.07，說明熱處理可以促進(jìn)DAG分子中?；倪w移，導(dǎo)致1,2-DAG轉(zhuǎn)化為功效更優(yōu)、性質(zhì)更穩(wěn)定的1,3-DAG形式。一項(xiàng)專利中提出一種動態(tài)循環(huán)多級分子蒸餾技術(shù)，通過四級蒸餾依次脫除甘油、FFA、MAG和TAG，最終DAG純度符合食品級要求，且能耗和殘留物顯著減少。王明星等研究了二級分子蒸餾過程中，分子蒸餾溫度、進(jìn)料流速和刮膜轉(zhuǎn)速對分離純化的影響，在真空度0.1 MPa、冷凝溫度25 ℃、蒸餾溫度200 ℃、進(jìn)料速率5.5 mL/min和刮膜轉(zhuǎn)速300 r/min條件下，達(dá)到最優(yōu)的純化效果，1,3-DAG質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過60%。

分子蒸餾法是現(xiàn)階段油脂工業(yè)中常用的分離手段之一。該方法的優(yōu)勢在于分離效率高、無需溶劑，但缺點(diǎn)是高溫可能導(dǎo)致部分熱敏性DAG降解，且設(shè)備投入成本較高，反應(yīng)條件尤其是真空度的要求較嚴(yán)格，儀器構(gòu)造較為復(fù)雜，維修難度較大。

2.2 柱層析法

柱層析法利用固定相與流動相的極性差異選擇性分離DAG與雜質(zhì)。經(jīng)過不斷的吸附-解吸-再吸附-再解吸的方式，使各組分依次被洗脫下來，實(shí)現(xiàn)分離純化的目標(biāo)。在采用柱層析法純化DAG時(shí)，常用的固定相包括離子交換樹脂、分子篩、硅膠等，其中硅膠柱層析法具有較優(yōu)的分離效果且重復(fù)利用度較高。王國財(cái)?shù)炔捎霉枘z柱層析分離中鏈TAG產(chǎn)品中的DAG，以不同體積比的乙酸乙酯-正己烷為洗脫劑，再結(jié)合半制備高效液相色譜法進(jìn)行分離純化，最終分析得到產(chǎn)品中含有6 種不同的DAG。柱層析法工藝條件溫和，操作簡單，能耗低，但需精確控制溶劑配比和分層時(shí)間，且溶劑回收成本較高，處理能力低，不適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

2.3 溶劑結(jié)晶法

溶劑結(jié)晶法的原理是調(diào)節(jié)溶劑極性和溫度使目標(biāo)產(chǎn)物選擇性析出，該方法流程簡單、易于投入工業(yè)化生產(chǎn)。孫登文等采用溶劑結(jié)晶法去除MAG中所含雜質(zhì)，在含48.2% MAG的粗油脂中加入75%甲醇溶液，在55～57 ℃條件下攪拌溶解，再冷卻到43～46 ℃，此時(shí)大部分油脂和DAG結(jié)晶析出，過濾除去結(jié)晶。取濾液再冷卻至15～17 ℃，對析出的晶體進(jìn)行過濾干燥后得到的MAG產(chǎn)品質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)91.2%。

但是，溶劑結(jié)晶過程中結(jié)晶效率易受雜質(zhì)干擾，且溶劑殘留可能影響產(chǎn)物安全性，在工業(yè)生產(chǎn)過程中存在低溫結(jié)晶難度較大、有機(jī)溶劑殘留等缺點(diǎn)。在具備合適溶劑及結(jié)晶溫度的條件下，溶劑結(jié)晶法才能發(fā)揮較好的純化效果。而石亞楠等提出一種分步純化法，將DAG粗品與60%的乙醇水溶液混合后靜置分層，下層DAG質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)70%～80%，不經(jīng)過結(jié)晶步驟即可去除90%以上的MAG和FFA。

2.4 超臨界CO2萃取法

超臨界CO2具有較好的滲透性，且純度高、無毒和無腐蝕性。超臨界CO2萃取法利用CO2在臨界狀態(tài)（31.1 ℃、7.38 MPa）下的高擴(kuò)散性和低黏度選擇性萃取低極性組分。雖然超臨界CO2萃取法還沒有明確用于DAG的純化，但其在原料中高效提取植物油脂和魚油、昆蟲油等動物油脂的研究與應(yīng)用已逐漸深入，其還可以用于提取微生物油脂。

前文中提到，部分微生物可以利用碳?xì)浠衔锖推胀ㄓ椭瑸樘荚矗隗w內(nèi)合成并積累油脂。微生物油脂的生產(chǎn)周期短，不易受到外界因素的影響，微生物法制備DAG是一種很有潛力的生產(chǎn)方式。超臨界CO 2 萃取技術(shù)綠色環(huán)保且條件溫和，如果能與微生物法制備DAG的工藝相結(jié)合，探索出適合DAG純化的反應(yīng)條件，有望高效分離出1,3-DAG與其他物質(zhì)。但此法的缺點(diǎn)是操作壓力較高，工業(yè)化成本較高，研究人員還需投入大量的精力，不斷創(chuàng)新優(yōu)化出更有效、經(jīng)濟(jì)的加工方式。

03

DAG的安全性評價(jià)

DAG的安全性受到各國的普遍關(guān)注，如表7所示，早在2000年美國食品藥品管理局就通過了DAG食用油的一般認(rèn)為安全（GRAS）認(rèn)證。2009年，我國批準(zhǔn)了DAG等7 種物品為新資源食品（《關(guān)于批準(zhǔn)茶葉籽油等7 種物品為新資源食品的公告》（2009年第18號））。2021年7月，國家衛(wèi)生健康委員會發(fā)布的“新食品原料終止審查目錄”中新增以橄欖油、亞麻籽油、油茶籽油、大豆油、菜籽油、花生油、玉米油等食用植物油為原料制成的DAG油，與審批的新食品原料相比擴(kuò)大了植物油的來源（《國家衛(wèi)生健康委關(guān)于修訂共軛亞油酸、共軛亞油酸甘油酯和甘油二酯油質(zhì)量要求等相關(guān)內(nèi)容的公告》（2021年第7號））。雖然很多國家對DAG的安全性都有不同程度的認(rèn)可，也不斷鼓勵對其產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)拓展，但關(guān)于DAG的安全性評價(jià)等實(shí)驗(yàn)也依然在不斷深入。

3.1 DAG的代謝過程

在脂質(zhì)代謝過程中，TAG與DAG的分解產(chǎn)物及其后續(xù)轉(zhuǎn)化路徑存在差異。TAG被人體攝入后，在脂肪酶的特異催化下主要水解為2-MAG及FFA。這些分解產(chǎn)物進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞，約80%會在酰基轉(zhuǎn)移酶的作用下快速轉(zhuǎn)化為TAG，其余部分則依賴甘油-3-磷酸途徑緩慢生成TAG，最終通過轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的組裝形成乳糜微粒，進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)供組織攝取。而DAG的代謝路徑因其異構(gòu)體結(jié)構(gòu)不同而分化，DAG中占比不到40%的1,2-DAG水解后同樣生成2-MAG和FFA，代謝過程與TAG相似；而DAG中占比超60%的1,3-DAG分解產(chǎn)生的1(3)-MAG難以被酰基轉(zhuǎn)移酶識別，僅有少量經(jīng)甘油-3-磷酸途徑參與TAG的再合成，大部分1,3-DAG的分解產(chǎn)物直接進(jìn)入線粒體進(jìn)行β-氧化供能。這種代謝選擇性差異使得1,3-DAG的攝入更傾向于促進(jìn)脂肪酸氧化而非脂肪儲存?？梢钥闯?，1,3-DAG是一種理想的健康油脂，與攝入TAG相比，1,3-DAG代謝過程相對簡單，攝入1,3-DAG后機(jī)體餐后血脂水平及上升速度顯著降低。

3.2 DAG油的毒理學(xué)研究

DAG的毒理學(xué)評價(jià)近年來通過多項(xiàng)動物和人體試驗(yàn)逐步完善，其安全性已得到廣泛驗(yàn)證。鄒家勇等以雌雄小鼠為實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行了急性毒性實(shí)驗(yàn)，在觀察期內(nèi)所有小鼠活動正常，無明顯中毒癥狀，實(shí)驗(yàn)中采用的1,3-DAG原液灌胃劑量為20 mL/kg mb，表明1,3-DAG對雌雄小鼠經(jīng)口半數(shù)致死劑量大于18 000 mg/kg mb，按急性毒性劑量分級標(biāo)準(zhǔn)判斷，屬無毒級物質(zhì)。該研究還進(jìn)行了一系列遺傳毒性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果均為陰性。Jonker等研究DAG的亞急性毒性，在為期30 d的喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)后，所有實(shí)驗(yàn)大鼠均正常存活，解剖檢查發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)大鼠的器官在宏觀和微觀層面上均與正常大鼠無異，未觀察到任何中毒跡象。Morita等對DAG的亞慢性毒性進(jìn)行研究，以常溫下的DAG油和加熱烹調(diào)到不同溫度的DAG油分別喂養(yǎng)小鼠3 個(gè)月。喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示，在常溫條件下和加熱油溫低于40 ℃時(shí)，DAG油的食用均未對小鼠產(chǎn)生不良影響，這一結(jié)果也驗(yàn)證了DAG油應(yīng)用為新型食用油的可行性。為探究DAG的致癌性，Chengelis等開展了一項(xiàng)為期24 個(gè)月的大鼠飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示，DAG組與TAG組的腫瘤發(fā)生率無差異，這表明與TAG相比，DAG的攝入沒有增加癌前病變和癌癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。Yasunaga等通過3 個(gè)月的人體試驗(yàn)，試驗(yàn)組和對照組分別攝入等劑量的DAG和TAG，兩組受試者的身體特征無明顯差異，檢測數(shù)值均在正常生理范圍內(nèi)。

現(xiàn)有毒理學(xué)數(shù)據(jù)表明DAG在日常攝入量下安全性良好，其致癌性、遺傳毒性及急慢性毒性風(fēng)險(xiǎn)均未達(dá)顯著水平，后續(xù)研究仍需結(jié)合長期大樣本的人群觀察，完善DAG及其衍生物的安全性數(shù)據(jù)，以支撐其作為功能性油脂的廣泛應(yīng)用。

3.3 DAG油中存在的危險(xiǎn)因子研究

2000年前后，日本生產(chǎn)出富含DAG（DAG≥80%）的食用油。2009年9月，聯(lián)邦德國風(fēng)險(xiǎn)評估委員會的評估報(bào)告表明，日本花王公司生產(chǎn)的DAG油中縮水甘油酯（GEs）含量比普通植物油高出10～182 倍，因?qū)W界質(zhì)疑DAG油可能激活致癌通路及高溫烹飪產(chǎn)生GEs等風(fēng)險(xiǎn)爆發(fā)的安全爭議，花王公司全面停產(chǎn)高含量的DAG食用油。這一事件引起了全球?qū)AG食用油質(zhì)量安全的高度關(guān)注，促使各國在DAG食用油的生產(chǎn)過程中更加注重對有害物質(zhì)的檢測和控制。

研究表明，植物油精煉過程中的高溫脫臭工藝是形成GEs和3-氯丙醇酯（3-MCPDEs）的主要階段，而DAG的化學(xué)法或酶法制備過程中涉及到相近的反應(yīng)條件。因此，DAG油在生產(chǎn)與儲存過程中會形成GEs和3-MCPDEs這兩類潛在危險(xiǎn)因子，二者在油脂中通常被視為食源性污染物。

3.3.1 GEs和3-MCPDEs概述

GEs是由縮水甘油的環(huán)氧基與脂肪酸的羧基酯化形成的化合物，其結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)環(huán)氧基團(tuán)和一個(gè)脂肪酸側(cè)鏈。GEs具有一定的脂溶性，化學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定，但在酸性或高溫等特定條件下可發(fā)生水解反應(yīng)，生成縮水甘油和脂肪酸。GEs在人體中分解代謝的產(chǎn)物是具有致癌性的縮水甘油，縮水甘油被國際癌癥組織列為2A類致癌物，長期攝入可能增加DNA損傷風(fēng)險(xiǎn)。

3-MCPDEs是甘油骨架上的一個(gè)羥基被氯原子取代后與脂肪酸酯化形成的酯類化合物。3-MCPDEs具有一定的極性，在油脂中的溶解性較好。3-MCPDEs被攝入人體后，可在胰脂酶作用下水解為3-氯丙醇。3-氯丙醇具有致癌性、致突變性、腎臟毒性和生殖毒性等，危害人體健康，國際癌癥組織將其歸為2B類致癌物。

GEs和3-MCPDEs具有相似的結(jié)構(gòu)，且均產(chǎn)生于植物油精煉脫臭過程中，因此，二者可能生成有共同的前體或中間體物質(zhì)，可以實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化。Freudenstein等的研究結(jié)果表明，DAG和MAG是GEs和3-MCPDEs形成的關(guān)鍵前體物質(zhì)。在這兩個(gè)前體物質(zhì)中，DAG的含量與GEs和3-MCPDEs生成量之間的相關(guān)性擬合曲線斜率約為MAG的兩倍，說明DAG對這兩種化合物生成量的影響更為顯著。

3.3.2 GEs和3-MCPDEs的控制與去除

GEs和3-MCPDEs這兩類化合物的形成與油脂加工工藝及原料品質(zhì)密切相關(guān)，尤其在高純度DAG油中，很可能因多次精煉而導(dǎo)致GEs和3-MCPDEs的濃度升高，需通過工藝優(yōu)化與嚴(yán)格質(zhì)量控制來降低風(fēng)險(xiǎn)?；?-MCPDEs和GEs的形成機(jī)理，對二者的含量進(jìn)行控制主要有兩個(gè)途徑，一是在其形成前進(jìn)行預(yù)防控制，二是在其形成后完成脫除。

在GEs和3-MCPDEs形成前進(jìn)行預(yù)防控制常用的3 個(gè)思路分別是控制前體物質(zhì)生成、控制加工工藝和控制自由基形成。想要減少制備純化DAG過程中產(chǎn)生的這兩類危害物質(zhì)，控制自由基形成的可行性最高。添加抗氧化劑可以阻止自由基中間體的形成，從而可能減少GEs和3-MCPDEs形成。Wong等研究發(fā)現(xiàn)，添加抗氧化劑能夠有效減少自由基的生成。通過減少棕櫚油熱處理期間形成的自由基，能夠抑制其前體物質(zhì)反應(yīng)形成3-MCPDEs和GEs。于巖鵬向棕櫚油-氯化鐵反應(yīng)模型中加入不同濃度的抗氧化劑特丁基對苯二酚（TBHQ），發(fā)現(xiàn)當(dāng)TBHQ的添加量為0.04 g/kg時(shí)，對3-MCPDEs形成的抑制效果最為顯著，從未添加時(shí)的1 499.38 mg/kg降低至265.99 mg/kg，抑制率為82.26%。研究人員提出了一種含DAG的脂質(zhì)混合物，將80.000%亞麻籽油基DAG、19.805%亞麻籽油基TAG和3 種復(fù)合天然抗氧化劑（0.020%抗壞血酸棕櫚酸酯、0.160% VE和0.015%茶多酚）進(jìn)行充分混合過濾后得到產(chǎn)品，經(jīng)220 ℃加熱2 h模擬精煉過程的脫臭工藝后，發(fā)現(xiàn)添加3 種復(fù)合天然抗氧化劑后能夠顯著抑制油脂有害污染物的產(chǎn)生，其中GEs的含量為（1.93±0.04）mg/kg，與對照組相比實(shí)現(xiàn)了61.78%的抑制率，對反式脂肪酸的抑制率也接近60%，同時(shí)延長了產(chǎn)品的貨架期。這一方法也驗(yàn)證了添加復(fù)合抗氧化劑是提升高DAG含量產(chǎn)品安全性的一種可靠手段。

對于精煉油中已產(chǎn)生的GEs與3-MCPDEs的脫除，目前普遍采用的方法有物理吸附法和化學(xué)法。近年來，酶法和分子蒸餾法在GEs與3-MCPDEs的脫除中也得到了廣泛研究。值得一提的是，分子蒸餾技術(shù)既能夠脫除制備產(chǎn)物中的TAG、MAG和FFA，同時(shí)也可以脫除GEs和3-MCPDEs。程倩等研究了分子蒸餾法脫除玉米油中3-MCPDEs和GEs的效果，發(fā)現(xiàn)在進(jìn)油速度為160 mL/h、刮板轉(zhuǎn)速為240 r/min、蒸餾溫度為230 ℃的條件下，玉米油中3-MCPDE的含量從2.90 mg/kg降低到0.82 mg/kg，GEs的含量從4.73 mg/kg降到0.5 mg/kg以下。但采用分子蒸餾技術(shù)去除植物油中GEs和3-MCPDEs時(shí)，可能會導(dǎo)致植物油中的一些活性成分在高溫下出現(xiàn)一定程度的減少。

雖然動物和人體試驗(yàn)表明，食用DAG并不會帶來明顯的安全性問題，但工業(yè)化生產(chǎn)中殘留的GEs和3-MCPDEs仍需嚴(yán)格監(jiān)測。表8展示了常見天然食用油中GEs和3-MCPDE的含量。在DAG的制備過程中，無論是化學(xué)法還是酶法制備，都在較低溫度下進(jìn)行，且反應(yīng)條件相對溫和，有助于減少熱分解和氧化反應(yīng)的發(fā)生，從而降低GEs和3-MCPDEs的生成量。相比之下，TAG的精煉工藝通常涉及高溫脫臭和脫色步驟，這些高溫處理?xiàng)l件容易導(dǎo)致脂肪酸的熱分解和TAG的氧化，導(dǎo)致更多GEs和3-MCPDEs的形成。

歐盟對GEs的限量是1 mg/kg，對3-MCPDEs的水解產(chǎn)物3-MCPD的限量標(biāo)準(zhǔn)是小于20 μg/kg 。我國在2024年8月8日正式實(shí)施了GB 5009.191—2024《食品中氯丙醇及其脂肪酸酯、縮水甘油酯的測定》 ，明確了3-MCPDEs和GEs的檢測方法，覆蓋油脂、嬰幼兒食品和乳制品等多個(gè)類別，為后續(xù)限量標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了技術(shù)支撐。2024年11月起實(shí)施了《食用油（適用于嬰幼兒）》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，嬰幼兒食用油中3-MCPDEs的限量為0.75 mg/kg，但未明確GEs的限量 。同年發(fā)布《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃》，對《食品中3-氯丙醇酯和縮水甘油酯污染控制規(guī)范》公開征求意見，也正在推進(jìn)GB 2762—2022《食品中污染物限量》的完善 ，結(jié)合國際經(jīng)驗(yàn)和中國實(shí)際的全國性限量標(biāo)準(zhǔn)正在逐步推出。接下來應(yīng)進(jìn)一步研究GEs和3-MCPDEs的形成機(jī)制，建立更加完善的風(fēng)險(xiǎn)評估體系和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)快速、準(zhǔn)確、簡便的檢測方法，用于油脂生產(chǎn)過程中的實(shí)時(shí)監(jiān)測和質(zhì)量控制，確保產(chǎn)品符合安全標(biāo)準(zhǔn)。

04

DAG的應(yīng)用

DAG作為一種新型植物油脂，兼具代謝優(yōu)勢與功能多樣性，正在從實(shí)驗(yàn)室研究快速走向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。根據(jù)中國報(bào)告大廳的行業(yè)分析報(bào)告，2024年DAG的國內(nèi)市場規(guī)模已達(dá)到1 892.3億 元。隨著公眾對健康和營養(yǎng)重視程度的日益提升，功能性DAG的市場需求也在穩(wěn)步增長，其應(yīng)用范圍也正在不斷擴(kuò)大。

4.1 DAG油中存在的危險(xiǎn)因子研究

2000年前后，日本生產(chǎn)出富含DAG（DAG≥80%）的食用油。2009年9月，聯(lián)邦德國風(fēng)險(xiǎn)評估委員會的評估報(bào)告表明

4.1.1 DAG在傳統(tǒng)食品中的應(yīng)用

早在20多年前，世界各國已經(jīng)出現(xiàn)了商業(yè)化的DAG食用油。DAG可以應(yīng)用于水包油（O/W）乳液，如蛋黃醬和沙拉醬；還可以應(yīng)用于油包水（W/O）乳液，如人造黃油。除此之外，DAG作為乳化劑、結(jié)晶改性劑和不同乳液體系的功能性成分，可用于冰淇淋和糖果等的生產(chǎn)。

在乳制品中，DAG的作用體現(xiàn)在低脂化和功能強(qiáng)化兩方面。DAG的存在可以改善奶粉的分散性和沖調(diào)性，用來替代乳脂可增加酸奶的不飽和脂肪酸含量，改善酸奶的黏性，使得酸奶結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。在冰淇淋中以DAG替代部分乳脂肪，能使總脂肪含量降低的同時(shí)維持抗融性和口感細(xì)膩度。Li Lijun等研究了冰淇淋變形與MAD和DAG誘導(dǎo)的脂肪結(jié)晶之間的相關(guān)性。結(jié)果表明，含有DAG的飽和乳化劑能夠降低晶體生長速率，增加脂肪晶體的疏水性，形成更小的脂肪微粒，并將冰淇淋的收縮率降至6%。董慧杰等將椰子DAG和奶油進(jìn)行復(fù)配，探究油脂的不同添加量對復(fù)合脂奶油品質(zhì)的影響。研究中椰子DAG和奶油的復(fù)配比固定為6∶4，當(dāng)油脂添加量為26%時(shí)，制備所得的復(fù)合脂奶油攪打性能和感官品質(zhì)最佳，優(yōu)于市售的復(fù)合脂奶油。這一結(jié)果驗(yàn)證了DAG在生產(chǎn)低脂和低反式脂肪酸奶油的可行性。

在面包和蛋糕中添加DAG可改善面團(tuán)的持油性和延展性，防止面筋過度形成，提升產(chǎn)品的蓬松度與濕潤度。研究人員將DAG添加到面包配方中，發(fā)現(xiàn)DAG能夠顯著改善面包的質(zhì)地和口感。DAG的添加使得面包的體積增大，質(zhì)地更加柔軟，更具彈性，減緩了面包在貯藏過程中的老化。Xie Pengkai等對基于DAG的起酥油進(jìn)行了相關(guān)性質(zhì)的表征，并將其應(yīng)用于蛋糕制作中。與基于豬油的起酥油相比，基于DAG的起酥油可使蛋糕的外觀更完整飽滿，蛋糕內(nèi)部孔隙更均勻，比容增加，質(zhì)構(gòu)特性增強(qiáng)，具有較低的L*值，即蛋糕色澤更亮。研究發(fā)現(xiàn)，基于DAG的起酥油中含有更多的結(jié)合水，因此有助于減緩蛋糕的水分流失并延長保質(zhì)期，其中的3-MCPDEs和GEs含量均符合歐盟標(biāo)準(zhǔn)，表明在烘焙食品中使用基于DAG的起酥油時(shí)，加工污染物可控。

4.1.2 DAG在植脂末領(lǐng)域的應(yīng)用

植脂末是以氫化或精制植物油為核心成分，通過微膠囊化技術(shù)制成的乳白色粉末，具有較高的乳化性和穩(wěn)定性，常用于模擬乳脂口感和提升食品加工性能，是咖啡制品的良好伴侶，也可用于速溶麥片、蛋糕、餅干等。植脂末在食品領(lǐng)域的應(yīng)用由來已久，憑借優(yōu)異的分散性與溶解特性，在食品加工中可以代替奶粉或降低奶的使用量，在維持產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)穩(wěn)定的同時(shí)節(jié)約原料開支。而DAG具有類似氫化植物油的功能特性，如塑性及氧化穩(wěn)定性等。DAG作為植脂末的基礎(chǔ)原料使用時(shí)，可有效避免商品化植脂末中普遍存在的反式脂肪酸及飽和脂肪酸含量過高等健康風(fēng)險(xiǎn)，為開發(fā)新型健康型食品輔料提供了可行性方案。

徐婉莉的研究聚焦于椰子甘油二酯油（CO-DAG）在植脂末中的應(yīng)用，探究了CO-DAG植脂末的制備技術(shù)，并進(jìn)行CO-DAG植脂末性質(zhì)表征及其在黑咖啡中的應(yīng)用研究。結(jié)果表明，CODAG植脂末具有良好的溶解度、潤濕性和熱穩(wěn)定性，在280 ℃前的質(zhì)量損失低于市售植脂末的質(zhì)量損失。且CO-DAG植脂末的穩(wěn)定性更優(yōu)，其復(fù)原乳的平均粒徑為0.42 μm，顯著小于商品化植脂末復(fù)原乳。將CO-DAG植脂末應(yīng)用到黑咖啡中，可以實(shí)現(xiàn)高乳化性和速溶性，與商品化植脂末的咖啡相比，還能夠更好地改善口感和外觀特性。

4.1.3 DAG與其他物質(zhì)的復(fù)合應(yīng)用

DAG是一種具有物性改良潛力的功能性脂質(zhì)。近年來，研究者們探索了DAG與其他物質(zhì)的創(chuàng)新聯(lián)用，以進(jìn)一步增強(qiáng)其功能性和應(yīng)用效果，突破傳統(tǒng)食品開發(fā)的功能局限。在與植物甾醇和殼聚糖（CTS）等成分的協(xié)同作用中，DAG可以實(shí)現(xiàn)對食品質(zhì)構(gòu)的精準(zhǔn)調(diào)控，發(fā)揮調(diào)節(jié)脂質(zhì)氧化途徑和食品保鮮等作用，進(jìn)而提高食品品質(zhì)。

DAG與植物甾醇聯(lián)用時(shí)，可以使膽固醇的吸收率降低，LDL-C水平下降，一定程度上降低心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)。Pang Min等以蜂蠟作為油膠凝劑，開發(fā)了一種基于植物甾醇和玉米DAG油的潛在功能性油凝膠并進(jìn)行了理化表征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，制備的油凝膠表現(xiàn)出緊密的結(jié)構(gòu)、更高的硬度和更低的黏度，穩(wěn)定的物理凝膠體系為制備具有降脂成分的功能性油凝膠奠定了基礎(chǔ)。植物甾醇和玉米DAG油的油凝膠的成功制備也為降脂食品的開發(fā)提供了一種功能性脂肪替代品。油凝膠化賦予了液體油固體脂肪屬性，減少產(chǎn)品中飽和脂肪酸和反式脂肪酸的存在，油凝膠的結(jié)構(gòu)還能夠封裝其他營養(yǎng)物質(zhì)，因此DAG與其他物質(zhì)的復(fù)配應(yīng)用值得進(jìn)一步探索。

已有研究表明，DAG對大腸桿菌、沙門氏菌和金黃色葡萄球菌等均能起到顯著的抑制作用，其抑菌效果優(yōu)于傳統(tǒng)CTS等材料。楊洵等將鴨油DAG與CTS聯(lián)合使用，二者聯(lián)合抑菌具有協(xié)同效果。在牛肉糜中添加0.5 mL的混合物（98% DAG+2% CTS）有效抑制了微生物繁殖和脂質(zhì)氧化，提高了牛肉的感官品質(zhì)，延長了貯存溫度為4 ℃時(shí)牛肉糜的保鮮期?；谶@一性質(zhì)，DAG可以通過阻隔氧氣和水分蒸發(fā)延長保質(zhì)期，有望制成保鮮涂膜劑用于食品表面，拓展其在食品保鮮中的創(chuàng)新應(yīng)用。

4.2 在醫(yī)藥保健領(lǐng)域的應(yīng)用

DAG具有獨(dú)特的代謝路徑，能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)控脂質(zhì)代謝、改善胰島素敏感性等多種生理功能。因此，DAG正在突破傳統(tǒng)營養(yǎng)補(bǔ)充的邊界，成為醫(yī)藥保健領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。隨著人口老齡化與代謝性疾病負(fù)擔(dān)的加劇，DAG在心血管健康、肥胖管理、糖尿病防控的應(yīng)用潛力不斷顯現(xiàn)。

4.2.1 血脂調(diào)節(jié)與肥胖管理

DAG可以抑制體內(nèi)與脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)的基因表達(dá)，增強(qiáng)脂質(zhì)的β-氧化和血漿中脂質(zhì)清除作用。因此，DAG可以有效降低餐后血脂水平并減少體內(nèi)脂肪積累，實(shí)現(xiàn)肥胖管理的效果。研究人員制備了富含DAG的油，熱量值與葵花籽油相比降低了30%。動物試驗(yàn)的結(jié)果顯示，DAG油不僅降低了實(shí)驗(yàn)大鼠血清和肝臟中的TAG水平，還降低了LDL-C水平。因此，富含DAG的油可以用作具有抗肥胖潛力的低熱量脂肪，也可以通過調(diào)節(jié)血脂促進(jìn)心血管的健康。

4.2.2 糖尿病治療與預(yù)防

DAG對糖尿病的作用在于通過抑制糖異生關(guān)鍵酶的表達(dá)，降低空腹血糖水平。Li Duo等采用雙盲平行對照研究，在針對2型糖尿病患者的臨床干預(yù)中，實(shí)驗(yàn)組受試者需每日攝入25 g的DAG油或傳統(tǒng)TAG油。為期120 d的實(shí)驗(yàn)周期結(jié)束后，數(shù)據(jù)顯示：相較于TAG組，攝入DAG油的糖尿病患者的質(zhì)量、胰島素敏感度指標(biāo)和胰島素濃度等核心代謝參數(shù)均呈現(xiàn)明顯改善，血糖也得到控制，表明該干預(yù)方式有助于緩解2型糖尿病患者的病理進(jìn)程。

王松江等發(fā)明了一種稻米油DAG油粉末油脂及其制備方法，發(fā)明出的稻米油DAG油粉末油脂中DAG質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高達(dá)24%，包裹性良好，氧化穩(wěn)定性優(yōu)，且升糖指數(shù)較低。這一成果為制備健康人群的低血糖生成指數(shù)食品提供了新的原料參考，也可以用于糖尿病人膳食的設(shè)計(jì)。

4.2.3 其他疾病的輔助治療

一項(xiàng)臨床研究表明，DAG可降低高尿酸血癥患者的血尿酸水平，減少痛風(fēng)及腎損傷風(fēng)險(xiǎn)，其機(jī)制可能與調(diào)節(jié)肝臟脂質(zhì)氧化能力相關(guān)，從科學(xué)層面為DAG在促進(jìn)人體健康方面的積極作用提供了強(qiáng)有力的支持，尤其是為高尿酸血癥的非藥物治療提供了新的思路。

在藥物遞送系統(tǒng)方面，DAG的兩親性結(jié)構(gòu)使其成為脂質(zhì)體、納米顆?；蛭⑷榈睦硐朐?，可包裹難溶性藥物，提高溶解度和穩(wěn)定性，并通過表面修飾實(shí)現(xiàn)靶向遞送以減少毒性。研究人員以黑籽油、中鏈MAG和DAG等作為姜黃素遞送載體，制備了基于脂質(zhì)的納米乳化藥物遞送系統(tǒng)。制備的遞送系統(tǒng)具有較高的包埋效率和良好的皮膚滲透能力，是保障姜黃素在皮膚遞送過程中保持抗菌、抗氧化、抗炎和抗癌活性的有效方法。

4.3 在化工領(lǐng)域的應(yīng)用

在化工領(lǐng)域，DAG因其良好的化學(xué)穩(wěn)定性和生物相容性而被廣泛應(yīng)用于表面活性劑和乳化劑的生產(chǎn)。DAG作為一種非離子型多元醇表面活性劑，可用于制造除臭劑、消泡劑和皮革加脂劑等。DAG在化工領(lǐng)域的應(yīng)用不僅能夠提升產(chǎn)品性能，還具有顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。DAG的多功能性促使其在日化和材料科學(xué)領(lǐng)域不斷拓展創(chuàng)新應(yīng)用。Pompei等研發(fā)的含DAG和皮革碎屑的熱塑性淀粉復(fù)合材料能顯著改善復(fù)合材料的界面性能。

05

結(jié) 語

在《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》引領(lǐng)下，健康、營養(yǎng)和安全理念的普及推動了具有獨(dú)特的代謝特性與健康效益的DAG在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。當(dāng)前DAG的制備以化學(xué)法和酶法為主?；瘜W(xué)法工藝成熟但受限于催化劑殘留、副產(chǎn)物及環(huán)境負(fù)擔(dān)，這些問題可能與食品生產(chǎn)不相容。酶法憑借高選擇性和綠色反應(yīng)條件，逐漸成為高純度DAG甚至是1,3-DAG合成的主流方向，但酶的高成本和體系傳質(zhì)效率較低仍是阻礙該方法規(guī)?；瘧?yīng)用的現(xiàn)實(shí)問題，酶固定化與改性技術(shù)的突破正在推動著生物酶法向高附加值功能油脂領(lǐng)域的制備升級。純化技術(shù)中，分子蒸餾、超臨界萃取等技術(shù)需在分離效率、能耗與產(chǎn)物穩(wěn)定性間尋求平衡，未來研究的關(guān)注點(diǎn)可從組合工藝聯(lián)用、新型溶劑體系開發(fā)等角度出發(fā)，優(yōu)化分離流程，突破現(xiàn)有瓶頸。

現(xiàn)有毒理學(xué)研究結(jié)果表明，DAG本體安全性良好，但需嚴(yán)格監(jiān)控制備過程中副產(chǎn)物如GEs、3-MCPDEs等的潛在危害及高劑量攝入帶來的腸道刺激風(fēng)險(xiǎn)，此外，為實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)，需繼續(xù)加大對生產(chǎn)殘留物資源化綜合利用的研究。

目前DAG的應(yīng)用主要集中在食用油領(lǐng)域，作為一種安全有效的功能性油脂，DAG正在影響著傳統(tǒng)食品與植脂末等行業(yè)的技術(shù)格局，有望在改善慢性病患者生活方式和降低相關(guān)健康風(fēng)險(xiǎn)方面發(fā)揮重要作用。在健康消費(fèi)趨勢下，DAG可為開發(fā)“減脂不減味”的新型健康食品提供技術(shù)支撐，成為現(xiàn)代食品工業(yè)轉(zhuǎn)型的重要功能性原料之一，但其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用需協(xié)同工藝創(chuàng)新、成本控制與市場教育等方面，同時(shí)需不斷深化1,3-DAG代謝機(jī)制研究與健康功效論證。

隨著技術(shù)迭代與多學(xué)科交叉，DAG的制備-純化-應(yīng)用全鏈條將向高效、安全、綠色的方向邁進(jìn)，這一鏈條不僅具備拓展DAG在功能食品、納米遞送等新興領(lǐng)域的潛力，也將為健康產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展不斷注入新動能。未來，DAG有望成為連接食品、醫(yī)藥與環(huán)保領(lǐng)域的關(guān)鍵原料，推動全球油脂產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

作者簡介

通信作者：

許洪高，研究員/正高級工程師，博士，主要從事功能配料與功能食品的研發(fā)工作，現(xiàn)任北京市營養(yǎng)源研究所“功能配料研發(fā)與應(yīng)用創(chuàng)新中心”主任。曾主持國家“863”計(jì)劃、河北省科技支撐計(jì)劃/重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、北京市首都科技創(chuàng)新券、湖北省十堰市京堰對口科技協(xié)作等項(xiàng)目多項(xiàng)；通過科技成果鑒定6 項(xiàng)；獲得授權(quán)專利5 項(xiàng)；發(fā)表科研論文60余篇；編著出版《食品添加劑》《飲料工藝學(xué)》等著作5 部；參與制修訂國家標(biāo)準(zhǔn)多項(xiàng)；獲得中國輕工業(yè)聯(lián)合會、中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會、中國商業(yè)聯(lián)合會等科技進(jìn)步獎6 項(xiàng)。曾入選北京市通州區(qū)運(yùn)河“領(lǐng)軍人才”計(jì)劃，北京市科學(xué)技術(shù)研究院“北科青年學(xué)者”計(jì)劃。產(chǎn)業(yè)落地沙棘汁、沙棘籽油、蘆筍粉、微膠囊粉等功能原料和健康產(chǎn)品多項(xiàng)。

毛立科，博士，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)副教授，博士生導(dǎo)師，從事食品功能配料開發(fā)與應(yīng)用方面的研究，在食品凝膠、油脂結(jié)構(gòu)化、食品口腔加工、營養(yǎng)素遞送體系、健康飲品等方面具有良好的研究基礎(chǔ)與產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)。發(fā)表SCI論文100余篇（其中第一作者/通信作者論文50 篇），主持國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目3 項(xiàng)、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目子課題2 項(xiàng)、北京市自然科學(xué)基金項(xiàng)目2 項(xiàng)、地方省市科技廳項(xiàng)目3 項(xiàng)、各類橫向技術(shù)服務(wù)課題10余項(xiàng)，獲中國輕工業(yè)聯(lián)合會科技進(jìn)步獎一等獎、中國市場技術(shù)協(xié)會金橋獎優(yōu)秀項(xiàng)目獎各1 項(xiàng)（均排名第二），2022、2023連續(xù)兩年入選科睿唯安“全球高被引科學(xué)家”，入選“2022全球前2%頂尖科學(xué)家”。兼任中國輕工業(yè)健康飲品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、北京食品學(xué)會青委會主任委員，F(xiàn)ood Hydrocolloids、Food Structure、Journal of Future Foods 等期刊編委。

第一作者：

李露婧，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院24級碩士研究生，研究方向?yàn)楣δ苡椭闹苽渑c應(yīng)用。本科就讀于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，發(fā)表核心學(xué)術(shù)論文2 篇，參與國家級科研項(xiàng)目1 項(xiàng)并以“優(yōu)秀”結(jié)項(xiàng)，曾獲第八屆全國大學(xué)生生命科學(xué)競賽全國三等獎、第九屆北京市大學(xué)生生物學(xué)競賽實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)競賽單元二等獎等競賽獎項(xiàng)，并多次獲得中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)業(yè)獎學(xué)金。

引文格式：

李露婧, 李浩然, 趙翼銘, 等. 甘油二酯的制備純化技術(shù)與安全性評價(jià)研究進(jìn)展[J]. 食品科學(xué), 2025, 46(21): 395-406. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250519-119.

LI Lujing, LI Haoran, ZHAO Yiming, et al. Diacylglycerol: a review of preparation and purification technologies and safety evaluation[J]. Food Science, 2025, 46(21): 395-406. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250519-119.

實(shí)習(xí)編輯：楊倩；責(zé)任編輯：張睿梅。點(diǎn)擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網(wǎng)

為匯聚全球智慧共探產(chǎn)業(yè)變革方向，搭建跨學(xué)科、跨國界的協(xié)同創(chuàng)新平臺，由北京食品科學(xué)研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監(jiān)督管理總局技術(shù)創(chuàng)新中心（動物替代蛋白）、中國食品雜志社《食品科學(xué)》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，西南大學(xué)、 重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、 重慶市農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、重慶工商大學(xué)、 重慶三峽科技大學(xué) 、西華大學(xué)、成都大學(xué)、四川旅游學(xué)院、北京聯(lián)合大學(xué)、 中國-匈牙利食品科學(xué)“一帶一路”聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室（籌）、 普洱學(xué)院 共同主辦 的“ 第三屆大食物觀·未來食品科技創(chuàng)新國際研討會 ”， 將于2026年4月25-26日 （4月24日全天報(bào)到） 在中國 重慶召開。

長按或微信掃碼進(jìn)行注冊

為系統(tǒng)提升我國食品營養(yǎng)與安全的科技創(chuàng)新策源能力，加速科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，推動食品產(chǎn)業(yè)向綠色化、智能化、高端化轉(zhuǎn)型升級，由北京食品科學(xué)研究院、中國食品雜志社《食品科學(xué)》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，合肥工業(yè)大學(xué)、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)、安徽省食品行業(yè)協(xié)會、安徽大學(xué)、合肥大學(xué)、合肥師范學(xué)院、北京工商大學(xué)、中國科技大學(xué)附屬第一醫(yī)院臨床營養(yǎng)科、安徽糧食工程職業(yè)學(xué)院、安徽省農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所、安徽科技學(xué)院、皖西學(xué)院、黃山學(xué)院、滁州學(xué)院、蚌埠學(xué)院共同主辦的“第六屆食品科學(xué)與人類健康國際研討會”，將于 2026年8月15-16日（8月14日全天報(bào)到）在中國 安徽 合肥召開。

長按或微信掃碼進(jìn)行注冊

會議招商招展

聯(lián)系人：楊紅；電話：010-83152138；手機(jī)：13522179918（微信同號）