对脂质进行酶处理的连续工艺制造技术

对含脂质原料进行酶处理的方法，包括将该原料与加工助剂接触，然后使该原料以基本恒定的流速通过处理系统，该处理系统包括多个彼此串联连接的含酶固定床反应器。该固定床反应器可单独使用，当其中一个固定床反应器离线检修时，该原料通过该系统的流速保持基本恒定。在最优选的实施方案中，该加工助剂为基本上不含水分的硅石。该加工助剂可放入一个或多个固定床反应器中，置于反应器中的酶上方，或者可放入包括一个或多个反应器的预处理系统中。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】对脂质进行酶处理的连续工艺 本申请是申请日为2009年12月08日、申请号为200680056895. 4、名称为"对脂 质进行酶处理的连续工艺和设备"的专利技术申请的分案。[000引专利技术背景 本专利技术设及在多个固定床反应器中对含脂质组合物进行连续酶处理的工艺，W及 实施该工艺的设备。更具体而言，本专利技术设及采用多个固定床反应器对含脂质组合物进行 连续酶处理的工艺和设备，其中即使固定床的酶活性随时间改变，并且即使当一个固定床 离线例如进行修复、替换或补充时，该含脂质组合物的流速保持基本恒定。此外，本专利技术设 及通过在脂质接触酶之前对脂质进行预处理W及通过连续工艺运行该设备，从而提供该酶 活性出人意料的显著提升的工艺和设备。 脂肪由连接至Ξ碳甘油骨架的脂肪酸构成。脂肪酸由具有末端径基基团的碳原 子链构成。径基基团可连接至该甘油骨架上的一个、两个或Ξ个径基基团，从而形成单、双 或Ξ酷基甘油，或脂肪。脂肪的功能和营养品质取决于多种因素，包括：其为单酷基甘油 (MAG)、二酷基甘油（DAG)还是Ξ酷基甘油（TAG);脂肪酸链中的碳原子数量；该链是饱和 的、单不饱和的还是多不饱和的；该链中是否有任意的不饱和双键呈顺式或反式异构体的 形式；任意双键在该链中的位置；W及不同种类的脂肪酸相对于该甘油骨架的Ξ个碳原子 的位置。 脂质是包括多种化学物质的一个类别，代表性的种类为脂肪、油、蜡和憐脂。运一 广泛的类别中包括了甘油Ξ醋、甘油二醋、甘油单醋、脂肪酸、脂肪醇、皂类和清洁剂、祗締、 类固醇、W及维生素A、E、〇2和K1。脂质可从含油种子（例如大豆、芸苔、油菜巧、葵花巧、 栋桐、和橄揽）、动物产品（例如鱼、猪肉、和牛肉）、W及合成的化合物或合成衍生的组合物 (例如用于营养应用的结构脂质、用于工业和药物应用的油脂化学品、和用作能源的生物柴 油）中获取。植物油可从含油种子通过压棒或溶剂提取油后获得。粗制油包含了多种微量 成分。运些成分中的一部分对于油的性能或观感存在不利影响，而其它的一些成分，如酱醇 和生育酪则具有营养价值。 通过溶剂提取或机械压棒从油料巧实（大豆、油菜等）获得的脂质可进行精制W 除去可导致最终产品中出现不良颜色和/或味道的杂质。传统的精制包括用氨氧化钢处 理该油，W中和游离脂肪酸，并通过离屯、去除憐脂。然后用热的软化水洗涂该油，并离屯、去 除油中存在的残余皂类和憐脂。然后使用"漂白±"对该"一次精制"的油进行脱色，并进 行过滤，W吸附油中存在的叶绿素和叶绿素衍生物，W及任意残留的皂类、憐脂和痕量金 属。漂白±或粘±去除脂质中的杂质的用途已为本领域公知。该物质的第一个通用名为 '卞uller'si"。目前的漂白±可^是中性的或酸活化的。常用的矿物粘±为斑脱±、蒙脱 ±、娃儀±、蒙脱石和/或hormite。 称为"改良的碱精制"的替代性工艺为本领域公知，其中完全除去了水洗步骤， 并代之W硅胶处理，从而吸附残余的皂类、憐脂和痕量金属。Pryor等人的美国专利号 5, 336, 794和Welsh等人的美国专利号5, 231，201披露了一种两相工艺，其中油首先与无 定形娃石吸附剂接触，W从油中除去所有的或基本上所有的皂类或树胶，或同时除去两者， 并减少憐脂含量，然后通过除色剂填充床过滤对油进行脱色。在碱处理的油被离屯、后，向浆 状的油中添加0. 01%至1. 0%的硅胶。已知可用于该目的硅胶产品包括W.R.Grace&Co.销 售的商标为TriSy!?(硅胶）的产品，该产品为不含无定形娃石的流动性粉末，其包含约 60-65 %的水分，最小平均颗粒大小约为18. 0微米，平均孔径介于约60至5000A，堆积密 度约为500kg/m3。将油与该娃石混合，随后在真空喷雾干燥器中干燥，然后从油中滤走该娃 石。如果过滤器中已经有漂白粘±，则该工艺便为本领域公知的"填充床漂白"。水分保持 娃石孔的完整性，并允许杂质吸附在孔内。 近几年来，人们对于传统食物制备中使用的高反式脂肪和催化加氨产品 (skxrteningpro化cts)的替代品有着越来越高的兴趣。传统上，液体油通过儀氨化被制成 含功能脂肪的固体，W用于各种人造黄油和催化加氨产品。该种氨化工艺导致了反式脂肪 酸的形成。据认为反式脂肪酸含量较低的脂肪对于消费者具有特定的健康益处。因此，许 多大型食品生产商正W低或者甚至零反式脂肪组合物来取代高反式脂肪。最初，对于提供 低反式脂肪产品的努力集中在减少脂肪产品的氨化水平上。最近，运种努力集中在改变液 态油的结构，从而改变烙解属性和功能，同时不会改变脂肪酸组成或生成反式脂肪酸。实现 运一点的方法之一是已知称为醋交换的工艺。 醋交换是Ξ酷基甘油结构的一种已知反应，在该反应中，甘油部分上被醋交换的 甘油Ξ酸醋位置处的单个脂肪酸结构被互换。运有时被称为或认为是随机的，其中来自Ξ 酷基甘油的一个甘油组分的脂肪酸部分与另一Ξ酷基甘油的甘油组分的脂肪酸部分互换。 运产生了交换了脂肪酸部分的Ξ酷基甘油结构，该交换了的脂肪酸部分随甘油结构而变 化。本领域的现有技术包括化llosa等人的美国专利号5, 434, 278、Doucet的美国专利号 5, 908, 655、Cherwin等人的美国专利号6, 124, 486W及Liu等人的美国专利号6, 238, 926。 醋交换技术已经发展到能够生成，例如，具有用于某种应用所需的某种烙解特性 的甘油Ξ酸醋组合物。运种脂质在此通常被称为"结构脂质"，W区别于从未经醋交换的 相同成分的物理混合物所得到的醋交换产物。Swern，Bailey'sIn化strialOilandFat Prcxlucts，第3版，第941-970页（1964)描述了通过化学方法对脂肪酸和甘油、单和多径基 醇的再醋化，脂质的醋交换（酸解和醇解）W及转醋化。 醋交换可通过化学方法或酶催化方法实现。化学醋交换通常采用甲醇钢等化学催 化剂来实现。尽管化学醋交换从催化剂角度看成本较低，但它具有许多明显的缺陷。甲醇钢 催化剂较为危险且难W处理。所得的醋交换是随机的，且无法使生产商对所得产品结构进 行优选的控制程度。化学醋交换还可导致相对高的油损耗。本领域的现有技术包括Kaita 等人的美国专利申请号2002/0010359、Bayense等人的美国专利号6, 072, 064、Coope;r等人 的美国专利号5, 399, 728、W及Stipp等人的美国专利号5, 142, 072。 在酶催化醋交换中，酶催化剂比甲醇钢成本更高，且具有较低的活性和稳定性。但 酶催化剂可提供对最终醋交换产物的结构的较大程度的控制。具体地，使用某种酶可实现 甘油骨架链上1和3号位置处的特异性醋交换，运也是最希望发生醋交换的位置。尽管酶 催化剂最初仅被用于高附加值产品，但如今它们被越来越多地用于日用脂肪和脂肪混合物 的生产。 酶是能在其它物质间形成特定化学反应且自身并不改变的复杂蛋白，即，它是一 种生物催化剂。该些生物催化剂由各种微生物表达或生成。适用于本专利技术的酶包括醋酶；酷 基转移酶；那些可促进酸解反应、转醋反应、醋合成、或醋交换反应的酶；具有憐脂酶或蛋白 酶活性，包括热稳定和耐热的水解酶活性的酶；W及多聚核巧酸。本领域中的微本文档来自技高网...

【技术保护点】
以基本恒定的流速对含脂质组合物进行连续酶处理的方法，该方法包括如下步骤：(a)提供含脂质原料，(b)将所述原料与第一加工助剂相接触，以预处理该原料，从而获得预处理后的原料，(c)使所述预处理后的原料以基本恒定的流速通过处理系统，该处理系统包括多个彼此串联连接的含酶固定床反应器，其中在所述预处理后的原料通过该反应器时反应的速率基本不下降，并(d)所述固定床反应器的每一个可单独使用，所述固定床反应器中的一个离线检修时该原料通过该处理系统的流速保持基本恒定，其中该加工助剂包含具有大于约的平均孔径和以重量计少于约10％的挥发物的硅石，其中硅石与酶的重量比不大于约50％。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C·L·G·戴顿，马瑟隆·奥古斯托·桑托斯，
申请(专利权)人：邦奇油类公司，
类型：发明
国别省市：美国;US