System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种连续酶反应制备高纯度甘油二酯食用油的方法技术_技高网
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一种连续酶反应制备高纯度甘油二酯食用油的方法技术

技术编号:42539053 阅读:11 留言:0更新日期:2024-08-27 19:44
本发明专利技术公开了一种连续酶反应制备高纯度甘油二酯食用油的方法,采用脂肪酶酶催化甘油解反应制备甘油酯混合物,为避免过量甘油难以与油脂相容以及钝化酶的活力,在甘油解反应过程中,采用分段控速添加甘油的方法,提升甘油与油脂的相溶性,提高反应效率,并通过高温缓慢搅拌使甘油与甘油酯进行分层;利用生物印迹的方法提升偏甘油酯脂肪酶Lipase G50的活力,在其最佳反应pH值条件下,利用非离子型表面活性剂印迹Lipase G50,并以印迹脂肪酶为催化剂,催化甘油解产物中的甘油一酯与脂肪酸进行酯化反应,最后采用分子蒸馏脱除脂肪酸,获得高纯度的甘油二酯产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油脂,具体涉及到一种连续酶反应制备高纯度甘油二酯食用油的方法


技术介绍

1、甘油二酯(dag)是一种天然油脂,其在天然油脂中的含量较低,最高接近10%。dag有两种同分异构体,即1,3-dag和1,2(2,3)-dag。通常,在脂肪酸组成相同的情况下,1,3-dag的熔点比1,2(2,3)-dag高约10℃,同时1,3-dag比1,2(2,3)-dag更加稳定,在正常状态下,天然油脂中1,3-dag及1,2(2,3)-dag比例约为7:3。dag由于在结构与tag存在差异,因此其在代谢途径上也有较大差异。当摄入tag后,由于脂肪酶的选择性,tag被水解主要产生2-单酰基甘油酯(2-mag)和游离脂肪酸。产物被吸收进入小肠上皮细胞后,一部分在单酰基甘油酰基转移酶和二酰基甘油酰基转移酶作用下重新合成tag,约占产物的80%,且反应快速;另一部分则进入甘油-3-磷酸途径合成tag,仅有20%,且进程缓慢。通过微粒体甘油三酯转运蛋白,再合成的tag组装成乳糜微粒,乳糜微粒通过肠淋巴运输至血液。当摄入过量tag时,短时间内血脂快速升高,而长期血脂过高会导致一系列的慢性疾病。当摄入dag后,1,2-dag的代谢方式与tag相同,在脂肪酶作用下主要产生2-mag和游离脂肪酸;而1,3-dag则代谢生成1(3)-mag和游离脂肪酸,1(3)-mag几乎不能合成tag,游离脂肪酸大部分进入肝脏代谢产生能量,极少部分的产物进入甘油-3-磷酸途径合成tag。

2、因此,相较于tag,摄入dag后,机体餐后血脂水平及上升速度明显降低。因此,相较于普通食用油,dag独特的代谢方式使得其具有抑制餐后血脂升高、减少体脂积累、降低体重和调节血糖等生理功能。

3、dag的安全性已被广泛评估,美国食品药品监督管理局(fda)及日本保健福祉部将dag列为一般性安全(gras)物质,我国卫生部于2009年将dag列为新资源食品,2021年国家卫生健康委员会修订了dag油质量要求,明确其生产工艺以大豆油、菜籽油等为原料,以脂肪酶制剂、水、甘油等为主要辅料,通过脂肪酶催化,经蒸馏分离、脱色、脱臭等工艺而制成,dag油中dag含量应≥40%。

4、目前,在甘油二酯的合成方法中,主要有酶法和化学法。酶法合成由于副产物相对较少,安全性高等特点,已经应用于实际生产中。酶法合成甘油二酯按照反应形式的差异,主要包括甘油解法,酯化法,水解法以及各种方法的结合。酶催化甘油解法由于反应产物得率高,容易分离等特点,为目前的主流方法。但是,以甘油解法生产甘油二酯的工艺中目前还存在一些问题,(1)甘油与油脂的相溶性差导致反应效率降低,(2)酶催化甘油解反应由于属于可逆反应,反应体系中除产生甘油二酯外,还会生产大量甘油一酯,传统的方法采用分子蒸馏脱除甘油一酯,产生相当量的缩水甘油酯和氯丙醇酯,从而产生安全性问题。


技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。

2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题,提出了本专利技术。

3、因此,本专利技术的目的是,克服现有技术中的不足,提供一种连续酶反应制备高纯度甘油二酯食用油的方法。

4、为解决上述技术问题,本专利技术提供了如下技术方案:一种连续酶反应制备高纯度甘油二酯食用油的方法,包括,

5、将油脂加入到间歇反应器中,充入氮气保护,加入脂肪酶,同时,分段控速添加甘油,催化甘油解反应制备甘油酯混合物,通过高温缓慢搅拌使甘油与甘油酯进行分层,获得甘油酯产物;

6、以印迹脂肪酶为催化剂,催化甘油酯产物中的甘油一酯与脂肪酸进行酯化反应;

7、采用分子蒸馏脱除脂肪酸,获得高纯度的甘油二酯产品。

8、作为本专利技术所述方法的一种优选方案,其中:所述分段控速添加甘油,包括,

9、在添加脂肪酶后,甘油的泵入速率为分三个阶段;

10、其中,第一阶段为在0.5~1.5h匀速泵入10~20%的甘油,第二阶段为0.5~1.5h泵入20~30%的甘油,第三阶段为0.5~1.5h泵入50~70%的甘油,泵入甘油完成后,继续反应3~5h。

11、作为本专利技术所述方法的一种优选方案,其中:所述酶催化甘油解反应,其中,脂肪酶加入量为油脂重量的10~20wt%,反应温度为50~70℃,甘油解反应时搅拌速度为600~800rpm,甘油的泵入量与油脂的摩尔比为2~5:1。

12、作为本专利技术所述方法的一种优选方案,其中:所述酶催化甘油解反应,其中,脂肪酶为商业化脂肪酶,包括lipozyme rm im、novozym 435和ns40086;

13、所述油脂为食用动植物油脂,包括菜籽油、大豆油和葵花籽油;

14、所述甘油为食品级甘油。

15、作为本专利技术所述方法的一种优选方案,其中:所述通过高温缓慢搅拌使甘油与甘油酯进行分层,其中,温度为85~95℃,搅拌转速为20~40rpm,搅拌时间为0.5~1.5h。

16、作为本专利技术所述方法的一种优选方案,其中:所述印迹脂肪酶,其制备方法包括,

17、配置ph值为5.5的缓冲液,添加10~30%的lipase g50,在25℃搅拌20~40min,过滤真空干燥获得ph值调控的脂肪酶;将非离子型表面活性剂以30~100mg/ml的浓度溶解到异丙醇中,并添加10~30%的ph值调控lipase g50脂肪酶,在25℃搅拌20~40min,过滤后,冷冻干燥12~36h,采用非极性溶剂洗脱多余的印迹模板,真空干燥得到双重印迹脂肪酶。

18、作为本专利技术所述方法的一种优选方案,其中:所述非离子型表面活性剂包括吐温20、40和80,所述非极性溶剂包括正己烷和辛烷。

19、作为本专利技术所述方法的一种优选方案,其中:所述酯化反应条件为:游离脂肪酸与甘油酯甘油骨架的摩尔比例为2~5:1,温度为30~50℃,搅拌速度为500~800rpm,印迹lipase g50加入量为4~8wt%,真空度为10-30mbar,反应时间为6-12h

20、作为本专利技术所述方法的一种优选方案,其中:所述分子蒸馏脱除脂肪酸的条件为:蒸馏温度为150~170℃,压力为2~5pa,冷凝器温度为25~35℃。

21、本专利技术的再一个目的是,克服现有技术中的不足,提供一种连续酶反应制备高纯度甘油二酯食用油的方法制得的甘油二酯食用油,所得甘油二酯食用油产品中甘油二酯含量大于90%,缩水甘油酯含量小于2mg/kg,氯丙醇酯的含量小于0.5mg/kg。

22、本专利技术有益效果:

23、(1)本专利技术利用脂肪酶催化甘油解制备甘油酯产品,反应过程中通过分段控速添加甘油调控甘油的添加速率,由于在反应过程中不断生成的甘油一酯和甘油二本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种连续酶反应制备高纯度甘油二酯食用油的方法,其特征在于:包括,

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述分段控速添加甘油,包括,

3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述酶催化甘油解反应,其中,脂肪酶加入量为油脂重量的10~20wt%,反应温度为50~70℃,甘油解反应时搅拌速度为600~800rpm,甘油的泵入量与油脂的摩尔比为2~5:1。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述酶催化甘油解反应,其中,脂肪酶为商业化脂肪酶,包括但不限于Lipozyme RM IM、Novozym 435和NS40086;

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述通过高温缓慢搅拌加速甘油与甘油酯分层,其中,温度为85~95℃,搅拌转速为20~40rpm,搅拌时间为0.5~1.5h。

6.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述印迹脂肪酶,其制备方法包括,配置pH值为5.5的缓冲液,添加10~30%的Lipase G50,在25℃搅拌20~40min,过滤真空干燥获得pH值调控的脂肪酶;将非离子型表面活性剂以30~100mg/mL的浓度溶解到异丙醇中,并添加10~30%的pH值调控Lipase G50脂肪酶,在25℃搅拌20~40min,过滤后,冷冻干燥12~36h,采用非极性溶剂洗脱多余的印迹模板,真空干燥得到双重印迹脂肪酶。

7.如权利要求6所述的方法,其特征在于:所述非离子型表面活性剂包括吐温20、40和80,所述非极性溶剂包括正己烷和辛烷。

8.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述酯化反应条件为:游离脂肪酸与甘油酯甘油骨架的摩尔比例为2~5:1,温度为30~50℃,搅拌速度为500~800rpm,印迹LipaseG50加入量为4~8wt%,真空度为10-30mbar,反应时间为6-12h。

9.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述分子蒸馏脱除脂肪酸的条件为:蒸馏温度为150~170℃,压力为2~5Pa,冷凝器温度为25~35℃。

10.权利要求1~9中任一所述的方法制得的甘油二酯食用油,其特征在于:所得甘油二酯食用油产品中甘油二酯含量大于90%,缩水甘油酯含量小于2mg/Kg,氯丙醇酯的含量小于0.5mg/Kg。

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【技术特征摘要】

1.一种连续酶反应制备高纯度甘油二酯食用油的方法,其特征在于:包括,

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述分段控速添加甘油,包括,

3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述酶催化甘油解反应,其中,脂肪酶加入量为油脂重量的10~20wt%,反应温度为50~70℃,甘油解反应时搅拌速度为600~800rpm,甘油的泵入量与油脂的摩尔比为2~5:1。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述酶催化甘油解反应,其中,脂肪酶为商业化脂肪酶,包括但不限于lipozyme rm im、novozym 435和ns40086;

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述通过高温缓慢搅拌加速甘油与甘油酯分层,其中,温度为85~95℃,搅拌转速为20~40rpm,搅拌时间为0.5~1.5h。

6.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述印迹脂肪酶,其制备方法包括,配置ph值为5.5的缓冲液,添加10~30%的lipase g50,在25℃搅拌20~40min,过滤真空干燥获得ph值调控的脂肪酶;将非离子型表面活性剂...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹孝强林云卓雅赵正王砚熙蒋邦智
申请(专利权)人:江南大学
类型:发明
国别省市:

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