【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化学工程领域，具体涉及一种制备甘油酯型多不饱和脂肪酸的新方法。
技术介绍
1、多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid，pufa)指含有两个或两个以上双键且碳链长度为18～22个碳原子的直链脂肪酸，具有抗炎、治疗冠心病和提升智力等多种生理功能。多不饱和脂肪酸可以根据双键在碳链上的位置分为ω-3、ω-6、ω-9型。市面上的n-3pufas产品主要有乙酯型、甘油酯型和游离脂肪酸型三种形式。但乙酯型在人体中消化和吸收较为困难，游离脂肪酸型稳定性差，甘油酯型是最佳的选择，而甘油酯型中n-3pufas的含量相对较低，在30％左右，不能满足人们的保健及药用需求，因此浓缩甘油酯型n-3pufas具有较大的开发应用价值。
2、专利cn103242969b公开了一种甘油三酯型鱼油的制备方法，利用碱性催化剂将乙酯型鱼油和甘油转化成甘油三酯型鱼油。首先利用水环泵将反应釜抽真空，然后加入乙酯型鱼油、甘油、氢氧化钠，缓慢升温到155℃-165℃，反应1h后将温度冷却后水洗脱色得到甘油三酯型鱼油产品。
3、专利cn101255380b公开了一种甘油三酯型鱼油及其制作方法，该方法采用内置网桶的密闭型带搅拌器的反应釜，反应釜连接冷凝器和真空泵组成的酯交换反应装置，将乙酯型鱼油与脂肪酶加入到反应釜网桶内进行混合搅拌的同时加入甘油，在一定温度和真空度下实现甘油三酯的合成，但是该技术在反应速度和转化率上仍不高。
4、专利cn101818176b公开了脂肪酸乙酯转化成甘油酯的方法，首先将脂肪
5、由于化学法合成甘油酯型多不饱和脂肪酸需要高温，碱催化等条件，容易产生副反应，降低产品的质量。相比传统化学法，酶法制备甘油三酯型多不饱和脂肪酸具有绿色、安全、副产物少等优点，因此成为目前开发的重要方向，而适用于工业化生产、符合绿色安全理念的酶法制备甘油三酯型多不饱和脂肪酸的方法代表了发展趋势。
技术实现思路
1、在通过酶催化酯交换反应来制备甘油三酯型多不饱和脂肪酸的生产和工艺研究中，专利技术人发现，两个反应底物甘油和多不饱和脂肪酸乙酯不互溶，一般搅拌条件下难以使两种液体充分接触；并且实验发现，甘油对酶的包裹会导致酶活力显著下降，为了使反应进行得充分，不得不加大昂贵的酶的投料量，因此如果不很好地解决两个反应底物接触表面有限导致两相接触不充分、甘油包裹酶表面导致酶投料量过大的问题，通过酯交换反应法来制备甘油三酯型多不饱和脂肪酸的工艺就难以实现工业化，经济成本过高也限制了该方法的推广应用。
2、为了克服这些技术障碍，专利技术人针对性地采用应对策略，经过反复试验，开发出一种新的酶催化工艺，消除了上述缺陷。具体而言，本专利技术包括以下技术方案。
3、一种制备甘油酯型多不饱和脂肪酸的方法，其包括以下步骤：
4、(1)将底物原料多不饱和脂肪酸酯与作为另一底物原料甘油一部分的第一批次甘油充分混合均匀，得第一批次混合物；
5、(2)向第一批次混合物中加入酯交换催化酶，在抽真空条件下进行搅拌反应，得到第一批次反应液；
6、(3)待反应一定时间比如第一批次甘油转化率达到80％以上、优选85％以上、优选90％以上、优选92％以上、优选95％以上、优选97％以上后，向第一批次反应液中一次性加入、或者分批次加入剩余的需用量底物甘油，继续在抽真空条件下进行搅拌反应，直至酯交换反应基本结束例如多不饱和脂肪酸酯转化率达到90％以上、优选92％以上、优选95％以上、优选97％以上、优选98％以上、优选99％以上，得到第二批次反应液；
7、(4)从第二批次反应液中分离除去脂肪酶，然后对第二批次反应液进行分子蒸馏，去除未反应的残余多不饱和脂肪酸酯，得到第三批次反应液；
8、(5)对第三批次反应液进行脱色处理，分离除去脱色剂，得到成品甘油酯型多不饱和脂肪酸。
9、应理解，上述步骤(3)中术语“需用量”可以是理论上与全部多不饱和脂肪酸酯完成酯交换反应的甘油用量，也可以是促使酯交换反应完成、基于反应向产物完全转化的平衡控制所需的甘油用量，显然后者可以比前者高出1％以上，例如2％以上、5％以上甚至10％以上。
10、其中，步骤(1)和(4)中所述多不饱和脂肪酸酯可以是多不饱和脂肪酸乙酯或者多不饱和脂肪酸甲酯，优选多不饱和脂肪酸乙酯，更优选多不饱和脂肪酸酯选自鱼油乙酯、亚油酸乙酯、花生四烯酸乙酯、共轭亚油酸乙酯。
11、上述多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid，pufa)可以是ω-3不饱和脂肪酸、ω-6不饱和脂肪酸、ω-9不饱和脂肪酸中的一种或者它们中两种以上的混合物，其中ω-3不饱和脂肪酸可以是dha(二十二碳六烯酸)、epa(二十碳五烯酸)或者ala(α-亚麻酸)，但不限于此；ω-6不饱和脂肪酸可以是亚油酸、花生四烯酸，但不限于此；ω-9不饱和脂肪酸可以是油酸，但不限于此。
12、上述步骤(1)中的混合方式可以为快速搅拌或者匀浆。在一种实施方式中，混合方式为在大约50℃条件下，速率为300rpm-500rpm搅拌或者匀浆混合。
13、优选地，步骤(2)中所述酯交换催化酶是能够在有机相中或者微水环境中催化酯化反应或者酯交换反应的脂肪酶或者酯酶。
14、为了便于反应后酯交换催化酶与产物甘油酯型多不饱和脂肪酸分离操作，优选本专利技术方法的步骤(2)中所用酯交换催化酶是固定化酶，例如是丹麦诺维信公司的435固定化脂肪酶(novozym 435)。
15、在一种实施方式中，步骤(1)中所述底物原料甘油一部分的第一批次甘油占全部底物原料甘油需用量的50％以下，例如占全部底物原料甘油需用量的40％以下，优选35％以下，更优选30％以下。
16、例如，所述多不饱和脂肪酸酯可以是多不饱和脂肪酸乙酯，步骤(1)中加入的第一批次甘油占的多不饱和脂肪酸乙酯重量的大约3wt％；而步骤(3)中加入的剩余甘油占多不饱和脂肪酸乙酯重量的大约6wt％。
17、应理解，本文中在表述数值特征时，术语“大约”或者“左右”是指所表示的本数可以有±10％、±9％、±8％、±7％、±6％或±5％的误差范围或浮动范围。
18、在一种实施方式中，当步骤(2)中所用酯交换催化酶是丹麦诺维信公司的435固定化脂肪酶(novozym 435)、多不饱和脂肪酸酯是多不饱和脂肪酸乙酯时，所述脂肪酶的加入量可以为多不饱和脂肪酸酯的2-5wt％。
19、优选地，步骤(2)和步骤(3)中的反应温度为30℃-60℃，真空度控制在500pa以下本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制备甘油酯型多不饱和脂肪酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)和(4)中所述多不饱和脂肪酸是ω-3不饱和脂肪酸、ω-6不饱和脂肪酸、ω-9不饱和脂肪酸中的一种或者它们中两种以上的混合物，所述多不饱和脂肪酸酯是多不饱和脂肪酸乙酯或者多不饱和脂肪酸甲酯。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中的混合方式为300rpm-500rpm搅拌或者匀浆。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述底物原料甘油一部分的第一批次甘油占全部底物原料甘油需用量的50％以下。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述酯交换催化酶是能够在有机相中或者微水环境中催化酯化反应或者酯交换反应的脂肪酶或者酯酶。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述酯交换催化酶是固定化酶。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当步骤(2)中所用酯交换催化酶是丹麦诺维信公司的435固定化脂肪酶(Novozym 435)、多不饱
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(3)中的反应温度为30℃-60℃，真空度控制在500pa以下。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述分子蒸馏的真空度为1-20pa，温度为160℃-180℃。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中脱色使用的脱色剂选择自白土、活性炭，脱色温度为100-110℃，脱色时间为10-60min。
...【技术特征摘要】
1.一种制备甘油酯型多不饱和脂肪酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)和(4)中所述多不饱和脂肪酸是ω-3不饱和脂肪酸、ω-6不饱和脂肪酸、ω-9不饱和脂肪酸中的一种或者它们中两种以上的混合物，所述多不饱和脂肪酸酯是多不饱和脂肪酸乙酯或者多不饱和脂肪酸甲酯。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中的混合方式为300rpm-500rpm搅拌或者匀浆。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述底物原料甘油一部分的第一批次甘油占全部底物原料甘油需用量的50％以下。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述酯交换催化酶是能够在有机相中或者微水环境中催化酯化反应或者酯交换反应的脂肪酶或者酯酶。
【专利技术属性】
技术研发人员：王升帆，许新德，王庭，晁红娟，王小平，白亚龙，
申请(专利权)人：浙江可明生物医药有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。