本发明专利技术提供了一种制备咖啡甘油二酯的方法，属于生物技术领域。本发明专利技术一种制备咖啡甘油二酯的方法，包括以下步骤：1)将咖啡油、甘油混合然后加入复合催化剂和氯化胆碱充分混合得到混合液；2)将混合液依次进行催化反应、过滤、分子蒸馏得到咖啡甘油二酯；所述催化反应步骤包括：第一真空催化、第一氮气鼓泡；第二真空催化、第二氮气鼓泡、补加复合催化剂；第三真空催化、第三氮气鼓泡；第四真空催化、第四氮气鼓泡、补加复合催化剂；第五真空催化、第五氮气鼓泡。以上制备方法简单、成本低所得咖啡甘油二酯的产率高，纯度高，风味好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物，具体涉及一种制备咖啡甘油二酯的方法。
技术介绍
1、咖啡油，也称为咖啡油脂，是从咖啡豆中提取出的一种精华物质，它含有丰富的营养成分和独特的化学成分。咖啡油的主要成分包括甘油三酯、单酰基甘油和游离脂肪酸，其中游离脂肪酸对咖啡的风味有着重要的影响。
2、植物油通常是以某一饱和或不饱和脂肪酸为主，大豆油中含不饱和脂肪酸80％，其中亚油酸含量占脂肪酸总量的一半。而咖啡油中既有高含量的饱和脂肪酸(软脂酸)，又有高含量的多不饱和脂肪酸(亚油酸)。
3、甘油二酯(diacylglycerols，dag)独特的分子结构赋予dag乳化、润滑、抗静电等特性，同时还具有营养、加工性好等优点，能够调节血脂、抑制体重增长、缓解糖尿病、防止动脉硬化和减轻肠道负担等作用，因而被用作功能油脂替代品。
4、不同油脂制备的甘油二酯在风味等方面可能存在差异。这些差异主要源于油脂的来源、脂肪酸组成、生产工艺以及后期处理等因素。因此，采用咖啡油制得的甘油二酯不仅可以提供咖啡的特色香味，还具有一定的健康益处。但是目前采用咖啡油制备甘油二酯的方法较少，而且甘油二酯的制备方法主要可分为传统化学催化和酶催化。传统化学法具有随机的特点，由于多不饱和脂肪酸对温度敏感，设备投资大，成本高，副产物较多，分离提纯较困难；高温对不饱和脂肪酸会造成破坏，影响产品质量。因此，目前通常采用酶催化法制备，但是仍然存在着甘油二酯产率低，难以分离纯化，脂肪酶利用率和重复使用率低，分离困难等问题。
技术实现思路</p>1、有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种制备咖啡甘油二酯的方法，咖啡甘油二酯的产率高，风味好，制备方便简单成本低。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种制备咖啡甘油二酯的方法，包括以下步骤：
4、1)将咖啡油、甘油混合然后加入复合催化剂和氯化胆碱充分混合得到混合液；
5、2)将混合液依次进行催化反应、过滤、分子蒸馏得到咖啡甘油二酯；
6、作为优选，所述催化反应步骤包括：
7、第一真空催化、第一氮气鼓泡；
8、第二真空催化、第二氮气鼓泡、补加复合催化剂；
9、第三真空催化、第三氮气鼓泡；
10、第四真空催化、第四氮气鼓泡、补加复合催化剂；
11、第五真空催化、第五氮气鼓泡；
12、进一步优选，所述真空催化的时间各自独立地为1.5-2h，所述氮气鼓泡的时间各自独立地为0.5-1h；
13、进一步优选，所述真空催化的真空度为0.3-0.5kpa；
14、通过采用上述技术方案，促进了向生成甘油二酯的方向进行，因为在生成甘油二酯的同时还会产生一部分水过量的水会影响反应向酯化反应方向进行，及时去除生成的水可以使反应平衡向酯化反应方向进行，从而提高甘油二酯含量，真空催化可以及时去除产生的水份。同时氮气鼓泡可以使体系中的催化剂不断游动与原料充分反应，而且通过氮气鼓泡可以是体系内部的水扩散至外部，然后再通过真空催化继续去除水分。
15、所述补加复合催化剂的量为咖啡油的1-2wt％。通过采用上述技术方案，在过程中催化剂随着催化反应的进行由于表面接触面积的减少活性略有降低采用中间过程补充部分复合催化剂的方式来保持催化效果。
16、作为优选，所述步骤1)中咖啡油、甘油、复合催化剂、氯化胆碱的质量比为20-30:10-15：2-8：5-7。通过采用上述技术方案，氯化胆碱对脂肪酶的区域选择性和化学反应平衡有着显著的影响，氯化胆碱可以作为一种离子液体，通过调节反应条件来控制酶的生物催化活性，在合适浓度下，氯化胆碱可以维持或增强脂肪酶的酶活性。
17、作为优选，所述复合催化剂的制备方法为：
18、将多孔石墨烯、金属盐、水混合均匀后加入氢氧化钠反应1-2h；然后经过过滤、洗涤、干燥、煅烧得到改性多孔石墨烯；
19、将改性多孔石墨烯、脂肪酶、水、表面活性剂混合1-2h、真空10-20min后经过过滤干燥得到复合催化剂。
20、作为优选，所述多孔石墨烯、金属盐、水、氢氧化钠的重量比为10：2-4：20:2-6。
21、作为优选，所述金属盐为硝酸铁、硝酸锰、硝酸钴；所述硝酸铁、硝酸锰、硝酸钴的重量比为1:1:1。
22、作为优选，所述煅烧温度为300-400℃，煅烧时间1-2h。
23、作为优选，所述改性多孔石墨烯、脂肪酶、水、表面活性剂的质量比为10:5-8:20：0.5-1。
24、作为优选，所述脂肪酶为novozyme 435酶、lipozyme rm im或lipozym435。通过采用上述技术方案，采用轻质多孔碳经过过渡金属改性使其具有一定的催化能力，然后通过负载脂肪酶提高脂肪酶的催化活性，将脂肪酶负载于多孔碳中不易脱落，方便催化完成后的过滤继续使用；而且该复合催化剂亲水性适中，因为过高的亲水性会限制脂肪酶接触疏水性的油相，导致反应难以进行。
25、作为优选，所述步骤2)催化反应的温度为55-58℃。
26、作为优选，所述步骤2)分子蒸馏的步骤为将过滤后的催化反应液离心取上清液在真空度0.1-10pa，转速180-200r/min，进料速度2-2.5ml/min，冷凝温度25-27℃，蒸馏温度140-145℃的条件下进行第一蒸馏；
27、然后将蒸馏液在真空度0.1-10pa，转速250-255r/min，进料速度8-10ml/min，冷凝温度25-27℃，蒸馏温度178-182℃的条件下进行第二蒸馏。通过采用上述技术方案，采用的两次蒸馏温度均在200℃以下可以减少风味损失。
28、有益技术效果：
29、1.本专利技术将脂肪酶负载于载体中，载体由多孔石墨烯负载过渡金属制备，负载牢固不易脱落，易于和溶液分离，亲水性适中，而且具有提高催化活性的效果。
30、2.通过采用真空催化-氮气鼓泡的方式提高反应效率，同时催化载体具有多孔性，易于在体系中浮动，提高催化效果。
31、3.本专利技术通过氯化胆碱提高对脂肪酶的区域选择性，协同复合催化剂，以及真空催化-氮气鼓泡的催化方式，显著提高了咖啡甘油二酯的产率。
32、4.本专利技术分子蒸馏温度较低，反应条件温和，咖啡甘油二酯时风味和营养的损失少。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制备咖啡甘油二酯的方法，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，所述步骤1)中咖啡油、甘油、复合催化剂、氯化胆碱的质量比为20-30:10-15：2-8：5-7。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述复合催化剂的制备方法为：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多孔石墨烯、金属盐、水、氢氧化钠的重量比为10：2-4：20:2-6。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述金属盐为硝酸铁、硝酸锰、硝酸钴；所述硝酸铁、硝酸锰、硝酸钴的重量比为1:1:1。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述煅烧温度为300-400℃，煅烧时间为1-2h。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述改性多孔石墨烯、脂肪酶、水、表面活性剂的质量比为10:5-8:20：0.5-1。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述脂肪酶为Novozyme435酶、LipozymeRM IM或Lipozym 435。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)催化反应的温度为55-58℃。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)分子蒸馏的步骤为将过滤后的催化反应液离心取上清液在真空度0.1-10Pa，转速180-200r/min，进料速度2-2.5ml/min，冷凝温度25-27℃，蒸馏温度140-145℃的条件下进行第一蒸馏；
...
【技术特征摘要】
1.一种制备咖啡甘油二酯的方法，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，所述步骤1)中咖啡油、甘油、复合催化剂、氯化胆碱的质量比为20-30:10-15：2-8：5-7。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述复合催化剂的制备方法为：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多孔石墨烯、金属盐、水、氢氧化钠的重量比为10：2-4：20:2-6。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述金属盐为硝酸铁、硝酸锰、硝酸钴；所述硝酸铁、硝酸锰、硝酸钴的重量比为1:1:1。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述煅烧温度为300-400℃，煅烧时间为...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄秋萍，冯志豪，高家栋，朱力，
申请(专利权)人：广州市浩立生物科技有限公司，
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。