專利名稱：一種超臨界狀態(tài)下酶法制備富含共軛亞油酸甘油酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備富含共軛亞油酸的甘油酯的方法。
背景技術(shù)：
共軛亞油酸(conjugated linoleic acid, CLA)及其衍生物具有抑癌、減肥、調(diào)節(jié) 血脂、調(diào)節(jié)血糖、調(diào)節(jié)血壓、抗動(dòng)脈粥樣硬化、免疫調(diào)節(jié)等多種重要生理功能。自然界中CLA 含量較少，主要存在于反芻動(dòng)物牛和羊的脂肪及其乳制品中，植物食品也含有CLA，但在一 般植物油中每克僅含有0. lmg 0. 7mgCLA，不能滿足特殊人群對(duì)CLA的需求。目前國內(nèi)外 市場(chǎng)上出現(xiàn)的CLA產(chǎn)品主要是游離脂肪酸形態(tài)，游離型多不飽和脂肪酸(PUFA)易氧化產(chǎn)生 對(duì)人體有害的過氧化物，且有酸味、口感不好，直接食用難以被人們接受；而甘油酯不僅易 被人體消化吸收，而且口感較好。因此制備CLA的甘油酯產(chǎn)品，具有廣闊的市場(chǎng)前景。目前常見的無溶劑酶法酸解制備富含共軛亞油酸甘油酯存在接入率過低的問題， 不能滿足人們的需要。超臨界二氧化碳(sc-co2)狀態(tài)下酶反應(yīng)，是近年來生物工程新開拓 的領(lǐng)域。300)2有似液體的密度，似氣體的擴(kuò)散性和粘度，因此顯示出較大的溶解能力和較 高傳遞特性，從而大大降低酶反應(yīng)過程的傳質(zhì)阻力，提高酶反應(yīng)速率；另外，SC-C02無毒、不 可燃、化學(xué)惰性佳、易與反應(yīng)物底物分離、價(jià)格便宜等。這些優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)使其在工業(yè)上，尤其 是在食品行業(yè)上的應(yīng)用具有廣闊的發(fā)展前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決實(shí)際反應(yīng)中酸解酯交換交換率較低的問題，而提出了用游離脂 肪酶在超臨界狀態(tài)下催化酸解酯交換反應(yīng)。用游離脂肪酶在超臨界狀態(tài)下催化酯交換反應(yīng) 通過以下步驟實(shí)現(xiàn)一、將CLA與甘油三酯以1 1 5 1的比例添加到反應(yīng)釜中，再加 入1 10%的去離子水，添加5 15%的游離脂肪酶，密封反應(yīng)釜后充入C02密換氣兩至 三次，以保證徹底置換除去反應(yīng)釜中的空氣，同時(shí)將反應(yīng)釜置于水中試漏；二、在保證反應(yīng) 釜密封的情況下充入C02使釜內(nèi)壓力達(dá)到7. 5Mpa 25Mpa，將反應(yīng)釜置于恒溫水浴鍋中，在 溫度30 80°C，轉(zhuǎn)速30rpm條件下反應(yīng)24 72小時(shí)后得到酸解產(chǎn)物；三、終止反應(yīng)，將反 應(yīng)釜從水浴鍋中取出，降至室溫，放出釜內(nèi)C02至常壓，同時(shí)加入硫酸鈉終止反應(yīng)，將反應(yīng)釜 內(nèi)的全部物質(zhì)轉(zhuǎn)移到離心管中，在高速離心機(jī)的作用下除去水與脂肪酶；四、采用分子蒸餾 的方法分離出反應(yīng)后多余的游離脂肪酸，分子蒸餾提純CLA-SL粗產(chǎn)品的操作條件為預(yù)熱 溫度60 90°C，進(jìn)料速率1 5mL/min，加熱壁面溫度180°C，刮板速率為80 120rpm，冷 凝水溫度25°C，系統(tǒng)壓力lPa。對(duì)一級(jí)分子蒸餾得到的重相采用相同的條件進(jìn)行二級(jí)分子 蒸餾。經(jīng)兩級(jí)分子蒸餾后，即得富含共軛亞油酸的甘油三酯產(chǎn)品。在超臨界C02狀態(tài)下進(jìn)行酯交換反應(yīng)，共軛亞油酸和甘油三酯的溶解度有顯著提 高，產(chǎn)品中無有機(jī)溶劑殘留的危險(xiǎn)，同時(shí)大大降低酶反應(yīng)過程的傳質(zhì)阻力，提高酶反應(yīng)速 率，還能使酯交換得率較常規(guī)方法提高5 10%。本發(fā)明穩(wěn)定性高、可長時(shí)間連續(xù)操作，可 進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)操作。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一用游離脂肪酶在超臨界狀態(tài)下催化酯交換反應(yīng)通過以下步驟實(shí) 現(xiàn)一、將CLA與甘油三酯以1 1 5 1的比例添加到反應(yīng)釜中，再加入1 10%的去 離子水，添加5 15%的游離脂肪酶，密封反應(yīng)釜后充入C02密換氣兩至三次，以保證徹底 置換除去反應(yīng)釜中的空氣，同時(shí)將反應(yīng)釜置于水中試漏；二、在保證反應(yīng)釜密封的情況下充 入使釜內(nèi)壓力達(dá)到7. 5MPa 25Mpa，將反應(yīng)釜置于恒溫水浴鍋中，在溫度30 80°C，轉(zhuǎn)速 30rpm條件下反應(yīng)24 72小時(shí)后得到酸解產(chǎn)物；三、終止反應(yīng)，將反應(yīng)釜從水浴鍋中取出， 降至室溫，放出釜內(nèi)C02至常壓，同時(shí)加入硫酸鈉終止反應(yīng)，將反應(yīng)釜內(nèi)的全部物質(zhì)轉(zhuǎn)移到 離心管中，在高速離心機(jī)的作用下除去水與脂肪酶；四、采用分子蒸餾的方法分離出反應(yīng)后 多余的游離脂肪酸，分子蒸餾提純CLA-SL粗產(chǎn)品的操作條件為預(yù)熱溫度60 90°C，進(jìn)料 速率1 5mL/min，加熱壁面溫度180°C，刮板速率為80 120rpm，冷凝水溫度25V,系統(tǒng) 壓力lPa。對(duì)一級(jí)分子蒸餾得到的重相采用相同的條件進(jìn)行二級(jí)分子蒸餾。經(jīng)兩級(jí)分子蒸 餾后，即得富含共軛亞油酸的甘油三酯產(chǎn)品。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于步驟一中將CLA與 甘油三酯以2 1 4 1的比例添加到反應(yīng)釜中。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于步驟一中將CLA與 甘油三酯以1 1 5 1的比例添加到反應(yīng)釜中，再加入2 6%的去離子水。其它步驟 與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于步驟一中將CLA與 甘油三酯以1 1 5 1的比例添加到反應(yīng)釜中，再加入1 10%的去離子水，添加6 10%的游離脂肪酶。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于步驟二中在保證反 應(yīng)釜密封的情況下充入使釜內(nèi)壓力達(dá)到lOMPa 20Mpa。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于步驟二中將反應(yīng)釜 置于恒溫水浴鍋中，在溫度40 60°C，轉(zhuǎn)速30rpm條件下反應(yīng)24小時(shí)后得到酸解產(chǎn)物。其 它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于步驟二中將反應(yīng)釜 置于恒溫水浴鍋中，在溫度40 60°C，轉(zhuǎn)速30rpm條件下反應(yīng)36 48小時(shí)后得到酸解產(chǎn) 物。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于步驟四中預(yù)熱溫度 65 85°C。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于步驟四中進(jìn)料速率 2 4mL/min。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于步驟四中刮板速率 為80 120rpm，冷凝水溫度25°C，系統(tǒng)壓力lPa。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
權(quán)利要求
一種超臨界狀態(tài)下酶法制備富含共軛亞油酸甘油酯的方法，其特征在于用游離脂肪酶在超臨界狀態(tài)下催化酯交換反應(yīng)通過以下步驟實(shí)現(xiàn)一、將CLA與甘油三酯以1∶1～5∶1的比例添加到反應(yīng)釜中，再加入1～10％的去離子水，添加5～15％的游離脂肪酶，密封反應(yīng)釜后充入CO2密換氣兩至三次，以保證徹底置換除去反應(yīng)釜中的空氣，同時(shí)將反應(yīng)釜置于水中試漏；二、在保證反應(yīng)釜密封的情況下充入CO2使釜內(nèi)壓力達(dá)到7.5Mpa～25Mpa，將反應(yīng)釜置于恒溫水浴鍋中，在溫度30～80℃，轉(zhuǎn)速30rpm條件下反應(yīng)24～72小時(shí)后得到酸解產(chǎn)物；三、終止反應(yīng)，將反應(yīng)釜從水浴鍋中取出，降至室溫，放出釜內(nèi)CO2至常壓，同時(shí)加入硫酸鈉終止反應(yīng)，將反應(yīng)釜內(nèi)的全部物質(zhì)轉(zhuǎn)移到離心管中，在高速離心機(jī)的作用下除去水與脂肪酶；四、采用分子蒸餾的方法分離出反應(yīng)后多余的游離脂肪酸，分子蒸餾提純CLA-SL粗產(chǎn)品的操作條件為預(yù)熱溫度60～90℃，進(jìn)料速率1～5mL/min，加熱壁面溫度180℃，刮板速率為80～120rpm，冷凝水溫度25℃，系統(tǒng)壓力1Pa。對(duì)一級(jí)分子蒸餾得到的重相采用相同的條件進(jìn)行二級(jí)分子蒸餾。經(jīng)兩級(jí)分子蒸餾后，即得富含共軛亞油酸的甘油三酯產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在超臨界狀態(tài)下酶法制備富含共軛亞油酸甘油酯，其特征在 于步驟一中將CLA與甘油三酯以2 1 4 1的比例添加到反應(yīng)釜中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在超臨界狀態(tài)下酶法制備富含共軛亞油酸甘油酯，其特征在 于步驟一中將CLA與甘油三酯以1 1 5 1的比例添加到反應(yīng)釜中，再加入2 6%的 去離子水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在超臨界狀態(tài)下酶法制備富含共軛亞油酸甘油酯，其特征在 于步驟一中將CLA與甘油三酯以1 1 5 1的比例添加到反應(yīng)釜中，再加入1 10% 的去離子水，添加6 10%的游離脂肪酶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在超臨界狀態(tài)下酶法制備富含共軛亞油酸甘油酯，其特征在 于步驟二中在保證反應(yīng)釜密封的情況下充入使釜內(nèi)壓力達(dá)到lOMPa 20Mpa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在超臨界狀態(tài)下酶法制備富含共軛亞油酸甘油酯，其特征在 于步驟二中將反應(yīng)釜置于恒溫水浴鍋中，在溫度40 60°C，轉(zhuǎn)速30rpm條件下反應(yīng)24小時(shí) 后得到酸解產(chǎn)物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在超臨界狀態(tài)下酶法制備富含共軛亞油酸甘油酯，其特征在 于步驟二中將反應(yīng)釜置于恒溫水浴鍋中，在溫度40 60°C，轉(zhuǎn)速30rpm條件下反應(yīng)36 48小時(shí)后得到酸解產(chǎn)物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在超臨界狀態(tài)下酶法制備富含共軛亞油酸甘油酯，其特征在 于步驟四中預(yù)熱溫度65 85°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在超臨界狀態(tài)下酶法制備富含共軛亞油酸甘油酯，其特征在 于步驟四中進(jìn)料速率2 4mL/min。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在超臨界狀態(tài)下酶法制備富含共軛亞油酸甘油酯，其特征 在于步驟四中刮板速率為80 120rpm，冷凝水溫度25°C，系統(tǒng)壓力lpa。
全文摘要
一種超臨界狀態(tài)下酶法制備富含共軛亞油酸甘油酯的方法，本發(fā)明涉及一種在超臨界CO2狀態(tài)下通過酶法制備富含共軛亞油酸甘油酯的方法。在超臨界狀態(tài)下酶法制備富含共軛亞油酸甘油酯通過以下步驟實(shí)現(xiàn)1.反應(yīng)前處理；2.酶促酸解；3.終止反應(yīng)；4.分離純化，即得到富含共軛亞油酸的甘油酯。用本發(fā)明中的方法對(duì)甘油三酯和共軛亞油酸進(jìn)行酸解酯交換，是由于反應(yīng)物在超臨界CO2流體中的溶解度大，脂肪酶和共軛亞油酸在甘三酯中的溶解度增加，使酶更易于催化甘三酯的水解和合成，且在無任何溶劑添加的同時(shí)較常規(guī)方法得率提高了5～10％。
文檔編號(hào)C12P7/64GK101870989SQ20101018594
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者于殿宇, 劉晶, 周小丹, 孫博, 常云鶴, 李默馨, 江連洲, 王妍, 王立琦 申請(qǐng)人:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)