專利名稱：一種去除油脂中偏甘油酯的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種去除油脂中偏甘油酯的方法。
背景技術：
偏甘油酯包括甘油二酯(簡稱DAG)和單甘油酯(MAG)是天然油脂的存在形式，也是油脂代謝的中間產(chǎn)物。天然油脂中一般含有少量的偏甘油酯，以DAG為主約為riO%，MAG約為0. n. 4%左右。已有研究表明，以甘油三酯(TAG)為主要成分的油脂中，偏甘油酯的存在會顯著影響油脂的物化性質(zhì)和品質(zhì)，如對油脂的結晶速率、晶粒大小、晶體生長習性、油脂的熔點等均有不同程度的改變。另外，有研究表明，偏甘油酯含量較高的油脂在進行高溫脫臭時容易產(chǎn)生縮水甘油酯。因此部分天然油脂在進行高溫精煉或后續(xù)加工處理時，需將所含有的偏甘油酯除去。隨著生物技術的發(fā)展，特別是脂肪酶技術的進步，越來越多的甘油酯可以利用脂肪酶的催化特性合成出來；但是由于酶反應存在著反應平衡，酶催化合成得到的甘油酯混合物一般含有一定量的MAG和DAG。在以TAG為主要產(chǎn)物的油脂產(chǎn)品中，偏甘油酯的存在給產(chǎn)品性質(zhì)帶來許多不利影響。偏甘油酯酶是一種可以催化DAG和MAG發(fā)生反應，不能催化TAG發(fā)生反應的脂肪酶，利用這一特性可以將油脂中的DAG和MAG選擇性地去除。專利JP62061590公開了一種利用混合的催化劑Lipase G和Rhizopus deremerlipase制備低甘油二酯含量的硬質(zhì)奶油(hard butter),利用偏甘油酯脂肪酶Lipase G可以將油脂中的甘油二酯由5. 7%降低到1.2%。在該類方法中因為反應速率低，反應時間較長，一般在I個小時以上；雖然可以通過添加更多的催化劑和利用更大的反應體系來解決，但是該途徑的能耗和成本就會增加。專利EP0558112公開了一種快速去除油脂中DAG的方法，在反應體系中控制甘油和水分的含量，并且通過高速剪切攪拌的方式使得液滴的直徑均小于100 u m，可以將反應時間縮短到5 30min。盡管該方法改善了酶法水解偏甘油酯的反應速度，但由于反應體系中需要添加相對偏甘油酯質(zhì)量100%，相對于 油脂混合物質(zhì)量8%的甘油，這就為后續(xù)的分離工藝增加了負擔，而且由于大量甘油的存在，MAG難以有效去除。甘油二酯酰基轉(zhuǎn)移酶在?；o酶A (CoA)的幫助下，可以將DAG轉(zhuǎn)化成TAG，但由于?；o酶A的再生和工業(yè)化循環(huán)利用難以實現(xiàn)，這一途徑還處于探索階段。EP1862554公開了一種利用不依賴?；o酶A的?；D(zhuǎn)移酶催化DAG和甘油反應去除食用油脂中DAG的方法，但是該方法會產(chǎn)生一定量的MAG，對MAG沒有去除效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種去除油脂中偏甘油酯的方法，該方法采用偏甘油酯脂肪酶和單甘油酯脂肪酶聯(lián)合催化油脂中的偏甘油酯與水或其他羥基供體發(fā)生反應生產(chǎn)偏甘油酯反應產(chǎn)物，反應產(chǎn)物經(jīng)過分離后得到去除偏甘油酯的油脂組合物。本發(fā)明目的通過以下技術方案實現(xiàn)
—種去除油脂中偏甘油酯的方法，包括以下步驟(I)將含有偏甘油酯的油脂與羥基供體、偏甘油酯脂肪酶和單甘油酯脂肪酶混合后，進行水解或醇解反應；(2)從反應后的油脂中分離偏甘油酯反應產(chǎn)物，分離后得到去除偏甘油酯的油脂。優(yōu)選地，所述偏甘油酯脂肪酶為偏甘油酯脂肪酶Lipase SMGl和Lipase G中的一種或兩種的混合，所述單甘油酯脂肪酶為單甘油酯脂肪酶bMGL。優(yōu)選地，所述偏甘油酯脂肪酶和單甘油酯脂肪酶的質(zhì)量比為1:0.廣1:1 ;反應體系中偏甘油酯脂肪酶的質(zhì)量分數(shù)為0. f 1%。優(yōu)選地，步驟(I)所述反應的時間為2(T60分鐘，pH為4-10，溫度為10_60°C。所述的油脂中偏甘油酯去除工藝的PH可通過添加已知的緩沖液實現(xiàn)。優(yōu)選地，所述反應的時間為3(T40分鐘，pH為6-8，溫度為20_50°C。

優(yōu)選地，所述反應的溫度為30_40°C。優(yōu)選地，所述羥基供體為水或短鏈一元醇。優(yōu)選地，所述羥基供體與偏甘油酯的摩爾比為(2-100) :1。本發(fā)明所處理的油脂可以是天然油脂(例如大豆油、菜籽油、棕櫚油、玉米油、花生油、椰子油、橄欖油、葵花籽油、米糠油、魚油)中的一種或一種以上的混合物，也可以是通過酶法或化學法合成的甘油酯混合物。所述酶一起添加至油脂，可控制酶催化反應條件(如溫度、pH、攪拌時間和底物摩爾比)，進而優(yōu)化出特定的油脂中特定的反應參數(shù)組合。本發(fā)明所采用的去除偏甘油酯反應產(chǎn)物的方法可以是脫臭、分子蒸餾、萃取、堿中和，也可以是一種方法以上的綜合使用。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點本發(fā)明涉及將偏甘油酯脂肪酶和單甘油酯脂肪酶一起用于酶反應以去除油脂中存在的偏甘油酯。當兩種酶一起使用時偏甘油酯的去除速率和去除程度遠高于任何一種酶單獨使用時。其中油脂中的偏甘油酯含量可以被減至小于5%，當反應持續(xù)時間少于一個小時,去除偏甘油酯的油脂中DAG和MAG的總含量低于I偏甘油酯的去除更完全。
具體實施例方式以下通過實施例更詳細地介紹本發(fā)明的實施。在所述實施例中，所有百分比均以質(zhì)量計。實施例1取200g的油脂組合物，其中TAG的含量為102. 8g，DAG的含量為62. 0g, MAG的含量為35. 6g ;添加36g的pH為6. 5的緩沖液(0. 25M檸檬酸-NaOH)，添加0. 4g的偏甘油酯脂肪酶 Lipase SMGl (Wang ff-f, Li T, Qin X_l, Ning Z-x, Yang B，Wang Y-h. Productionof lipase SMGl and its application in synthesizing diacylglyecrol[J]. Journalof Molecular Catalysis B:Enzymatic 2012; 77:87-91),同時添加 0. 4g 的單甘油酯脂肪酶bMGL，并將混合物剪切I分鐘。將反應混合物在30-35°C下正常攪拌30分鐘。然后離心處理該酶處理的油，收集分離得到的油相。在同時使用偏甘油酯脂肪酶和單甘油酯脂肪酶得到的油脂中，分析油脂組成得到TAG的含量為50. 2%，DAG的含量為0. 6%，MAG的含量為0. 3%。
實施例2取200g的油脂組合物，其中TAG的含量為102. 8g，DAG的含量為62. 0g, MAG的含量為35. 6g ;添加36g的pH為6. 5的緩沖液(0. 25M檸檬酸-NaOH)，添加0. 4g的偏甘油酯脂肪酶Lipase SMGl，同時添加0. 4g的單甘油酯脂肪酶bMGL，并將混合物剪切I分鐘。將反應混合物在30-35°C下正常攪拌I小時。然后離心處理該酶處理的油，收集分離得到的油相。在同時使用偏甘油酯脂肪酶和單甘油酯脂肪酶得到的油脂中，分析油脂組成得到TAG的含量為50. 2%, DAG的含量為0. 4%, MAG的含量為0. 3%。實施例3取200g的油脂組合物，其中TAG的含量為102. 8g，DAG的含量為62. 0g, MAG的含量為35. 6g ;添加72g的pH為6. 5的緩沖液(0. 25M檸檬酸-NaOH)，添加0. 4g的偏甘油酯脂肪酶Lipase SMGl，同時添加0. 4g的單甘油酯脂肪酶bMGL，并將混合物剪切I分鐘。將反應混合物在30-35°C下正常攪拌30分鐘。然后離心處理該酶處理的油，收集分離得到的油相。在同時使用偏甘油酯脂肪酶和單甘油酯脂肪酶得到的油脂中，分析油脂組成得到TAG的含量為51. 1%，DAG的含量為0. 3%, MAG的含量為0. 25%。實施例4取200g的油脂組合物，其中TAG的含量為102. 8g，DAG的含量為62. 0g, MAG的含量為35. 6g ;添加36g的pH為6. 5的緩沖液(0. 25M檸檬酸-NaOH)，添加Ig的偏甘油酯脂肪酶Lipase SMGl，同時添加0.1g的單甘油酯脂肪酶bMGL，并將混合物剪切I分鐘。將反應混合物在30-35°C下正常攪拌1小時。然后離心處理該酶處理的油，收集分離得到的油相。在同時使用偏甘油酯脂肪酶和單甘油酯脂肪酶得到的油脂中，分析油脂組成得到TAG的含量為50. 2%, DAG的含量為0. 32%, MAG的含量為0. 3%。實施例5取200g的油脂組合物，其中TAG的含量為102. 8g，DAG的含量為62. 0g, MAG的含量為35. 6g ;添加36g的pH為6. 5的緩沖液(0. 25M檸檬酸-NaOH)，添加Ig的偏甘油酯脂肪酶Lipase SMGl，同時添加0. 5g的單甘油酯脂肪酶bMGL，并將混合物剪切I分鐘。將反應混合物在30-35°C下正常攪拌I小時。然后離心處理該酶處理的油，收集分離得到的油相。在同時使用偏甘油酯脂肪酶和單甘油酯脂肪酶得到的油脂中，分析油脂組成得到TAG的含量為50. 2%, DAG的含量為0. 22%, MAG的含量為0. 23%。實施例6取200g的油脂組合物，其中TAG的含量為102. 8g，DAG的含量為62. 0g, MAG的含量為35. 6g ;添加2g的pH為6. 5的緩沖液(0. 25M檸檬酸-NaOH)和153g乙醇，混勻后再添加0. 4g的偏甘油酯脂肪酶Lipase SMGljP 0. 4g的單甘油酯脂肪酶bMGL，并將混合物剪切I分鐘。將反應混合物在30-35°C下正常攪拌30分鐘。然后離心處理該酶處理的油，收集分離得到的油相。在同時使用偏甘油酯脂肪酶和單甘油酯脂肪酶得到的油脂中，分析油脂組成得到TAG的含量為49. 7%，DAG的含量為0. 4%，MAG的含量為0. 3%。對比實施例1取200g的油脂組合物，其中TAG的含量為102. 8g，DAG的含量為62. 0g, MAG的含量為35. 6g ;添加36g的pH為6. 5的緩沖液(0. 25M檸檬酸-NaOH)，添加0. 4g的偏甘油酯脂肪酶Lipase SMGl，并將混合物剪切I分鐘。將反應混合物在30_35°C下正常攪拌I小時。然后離心處理該酶處理的油，收集分離得到的油相。在單獨使用偏甘油酯脂肪酶得到的油脂中，分析油脂組成得到TAG的含量為50. 4%，DAG的含量為4. 1%，MAG的含量為2. 3%。對比實施例2取200g的油脂組合物，其中TAG的含量為102. 8g，DAG的含量為62. 0g, MAG的含量為35. 6g ;添加36g的pH為6. 5的緩沖液(0. 25M檸檬酸-NaOH)，添加0. 4g的單甘油酯脂肪酶bMGL，并將混合物剪切I分鐘。將反應混合物在30-35°C下正常攪拌I小時。然后離心處理該酶處理的油，收集分離得到的油相。在單獨使用單甘油酯脂肪酶得到的油脂中，分析油脂組成得到TAG的含量為 50. 7%，DAG的含量為32. 4%，MAG的含量為5. 6%。
權利要求
1.一種去除油脂中偏甘油酯的方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)將含有偏甘油酯的油脂與羥基供體、偏甘油酯脂肪酶和單甘油酯脂肪酶混合后，進行水解或醇解反應； (2)從反應后的油脂中分離偏甘油酯反應產(chǎn)物，分離后得到去除偏甘油酯的油脂。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏甘油酯脂肪酶為偏甘油酯脂肪酶Lipase SMGl和Lipase G中的一種或兩種的混合,所述單甘油酯脂肪酶為單甘油酯脂肪酶bMGLo
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏甘油酯脂肪酶和單甘油酯脂肪酶的質(zhì)量比為1:0. f 1:1 ;反應體系中偏甘油酯脂肪酶的質(zhì)量分數(shù)為0. f 1%。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，步驟(I)所述反應的時間為2(T60分鐘，PH為4-10，溫度為10-600C o
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述反應的時間為3(T40分鐘，pH為6-8，溫度為20-50°C。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述反應的溫度為30-40°C。
7.根據(jù)權利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述羥基供體為水或短鏈一元醇。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，所述羥基供體與偏甘油酯的摩爾比為(2-100) :1。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種去除油脂中偏甘油酯的方法，包括以下步驟(1)將含有偏甘油酯的油脂與羥基供體、偏甘油酯脂肪酶和單甘油酯脂肪酶混合后，進行水解或醇解反應；(2)從反應后的油脂中分離偏甘油酯反應產(chǎn)物，分離后得到去除偏甘油酯的油脂。本發(fā)明將偏甘油酯脂肪酶和單甘油酯脂肪酶一起用于酶反應以去除油脂中存在的偏甘油酯。當兩種酶一起使用時偏甘油酯的去除速率和去除程度遠高于任何一種酶單獨使用時。其中油脂中的偏甘油酯含量可以被減至小于5％，當反應持續(xù)時間少于一個小時，去除偏甘油酯的油脂中DAG和MAG的總含量低于1％，偏甘油酯的去除更完全。
文檔編號C11B3/00GK103060086SQ20121054988
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權日2012年12月17日
發(fā)明者王永華, 楊博, 王衛(wèi)飛, 藍東明, 徐揚 申請人:華南理工大學