[0137]表11 [013 引
[0139] 表 12
[0140]
[0143] 該工藝生成了40千克符合穩(wěn)定系統(tǒng)的內(nèi)部規(guī)格的醋交換脂肪。酶的生產(chǎn)能力計(jì) 算為1. 82千克脂肪/克酶，顯示相對(duì)于未經(jīng)任何預(yù)處理的酶活性（基于0. 14千克油/克 酶的生產(chǎn)能力），活性提高了 1000%W上。對(duì)娃石預(yù)處理前和預(yù)處理后但在酶處理前的油 的分析顯示W(wǎng)常規(guī)測(cè)定的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看基本沒(méi)有區(qū)別。不希望受限于理論，可認(rèn)為該基本 上不含水分的娃石從該含脂質(zhì)組合物中去除了仍未鑒定的物質(zhì)。
[0144] 表 14
[0145]
[0146] 圖6顯示了無(wú)預(yù)處理的實(shí)施例1、用巧樣酸預(yù)處理的實(shí)施例2、W及用基本上不含 水分的娃石預(yù)處理的實(shí)施例4的試驗(yàn)所得的固態(tài)脂肪含量。可W看到巧樣酸預(yù)處理提供了 負(fù)面作用，即其結(jié)果甚至比沒(méi)有預(yù)處理時(shí)所得的結(jié)果還要差?；旧蠠o(wú)水分娃石預(yù)處理的 數(shù)據(jù)曲線顯示了明顯較小的斜度，并能夠運(yùn)行更長(zhǎng)的測(cè)試期間。
[0147] 前述結(jié)果證明了巧樣酸對(duì)于酶的活性W及對(duì)要醋交換的原料的總體轉(zhuǎn)化是有害 的。由于床的壓縮和產(chǎn)生的壓力，所測(cè)試的粉末形式的邸TA不可接受，甚至在與玻璃珠混 合W提高加工流速時(shí)也是如此。據(jù)發(fā)現(xiàn)基本上無(wú)水分的娃石對(duì)于酶催化劑的活性和壽命極 為有益。此外，運(yùn)些結(jié)果可通過(guò)比其它現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室規(guī)模工藝中所披露的更小量的娃石用量 來(lái)實(shí)現(xiàn)。此處的實(shí)施例4的工藝中每22.Og固定化酶采用了 3. 3g基本上無(wú)水分娃石（約 15% )。在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2003/0054509和美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2005/0014237中，在 實(shí)施例3中報(bào)導(dǎo)了每22g酶采用了 38g據(jù)推測(cè)并非無(wú)水的娃石產(chǎn)品（約172%)。因此本 發(fā)明允許大量減少預(yù)處理介質(zhì)的用量，同時(shí)能在連續(xù)工藝中獲得高品質(zhì)的醋交換產(chǎn)品。
[014引實(shí)施例5
[0149] 工業(yè)工藝
[0150](對(duì)照）
[0151] 工業(yè)酶催化醋交換巧I巧規(guī)模工藝可參照?qǐng)D4進(jìn)行配置，區(qū)別之處在于僅用四根 柱串聯(lián)，并在每根柱中填充20kg的NovozymesLipo巧me'''咬化IM，總計(jì)80kg酶。在本實(shí) 施例中使用了分別在前四個(gè)實(shí)施例中采用的相同的固定化酶產(chǎn)品。該工業(yè)工藝W連續(xù)模式 運(yùn)行，其中根據(jù)圖4將四個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)放置。在工廠中該反應(yīng)器從左到右命名為"A"、"B"、 "C"和"D"。反應(yīng)器序列"CDBA"表示反應(yīng)器"C"是與脂質(zhì)材料接觸的第一個(gè)反應(yīng)器，隨后 為反應(yīng)器叩"、"B"和"A"。反應(yīng)器"C"應(yīng)是在線最長(zhǎng)的反應(yīng)器，而反應(yīng)器"A"應(yīng)填充新酶。 在該試驗(yàn)中的反應(yīng)器配置為"ABCD"。在該實(shí)施例5的試驗(yàn)之前，運(yùn)些反應(yīng)器已經(jīng)將10噸除 臭基質(zhì)油處理至符合產(chǎn)品規(guī)格。在本對(duì)照實(shí)施例中，該工業(yè)配置未配備預(yù)處理系統(tǒng)，也未在 任意柱中使用加工助劑。將一定量的實(shí)施例1-4所用的相同油置于罐中并保持在液態(tài)溫度 下（通常為70-100°C)，W200kg/小時(shí)的恒定流速累入熱交換器W將油冷卻至70°C，然后 通過(guò)串聯(lián)的填充柱W接觸該酶。
[0152] 下文的表15列舉了酶處理前油的屬性，表16列舉了無(wú)預(yù)處理的酶處理后油的屬 性。
[0153] 表 15
[0154]
[0155] 表 16
[0156]
[0157] 20公噸的混合油在四天的工藝試驗(yàn)中被加工。油的流速在第二天被降低，m式圖 生產(chǎn)符合產(chǎn)品規(guī)格的物質(zhì)。該工藝在第四天由于產(chǎn)品不符合所需規(guī)格而被停止。該試驗(yàn)期 間內(nèi)的生產(chǎn)能力或轉(zhuǎn)化為零化g/g)，因?yàn)槲茨苌a(chǎn)符合產(chǎn)品規(guī)格的油。
[015引實(shí)施例6
[0159]W娃石預(yù)處理的工業(yè)工藝
[0160] 該采用娃石的工業(yè)工藝使用與實(shí)施例5相同的配置，其區(qū)別之處在于當(dāng)每個(gè)反應(yīng) 器需要新酶時(shí)，在填充20kgNovozymes.Lipozyme策:化IM后，將隨后填充3kg的基本上無(wú) 水分層析娃石（SP535-10065,由W.R.Grace銷(xiāo)售），即每根柱都按照?qǐng)D5的"2"型填充，并 將基本上不含水分娃石用作加工助劑。該工藝持續(xù)運(yùn)行至每根柱被重新填充為"2"型柱， 然后開(kāi)始本實(shí)施例的評(píng)估。將實(shí)施例1-5中所用的相同批次的油混合物在第一天W200kg/ 小時(shí)的恒定流速累入系統(tǒng)，在隨后的每天中的流速為170kg/小時(shí)，在每根柱中，在70°C的 溫度下，該油首先接觸該娃石，然后接觸酶。下文的表17列舉了在EIE處理前評(píng)估第1天、 第69天和第101天取樣的本實(shí)施例中所用油混合物的特征，而下文的表18列舉了在評(píng)估 的同一天取樣的醋交換油的特征。
[0161]表 17
[0162]
[0163] 表18
[0164]
[0165] 為了確定在連續(xù)系統(tǒng)中所用的酶的產(chǎn)率，對(duì)每根柱定義了 "周期"。一個(gè)周期由新 反應(yīng)器在線后作為串聯(lián)中第四、然后第Ξ、第二和最后為第一反應(yīng)器的階段組成。下文表19 中的周期1是反應(yīng)器"A"的周期，即反應(yīng)器A的周期1為從第1天至第69天。每次當(dāng)反應(yīng) 器順序按表19所示進(jìn)行變化時(shí)，其步驟可參照上文有關(guān)圖4的描述，且通過(guò)該系統(tǒng)的流速 保持恒定。
[0166]表 19 [01671
[0168] 周期1的產(chǎn)率計(jì)算為將反應(yīng)器在線的時(shí)間內(nèi)所有累出的油的總量（190, 000kg)除 W該油接觸的酶的量（80kg)，所得產(chǎn)率為2. 38千克油/克酶。所有周期的產(chǎn)率顯示于表 20?？蒞看到所有運(yùn)些值均比實(shí)施例1-3的現(xiàn)有技術(shù)工藝有了明顯提高，甚至超過(guò)了實(shí)施 例5中本發(fā)明的小試工藝的值。
[0169]表 20
[0170]
[0171] 試驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)率的運(yùn)些差異可歸結(jié)于酶催化醋交換系統(tǒng)因工廠維護(hù)和工廠運(yùn)行 關(guān)閉而不被使用的時(shí)間段。預(yù)期在工業(yè)反應(yīng)器中當(dāng)酶達(dá)到100%利用且當(dāng)通常如圖5中的 "3"型柱所示的預(yù)處理反應(yīng)器在線時(shí)，可達(dá)到約3.化g/g的產(chǎn)率。本實(shí)施例清楚地演示了多 反應(yīng)器系統(tǒng)的應(yīng)用，W及用基本上不含水分的娃石作為預(yù)處理加工助劑對(duì)于連續(xù)酶催化工 藝的改良和經(jīng)濟(jì)性的出人意料的優(yōu)勢(shì)。
[0172] 此處披露了連續(xù)酶催化處理含脂質(zhì)組合物的方法和設(shè)備，其優(yōu)選帶有預(yù)處理系 統(tǒng)，其中不論是處理、預(yù)處理還是兩者均發(fā)生在串聯(lián)連接的多個(gè)處理模塊中，該模塊所采用 的配置方式使得可在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)使其中一個(gè)模塊離線，從而確保連續(xù)運(yùn)行。該方法和設(shè)備 明顯延長(zhǎng)了酶的壽命，并提供了在全部的酶在該處理模塊中更為有效的利用。本發(fā)明進(jìn)一 步包括了W基本上不含水分的娃石作為加工助劑的預(yù)處理的EIE工藝，該加工助劑即可在 單獨(dú)的預(yù)處理反應(yīng)器或系統(tǒng)中使用，也在每個(gè)反應(yīng)器中置于酶的上方。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 以基本恒定的流速對(duì)含脂質(zhì)組合物進(jìn)行連續(xù)酶處理的方法，該方法包括如下步驟： (a) 提供含脂質(zhì)原料， (b) 將所述原料與第一加工助劑相接觸，以預(yù)處理該原料，從而獲得預(yù)處理后的原料， (c) 使所述預(yù)處理后的原料以基本恒定的流速通過(guò)處理系統(tǒng)，該處理系統(tǒng)包括多個(gè)彼 此串聯(lián)連接的含酶固定床反應(yīng)器，其中在所述預(yù)處理后的原料通過(guò)該反應(yīng)器時(shí)反應(yīng)的速率 基本不下降，并 (d) 所述固定床反應(yīng)器的每一個(gè)可單獨(dú)使用，所述固定床反應(yīng)器中的一個(gè)離線檢修時(shí) 該原料通過(guò)該處理系統(tǒng)的流速保持基本恒定，其中該加工助劑包含具有大于約丨,1的 平均孔徑和以重量計(jì)少于約10%的揮發(fā)物的硅石，其中硅石與酶的重量比不大于約50%。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述加工助劑被置于至少一個(gè)所述含酶固定床反應(yīng) 器中。3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述加工助劑在所述至少一個(gè)所述含酶固定床反應(yīng) 器中被置于所述酶的上方。4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述加工助劑被置于與所述含酶固定床反應(yīng)器分離 的預(yù)處理系統(tǒng)中。5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述預(yù)處理系統(tǒng)包括至少一個(gè)固定床反應(yīng)器。6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述預(yù)處理系統(tǒng)包括多個(gè)固定床反應(yīng)器，每個(gè)所述 固定床反應(yīng)器可單獨(dú)使用，當(dāng)其中一個(gè)所述預(yù)處理固定床反應(yīng)器離線檢修時(shí)，該原料通過(guò) 所述預(yù)處理系統(tǒng)的流速保持基本恒定。7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述酶選自由以下組成的組中的一種或多種：脂酶； 酯酶；?；D(zhuǎn)移酶；可促進(jìn)酸解反應(yīng)、轉(zhuǎn)酯反應(yīng)、酯合成或酯交換反應(yīng)的酶；以及具有磷脂 酶或蛋白酶活性，包括熱穩(wěn)定和耐熱的水解酶活性的酶。8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述酶來(lái)自由以下組成的組的一種或多種來(lái)源： 無(wú)色桿菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、曲霉屬、桿菌屬、念珠菌屬、色素桿菌屬、棒狀桿菌屬、地絲菌屬、 Humicolo、Humicora、毛霉菌屬、青霉菌屬、假單胞桿菌屬、根毛霉屬、根霉屬、葡萄球菌、嗜 熱真菌屬、以及球擬酵母屬。9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述一種或多種來(lái)源選自由如下組成的組：MUC〇r mihei、熒光假單胞菌、德氏根霉、柱狀假絲酵母、圓弧青霉菌、以及疏綿狀嗜熱絲孢菌。10. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述硅石選自由如下組成的組中的一種或多種：層 析硅石、熔凝硅石、沉淀硅石、煅制硅石、膠體硅石、無(wú)定形硅石以及硅凝膠。11. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述硅石含有以重量計(jì)少于5%的揮發(fā)物。12. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述硅石以干物質(zhì)進(jìn)行分析時(shí)為至少95%的Si02。13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述硅石以干物質(zhì)進(jìn)行分析時(shí)為至少99%的 Si02〇14. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述硅石產(chǎn)品具有大于16(J人的平均孔徑。15. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述硅石具有低于7. 0的pH。16. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中硅石與酶的重量比不大于25%。17. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述含脂質(zhì)原料在用于該方法前不進(jìn)行除臭。18. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述含脂質(zhì)原料包含選自由如下組成的組的一種 或多種油或脂肪：卡諾拉油、蓖麻油、椰子油、芫荽油、玉米油、棉子油、榛子油、大麻籽油、 亞麻子油、白芒花油、橄欖油、棕櫚油、棕櫚核油、花生油、菜籽油、米糠油、紅花油、油茶油、 大豆油、葵花籽油、妥爾油、椿油、高油酸油、低亞麻油酸油、低飽和油、植物油、鯡魚(yú)油、燭魚(yú) 油、魚(yú)肝油、桔連鰭鮭油、沙丁魚(yú)油、鯡油、豬油、動(dòng)物脂、以及任意前述的混合物。19. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述原料包含 曾被（a)精制和脫色；(b)精制、脫色和部分氫化；（c)精制、脫色和完全氫化；或⑷精 制、脫色和分餾的脂質(zhì)材料。20. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述酶以至少約1. 0千克含脂質(zhì)原料/克酶進(jìn)行加 工，且其中所述含脂質(zhì)原料是油。21. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述的酶以至少約1. 5千克含脂質(zhì)原料/克酶進(jìn) 行加工，且其中所述含脂質(zhì)原料是油。22. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述的酶以至少約1. 8千克含脂質(zhì)原料/克酶進(jìn) 行加工，且其中所述含脂質(zhì)原料是油。
【專(zhuān)利摘要】對(duì)含脂質(zhì)原料進(jìn)行酶處理的方法，包括將該原料與加工助劑接觸，然后使該原料以基本恒定的流速通過(guò)處理系統(tǒng)，該處理系統(tǒng)包括多個(gè)彼此串聯(lián)連接的含酶固定床反應(yīng)器。該固定床反應(yīng)器可單獨(dú)使用，當(dāng)其中一個(gè)固定床反應(yīng)器離線檢修時(shí)，該原料通過(guò)該系統(tǒng)的流速保持基本恒定。在最優(yōu)選的實(shí)施方案中，該加工助劑為基本上不含水分的硅石。該加工助劑可放入一個(gè)或多個(gè)固定床反應(yīng)器中，置于反應(yīng)器中的酶上方，或者可放入包括一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器的預(yù)處理系統(tǒng)中。
【IPC分類(lèi)】C11C1/08, B01J8/02, C11C3/10, C12N11/18
【公開(kāi)號(hào)】CN105331444
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510662648
【發(fā)明人】C·L·G·戴頓, 馬瑟隆·奧古斯托·桑托斯
【申請(qǐng)人】邦奇油類(lèi)公司
【公開(kāi)日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2006年12月8日
【公告號(hào)】CA2670881A1, CA2670881C, CN101595206A, CN105368586A, EP2094824A1, EP2094824B1, US8361763, US8409853, US20080138867, US20090317902, WO2008069804A1