[發(fā)明專利]一種用高酸價米糠油生產(chǎn)甘油二酯的方法

有效

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• 申請日: 2010-06-02
• 公開（公告）號: CN102268464A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬傳國;張科紅;王高林;郭瑞華;王敏
• 申請（專利權(quán)）人: 河南工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C12P7/64
• 分類號: C12P7/64
• 代理公司: 鄭州中原專利事務(wù)所有限公司 41109
• 代理人: 霍彥偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及酶促合成甘油二酯油脂的方法，具體涉及采用高酸價米糠油作為原料生產(chǎn)甘油二酯油脂的方法。

背景技術(shù)

高酸價米糠油是國際公認(rèn)的營養(yǎng)油脂，在國外被稱為“健康營養(yǎng)油”，富含人體必需脂肪酸，本身脂肪酸組成較合理，符合國際衛(wèi)生組織推薦的最佳比例。高酸價米糠油中富含生育三烯酚、谷維素、甾醇、角鯊烯等，這些營養(yǎng)物質(zhì)均有利于人體吸收、利用。因此，作為食用級高酸價米糠油，長期食用具有預(yù)防心腦血管疾病，促進新陳代謝和抗衰老的功能。我國有豐富的米糠資源，但由于米糠中含有大量解脂酶，米糠中的油脂極易發(fā)生酸敗導(dǎo)致毛高酸價米糠油酸價較高，致使高酸價米糠油的食用受到限制。目前，關(guān)于高酸價毛高酸價米糠油多采用化學(xué)堿煉法或水蒸氣蒸餾法脫酸生產(chǎn)食用高酸價米糠油，但是，不論化學(xué)脫酸還是蒸餾脫酸，都造成加工過程高酸價米糠油大量損耗，使得成品高酸價米糠油精煉率較低，同時，生產(chǎn)過程中能耗高并產(chǎn)生大量含油廢水，給企業(yè)節(jié)能減排和環(huán)境保護造成一定壓力。甘油二酯是指甘油三酯的一個脂肪酸被羥基所取代的結(jié)構(gòu)酯，它是油脂的天然成分，但相對含量較少；同時也是油脂在體內(nèi)代謝的中間產(chǎn)物。通過動物及人體實驗驗證，甘油二酯具有不同于甘油三酯的代謝途徑，因而具有獨特的生理功能，減少甘油三酯在體內(nèi)堆積，從而在一定程度上預(yù)防和治療肥胖癥、高脂血癥及其相關(guān)的動脈硬化、腦血栓等心血管疾病。甘油二酯在GRAS(美國食品及藥物管理局用語：公認(rèn)安全)列表中屬于安全食品，其安全性通過FDA(美國食品及藥物管理局)、FASEB(美國聯(lián)合生物組織)等權(quán)威機構(gòu)的認(rèn)可。

目前國內(nèi)外研究制備甘油二酯根據(jù)生產(chǎn)過程中使用催化劑的不同，甘油二酯制備方法可以分為化學(xué)法和生物酶法。化學(xué)法制備甘油二酯成本較低，易于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，該法缺點在于反應(yīng)需要高溫，此條件下生產(chǎn)能耗大、油脂易發(fā)生裂解及聚合等副反應(yīng)，產(chǎn)物感官品質(zhì)較差，例如顏色深、有異味，營養(yǎng)成分被破壞，催化劑的處理過程中造成環(huán)境污染。生物酶是有生物細(xì)胞產(chǎn)生且具有催化活性的特殊蛋白質(zhì)，作為催化劑，酶具有一般催化劑所不具有的特殊性能：高效性、高度專一性、高度受控性、易變性和代謝相關(guān)性。酶的種類有很多，在油脂行業(yè)中應(yīng)用的酶主要是脂肪酶，即甘油三酯水解酶，其基本功能是催化甘油三酯水解為甘油和脂肪酸。此外，脂肪酶能夠在有機溶劑中具有良好的穩(wěn)定性和完全的催化活性，在近無水環(huán)境中，能有效地催化酯化、酯交換、合成反應(yīng)。相對而言，非溶劑體系酶促制備甘油二酯反應(yīng)條件較溫和、環(huán)境污染小，但較低的反應(yīng)溫度會使反應(yīng)混合物粘度較大，加之酶的親水性很容易分為疏水油相、親水甘油相和固體酶相，這就降低了生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是以高酸價米糠油取代精煉油脂作反應(yīng)底物，轉(zhuǎn)變以往單純研究高酸價米糠油脫酸角度，制備高產(chǎn)量、富含油酸和亞油酸的甘油二酯。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種用高酸價米糠油生產(chǎn)甘油二酯的方法，該方法是在非溶劑體系中以高酸價米糠油為底物原料、甘油作反應(yīng)酰基受體，利用脂肪酶酶促高酸價米糠油進行甘油解和酯化合成甘油二酯，它的步驟如下：

(1)將毛高酸價米糠油進行水化脫膠過程，得到脫膠高酸價米糠油；

(2)在步驟(1)得到的脫膠高酸價米糠油中加入甘油，甘油的重量為脫膠高酸價米糠油重量的2％～20％，混合后加入反應(yīng)罐中，設(shè)定反應(yīng)罐溫度為35～90℃，然后加入脫膠高酸價米糠油重量1～12％的脂肪酶，反應(yīng)1～14小時，通過真空除去反應(yīng)過程生成的水分，得到甘油二酯混合物；

(3)將步驟(2)中得到甘油二酯混合物泵入離心機，離心分離后，將上層油脂加入乙醇，在溫度為55～62℃的條件下，攪拌溶解，然后冷卻到30～46℃結(jié)晶1～24小時，真空抽濾，將濾餅在80～100℃的條件下真空干燥，得到甘油二酯。

所述高酸價米糠油的酸價為18～50mgKOH/g。

所述步驟(1)中毛高酸價米糠油水化脫膠得脫膠高酸價米糠油的方法步驟為：將毛高酸價米糠油在5000～6000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下，離心20～30分鐘除雜，再將除雜毛高酸價米糠油泵入水化罐內(nèi)，調(diào)價攪拌速度40～50轉(zhuǎn)/分鐘，使毛高酸價米糠油溫度升至60～65℃，然后加入鹽水，繼續(xù)攪拌30～40分鐘，再泵入離心機分離，最后將含水脫膠高酸價米糠油轉(zhuǎn)入真空脫水設(shè)備，得到脫膠高酸價米糠油。

所述鹽水用量為毛高酸價米糠油重量2～3％，鹽水濃度為0.5～0.7％。

所述真空脫水的溫度為95～105℃，真空度0.08～0.1Mpa。