[發明專利]一種用氣固兩相磁穩定流化床酶解大豆的方法

在審

• 申請號: 201510028339.7
• 申請日: 2015-01-21
• 公開（公告）號: CN104593139A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 于殿宇;江連洲;趙丹丹;王立琦;李相昕;孫麗雪;許多現;李俊
• 申請（專利權）人: 東北農業大學
• 主分類號: C11B1/04
• 分類號: C11B1/04;C11B1/06
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及一種油脂加工工藝領域，具體涉及一種用氣固兩相磁穩定流化床酶解大豆的方法。

背景技術

酶的固定化是用固體材料將酶束縛或限制于一定區域內，仍能進行其特有的催化反應、并可回收及重復使用的一類技術。固定化酶可以提高酶的穩定性并增加酶的使用次數，以及容易與產物和底物分離等優點而被廣泛深入的研究。但目前常用的固定化方法在制備固定化酶時酶活損失較大，且載體常常不可重復使用或載體的再生操作復雜，限制了固定化酶的產業化應用。

流化床具有良好的傳質及傳熱性能，可處理高粘度底物和粉末狀底物，不會堵塞，溫度、pH易于控制等特點，在酶催化反應中得到越來越廣泛的關注。然而在傳統的液固流化床中，一般的固定化酶顆粒的密度與流化流體密度相差不大，而且顆粒體積較小，使得流化床的帶出速度較小，降低了傳質過程，限制了設備操作范圍和適應性。為了使固定化酶顆粒在較高的流化速度下不被流體夾帶出床層，必須借助于某種外力的作用。磁場流化床是將磁場引入普通的流化床，采用磁敏性顆粒作為床層介質的流固處理系統。該系統借助于磁敏性顆粒對外部磁場的響應性，提供了一種改善流化床操作性能的手段，為流化床在酶催化反應中的更廣泛應用提供一個新的途徑。

在磁場流化床的磁場強度范圍內，一般酶的活性和穩定性沒有降低，磁場對某些酶甚至有激活作用。磁敏性顆粒固定化酶有較高的收回率以及較好的熱穩定性和操作穩定性。這些都為磁場流化床中的酶催化反應提供了可能性。流化床外加磁場后，固定化酶顆粒的帶出速度有了很大的提高，同時使得微小固定化酶顆粒在流化床中的應用成為可能，從而使得底物的擴散系數大大提高，加速了反應的速度。磁場流化床中的酶催化反應具有很好的前景。

因此，本研究將所制備的磁性固定化蛋白酶顆粒作為床層物料進行磁流化床的酶解大豆提取油脂，以期望獲得符合磁性固定化蛋白酶顆粒的高效重復利用的目的，為后續的在磁性流化床中的連續化酶解大豆提取大豆油的應用提供參考。

發明內容

本發明是一種用氣固兩相磁穩定流化床酶解大豆的方法，創新在于將蛋白酶固定于磁性載體制成磁性固定化酶，在磁流化床反應器中利用電流通過磁線圈產生的磁場，使磁性固定化酶能夠呈現出磁穩定態分布，進而使大豆粉末能與酶充分反應。氣固兩相磁穩定流化床酶解大豆的方法相對于普通的酶法提取油脂具有以下優點：一是酶與反應物接觸充分，提高反應效率，節約了生產時間；二是可以實現連續化提取油脂，提高了出油率。

以膨化大豆為原料，將粉碎的大豆預熱到指定溫度后，對大豆粉末進行噴霧加濕，粉末在磁流化床反應器中受重力和空氣阻力，能進行微觀的自由落體運動，使大豆粉末能夠在動態運動中與磁性固定化酶完成反應。空氣從磁流化床反應器底部進風口通入，加濕的大豆粉末從反應器的頂部進料口進入，與磁性固定化蛋白酶反應，酶解后停止通風由卸料口流出經壓榨法提取大豆油。以油脂提取率為參考指標，考察氣固兩相磁流化床反應器中通風量、磁性固定化蛋白酶的加酶量、磁場強度對油脂提取率的影響，對磁流化床反應器的反應參數的摸索。

具體實施方式

????具體實施方式一：一種用氣固兩相磁穩定流化床酶解大豆的方法通過以下步驟實現：一、以膨化大豆為原料，將粉碎的大豆預熱到指定溫度后，對大豆粉末進行噴霧加濕，粉末在磁流化床反應器中受重力和空氣阻力，能進行微觀的自由落體運動，使大豆粉末能夠在動態運動中與磁性固定化酶完成反應。空氣從磁流化床反應器底部進風口通入，加濕的大豆粉末從反應器的頂部進料口進入，與磁性固定化蛋白酶反應，酶解后停止通風由卸料口流出經壓榨法提取大豆油；二、以油脂提取率為參考指標，考察氣固兩相磁流化床反應器中通風量（0.01~0.05m/s）、磁性固定化蛋白酶的加酶量（0.5~2.0%）、磁場強度(0.0010~0.0050T)對油脂提取率的影響；三、壓榨法提油。

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一不同點在于步驟二中選取通風量0.02~0.04?m/s，測定油脂提取率的變化。其它組成和步驟與具體實施方法一相同。

具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一不同點在于步驟二中選取磁性固定化蛋白酶的加酶量1.0~1.5%，測定油脂提取率的變化。其它組成和步驟與具體實施方法一相同。

具體實施方式四：本實施方式與具體實施方式一不同點在于步驟二中選取磁場強度0.0020~0.0040T，測定油脂提取率的變化。其它組成和步驟與具體實施方法一相同。