一种回收液体脂肪酶的方法   0    0

[0001] 本发明属于油脂脱酸工艺技术领域，具体涉及一种回收液体脂肪酶的方法。

[0002] 米糠油是由水稻加工产生的副产品米糠制得的一种植物油，其脂肪酸组成比例适合人体吸收且含有丰富的营养物质(如谷维素，维生素E等)，是世界上公认的营养健康保健油。由于米糠中含有解脂酶，在稻米加工和米糠油生产过程中，米糠中的脂肪会被分解为脂肪酸，导致加工的毛米糠油中含有较高的游离脂肪酸(FFA)，有时可高达40％。传统的碱炼脱酸和物理精炼都具有一定的局限性，不适合高酸值米糠油的脱酸。碱炼脱酸不仅精炼率较低，并且营养物质会大量损失，此外，还会产生大量的有机废水，污染环境。物理精炼法对于高酸值米糠油同样也存在精炼率低、油脂伴随物损失大的问题，且该工艺对设备的要求比较严格。目前酯化脱酸法主要有化学法和生物酶法，其中化学催化剂具有一定毒性，且耗能高，副产物较多，反应后油的色泽加深，生产出的油脂难以用于食用油脂；而酶类催化剂条件温和，反应选择性高，催化效率高，产品比较环保，并通过对酶的回收利用可大大降低成本，应用前景良好。脂肪酶分为固定化酶和液体脂肪酶，固定化回收容易，而液体脂肪酶相比于固定化酶成本较低，且可回收利用。近年来，不少学者对其进行了研究。

[0003] 由于液体脂肪酶CALB在使用过程中比较昂贵，因此有人研究将其固定化，降低生产成本。在文献《Towards a cost-effective immobilized lipase for the synthesis of specialtychemicals》中研究了将液体脂肪酶CALB固定化的技术。选用粒径为250-500μm的载体MP 1000分别用乙醇(3ml/g)和磷酸钠缓冲液清洗后加入液体脂肪酶CALB，震荡搅拌8h后分离液体，再次用缓冲液冲洗去除游离蛋白脂肪酶，然后在真空状况下干燥12h后得到成品。但这种方式工艺复杂，工业化成本高。

[0004] 本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

[0005] 鉴于上述和/或现有回收液体脂肪酶的方法中存在的问题，提出了本发明。

[0006] 因此，本发明其中一个目的是，克服现有回收液体酶方法的不足，提供一种简便易控制，不引入其他化学试剂，使液体脂肪酶能够多次使用，大大降低工艺成本的绿色高效回收液体脂肪酶的方法。

[0007] 为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：一种回收液体脂肪酶的方法，其特征在于，将米糠油和酰基供体混合，并加入液体脂肪酶，混合均匀后，在40～60℃的温度下反应20～28h，边反应边搅拌，反应结束后，离心，即可回收液体脂肪酶。

[0008] 作为本发明所述回收液体脂肪酶的方法的一种优选方案，其中：所述米糠油为经脱胶脱蜡工艺处理后的米糠油，其磷脂含量为10mg/kg以下，蜡质含量为1000mg/kg以下，酸值为20mg KOH/g以上。

[0009] 作为本发明所述回收液体脂肪酶的方法的一种优选方案，其中：所述酰基供体为甘油。

[0010] 作为本发明所述回收液体脂肪酶的方法的一种优选方案，其中：所述酰基供体的质量为米糠油质量的1.1～1.6倍。

[0011] 作为本发明所述回收液体脂肪酶的方法的一种优选方案，其中：所述加入液体脂肪酶为液体脂肪酶CALB。

[0012] 作为本发明所述回收液体脂肪酶的方法的一种优选方案，其中：所述液体脂肪酶CALB，其加入量占底物总质量的1％-10％。

[0013] 作为本发明所述回收液体脂肪酶的方法的一种优选方案，其中：所述边反应边搅拌，其搅拌速度为150～250rpm。

[0014] 作为本发明所述回收液体脂肪酶的方法的一种优选方案，其中：所述离心是在1500～3000rpm的条件下离心4～8min，取油相，再以2000～4000rpm的条件离心5～10min。

[0015] 作为本发明所述回收液体脂肪酶的方法的一种优选方案，其中：所述预处理，其是高温高压蒸汽处理所述稻米，升温至105℃～115℃后，保持高温高压5～10min；而后降温至45℃～55℃后，热风35℃～45℃进行干燥25～35min，将水分降至质量百分比7％～9％。

[0016] 本发明所具有的有益效果：本发明所提供的回收液体脂肪酶的方法，利用上述各物质的特性及其相互作用，能达到常规回收液体酶方法所不具备的效果， 酶蛋白回收率提高至95.6％，酶活回收率96.2％，回收效率很高。本发明简便易行，不引入其他化学试剂，降低了米糠油精炼中的成本，优化了工艺。由此可见，本发明提供的回收方法是一种高效、快速、符合绿色化学的合成方法。

[0017] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

[0018] 其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

[0019] 实施例1：

[0020] 将200g磷脂含量为9mg/kg，蜡质含量为895mg/kg，酸值为24.0mg KOH/g的米糠油与甘油混合，甘油的质量为米糠油质量的1.2倍，加入底物总质量3％的液体脂肪酶CALB，混合均匀后，在在40℃的温度下反应25h，以200rpm的速度边搅拌边反应，反应结束后，将生成物以2500rpm的速度离心6min，取油相以3500rpm的速度离心8min，即可回收液体脂肪酶。测得液体脂肪酶的酶蛋白回收率为92.1％，酶活回收率93.3％。

[0021] 实施例2：

[0022] 将200g磷脂含量为9mg/kg，蜡质含量为895mg/kg，酸值为24.0mg KOH/g的米糠油与甘油混合，甘油的质量为米糠油质量的1.3倍，加入底物总质量3％的液体脂肪酶CALB，混合均匀后，在在40℃的温度下反应25h，以200rpm的速度边搅拌边反应，反应结束后，将生成物以2500rpm的速度离心6min，取油相以3500rpm的速度离心8min，即可回收液体脂肪酶。测得液体脂肪酶的酶蛋白回收率为92.4％，酶活回收率93.6％。

[0023] 实施例3：

[0024] 将200g磷脂含量为9mg/kg，蜡质含量为895mg/kg，酸值为24.0mg KOH/g的米糠油与甘油混合，甘油的质量为米糠油质量的1.6倍，加入底物总质量3％的液体脂肪酶CALB，混合均匀后，在在40℃的温度下反应25h，以200rpm的 速度边搅拌边反应，反应结束后，将生成物以2500rpm的速度离心6min，取油相以3500rpm的速度离心8min，即可回收液体脂肪酶。测得液体脂肪酶的酶蛋白回收率为93.6％，酶活回收率95.1％。

[0025] 实施例4：

[0026] 取0.5kg稻米于粉碎机中进行粉碎，粉碎后过50目筛，立即将稻米粉末置于一容器中，均匀平铺一层，使粉末均匀分布，然后放入高压灭菌锅内，设置温度105℃，时间5min，取出，而后降温至45℃，热风35℃进行干燥25min，将水分降至质量百分比7％，而后脱胶脱蜡工艺处理得到米糠油。将200g磷脂含量为9mg/kg，蜡质含量为895mg/kg，酸值为24.0mg KOH/g的米糠油与甘油混合，甘油的质量为米糠油质量的1.3倍，加入底物总质量3％的液体脂肪酶CALB，混合均匀后，在在40℃的温度下反应25h，以200rpm的速度边搅拌边反应，反应结束后，将生成物以2500rpm的速度离心6min，取油相以3500rpm的速度离心8min，即可回收液体脂肪酶。测得液体脂肪酶的酶蛋白回收率为95.6％，酶活回收率96.2％。

[0027] 下面酰基供体以甘油为例，对本发明回收原理作详细说明。

[0028] 甘油与脂肪酸的反应会产生相应的甘油酯和水，反应进行过程中，溶液体系逐渐分成水相和油相。液体脂肪酶CALB的催化部位在酶分子内部，表面被氨基酸残基形成的螺旋盖状结构所覆盖。螺旋盖状结构在油相中会打开，活性中心显露，使底物与脂肪酶的结合增强，催化作用逐渐加强。甘油与水以任意比例互溶，所以当受到较大离心力作用时，过量的甘油会分散在水相中，液体酶CALB会分散在油相中。再取油相进行离心，即可回收得到液体脂肪酶CALB。在高酸值的油脂中，液体脂肪酶CALB往往会在一次精炼中会被油脂中酸性离子破坏，无法重复多次利用。甘油含大量羟基，羟基具有亲水性，而液体脂肪酶CALB的螺旋盖状结构外表面相对亲水，二者在油相中具有相互作用，即数量级大的甘油分子向液体脂肪酶CALB做相对运动，在液体脂肪酶CALB周围形成一层“保护层”，对液体脂肪酶CALB起到保护作用，减少酸性离子对酶的破坏，达到重复多次利用的目的。

[0029] 由此可见，本发明回收过程不引入有机试剂，回收过程简单高效，酶蛋白回收率及酶活回收率很高,大大价格低了工艺成本，是一种经济环保的回收途径，可推广于工业化生产。

[0030] 应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。