一種利用二次酶解制備低能sls型結(jié)構(gòu)脂質(zhì)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于食用油脂加工領(lǐng)域，具體涉及采用脂肪酶Novozym 435以一級大豆油、乙醇及乙酸為原料，運(yùn)用二次酶解的方法制備低能SLS型結(jié)構(gòu)脂質(zhì)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]油脂能賦予食品獨特的口感和風(fēng)味，是食品的重要組成部分，給予食品獨特的口感、質(zhì)地、風(fēng)味，但高脂肪的攝入會引起心臟病、肥胖、某些癌癥和心血管疾病等，嚴(yán)重危害著人類的健康。市場上存在的油脂代用品和模擬品會不同程度的影響人類的身體健康，有些產(chǎn)品的風(fēng)味和口感也不易保存。因而，開發(fā)口感、風(fēng)味等性質(zhì)與天然油脂相同，而發(fā)熱量較低的低能油脂已成為人們研宄熱點。長短鏈脂肪酸熱值低，可以刺激腸道，提高其對電解質(zhì)和水的吸收，具有降低血糖和膽固醇水平的功能。
[0003]目前，生產(chǎn)結(jié)構(gòu)脂質(zhì)的方法主要有化學(xué)酯交換法和酶酯交換法兩種。傳統(tǒng)的酯交換生產(chǎn)低能油脂產(chǎn)品主要是采用化學(xué)催化法合成，但此法存在著反應(yīng)溫度高、化學(xué)污染嚴(yán)重、產(chǎn)物色澤差等缺點。以酶催化法合成在有機(jī)溶劑和無溶劑中反應(yīng)都取得了較好進(jìn)展，但目前仍存在酯化率不高的問題。采用醇解與酯化結(jié)合制備制備低能SLS型結(jié)構(gòu)脂質(zhì)，可以有效地提高結(jié)構(gòu)脂質(zhì)的產(chǎn)量，縮短反應(yīng)時間。相比于一步法合成結(jié)構(gòu)脂質(zhì)，兩步法的脂肪酸插入率和產(chǎn)物得率更高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決油脂的大量攝入會導(dǎo)致心臟病、肥胖、某些癌癥和心血管疾病等，嚴(yán)重?fù)p害人類的健康，目前低能油脂制備方法存在生產(chǎn)周期長，酯化率低等的問題，而采用醇解與酯化結(jié)合制備低能油脂的方法，可以有效地提高結(jié)構(gòu)脂質(zhì)的產(chǎn)量，縮短反應(yīng)時間。相比于一步法合成低能油脂，兩步法的脂肪酸插入率和產(chǎn)物得率更高。用二次酶解法制備低能油脂的方法通過以下步驟實現(xiàn):一、反應(yīng)前處理；二、二次酶法制備制備低能SLS型結(jié)構(gòu)脂質(zhì)；三、終止反應(yīng)；四、利用氣相色譜定性定量分析，確定為SLS型結(jié)構(gòu)脂質(zhì)后，采用中心組合設(shè)計方法，運(yùn)用響應(yīng)面方法分析響應(yīng)面討論分析，最終確定乙酸插入率的最佳條件。
[0005]在利用二次酶法制備低能油脂中，使得醇解與酯化相結(jié)合，可以大大提高結(jié)構(gòu)脂質(zhì)的產(chǎn)量，提高反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)周期。本發(fā)明穩(wěn)定性好、產(chǎn)物產(chǎn)量高、可長時間進(jìn)行連續(xù)操作，可進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。
【具體實施方式】
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[0006]【具體實施方式】一:一種二次酶解法制備低能油脂的方法通過以下步驟實現(xiàn):一、反應(yīng)前處理:將7%的脂肪酶Novozym 435，底物摩爾比為1:5的大豆油/無水乙醇，加入到反應(yīng)體系中，設(shè)定反應(yīng)溫度為34°C，反應(yīng)時間為20h，獲得單甘酯含量為40.19 %，產(chǎn)物經(jīng)三級分子蒸餾純化后，得到純度為92.36%的單甘酯；二、二次酶法制備低能油脂:于50mL具塞三角瓶中在反應(yīng)體系中摩爾比(乙酸:單甘酯)1:1_15:1、脂肪酶為5% -20%和已活化后的分子篩，在氣浴搖床中于溫度30-100 0C和50-300rpm轉(zhuǎn)速條件下，反應(yīng)時間5_30h后得到產(chǎn)物；三、終止反應(yīng):關(guān)閉氣浴搖床，反應(yīng)體系降至常溫，濾出脂肪酶，從而得到低能油脂產(chǎn)品；四、純化后利用氣相色譜定性定量分析，確定為SLS型結(jié)構(gòu)脂質(zhì)后，采用中心組合設(shè)計方法，采用響應(yīng)面法尋求乙酸插入率最佳條件。
[0007]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一的不同點在于步驟二中選擇反應(yīng)時間為5_20h，進(jìn)行二次酶解法反應(yīng)，其它步驟與【具體實施方式】一相同。
[0008]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一的不同點在于步驟二中選擇加酶量為5% -15%的條件下進(jìn)行二次酶解法反應(yīng)，其它步驟與【具體實施方式】一相同。
[0009]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】一的不同點在于步驟二中選擇底物摩爾比(乙酸:單甘酯)為1:1-10:1的條件下進(jìn)行二次酶解法反應(yīng)，其它步驟與【具體實施方式】一相同。
[0010]【具體實施方式】五:本實施方式與【具體實施方式】一的不同點在于步驟二中選擇反應(yīng)溫度為30-80°C的條件下進(jìn)行二次酶解法反應(yīng)，其它步驟與【具體實施方式】一相同。
[0011]【具體實施方式】六:本實施方式與【具體實施方式】一的不同點在于步驟二中選擇轉(zhuǎn)速為50-300rpm的條件下進(jìn)行二次酶解法反應(yīng)，其它步驟與具體步驟一相同。
【主權(quán)項】
1.一種利用大豆一級油、乙酸、乙醇為原料，利用脂肪酶Novozym 435將大豆一級油進(jìn)行二次酶解制備低能SLS型結(jié)構(gòu)脂質(zhì)的方法，其特征在于一種二次酶解法制備低能SLS型結(jié)構(gòu)脂質(zhì)的方法通過以下步驟實現(xiàn):將7%的脂肪酶Novozym 435，底物摩爾比為1:5的大豆油/無水乙醇，加入到反應(yīng)體系中，設(shè)定反應(yīng)溫度為34°C，反應(yīng)時間為20h，得到單甘酯含量為40.19%，經(jīng)三級分子蒸餾純化后，得到純度為92.36%的單甘酯；于50mL具塞三角瓶中在反應(yīng)體系中摩爾比(乙酸:單甘酯)1:1-15:1、脂肪酶為5% -20%和已活化后的分子篩，在氣浴搖床中于溫度30-100°C和50-300rpm轉(zhuǎn)速條件下，反應(yīng)時間5_30h后得到產(chǎn)物；關(guān)閉氣浴搖床，反應(yīng)體系降至常溫，濾出脂肪酶，利用氣相色譜定性定量分析，確定為SLS型結(jié)構(gòu)脂質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用二次酶法制備低能SLS型結(jié)構(gòu)脂質(zhì)的方法，其特征在于使體系反應(yīng)時間為5-20h，進(jìn)行二次酶解反應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用二次酶法制備低能SLS型結(jié)構(gòu)脂質(zhì)的方法，其特征在于使體系反應(yīng)時間為5-20h，加酶量為5% -15%的條件下進(jìn)行酶促酯化反應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用二次酶法制備低能SLS型結(jié)構(gòu)脂質(zhì)的方法，其特征在于使體系反應(yīng)時間為5-20h，加酶量為5% -15%，底物摩爾比(乙酸:單甘酯)為1:1-10:1的條件下進(jìn)行二次酶解反應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用二步酶法制備低能SLS型結(jié)構(gòu)脂質(zhì)的方法，其特征在于，使體系反應(yīng)時間為5-20h，加酶量為5% -15%，底物摩爾比(乙酸:單甘酯)為1:1-10:1，反應(yīng)溫度為30-80°C的條件下進(jìn)行二次酶解反應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用二步酶法制備低能SLS型結(jié)構(gòu)脂質(zhì)的方法，其特征在于，使體系反應(yīng)時間為5-20h，加酶量為5% -15%，底物摩爾比(乙酸:單甘酯)為1:1-10:1，反應(yīng)溫度為30-80°C，轉(zhuǎn)速為50-300rpm的條件下進(jìn)行二次酶解反應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用二步酶法制備低能SLS型結(jié)構(gòu)脂質(zhì)的方法，由單因素確定的結(jié)果再進(jìn)一步優(yōu)化得到二步酶解條件，優(yōu)化的二步酶解條件為保證保證醇解反應(yīng)得到純度為92.36 %的單甘酯的情況下使體系反應(yīng)時間為5-20h，加酶量為5 % -15 %，底物摩爾比(乙酸:單甘酯)為2:1-6:1，反應(yīng)溫度為40-601，轉(zhuǎn)速為80-2401.!!!?的條件下進(jìn)行酶促酯化反應(yīng)。用優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行二步酶解反應(yīng)在最優(yōu)狀態(tài)下進(jìn)行反應(yīng)，乙酸插入率為64.5%，經(jīng)分子蒸餾純化后的低能SLS型結(jié)構(gòu)脂質(zhì)純度為為94.3%。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種利用二次酶解制備低能SLS型結(jié)構(gòu)脂質(zhì)的方法。利用一級大豆油、乙醇及乙酸為原料。利用脂肪酶Novozym 435，然后采用醇解與酯化結(jié)合的二次酶法制備低能SLS型結(jié)構(gòu)脂質(zhì)，此方法可以有效地提高低能SLS型結(jié)構(gòu)脂質(zhì)的產(chǎn)量，縮短反應(yīng)時間。相比于一步法合成結(jié)構(gòu)脂質(zhì)，兩步法的脂肪酸插入率和產(chǎn)物得率更高。本發(fā)明優(yōu)化了反應(yīng)時間、加酶量、底物摩爾比及反應(yīng)溫度等酯化工藝參數(shù)。在最優(yōu)狀態(tài)下進(jìn)行反應(yīng)，乙酸插入率為64.5％，經(jīng)分子蒸餾純化后的低能油脂純度為94.3％。為以后工業(yè)化生產(chǎn)低能油脂工藝提供了依據(jù)。
【IPC分類】C12P7-64
【公開號】CN104805141
【申請?zhí)枴緾N201510236143
【發(fā)明人】于殿宇, 許多現(xiàn), 張家明, 齊曉芬, 劉欣, 張旭, 張青, 任悅, 王文華, 李中賓
【申請人】東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年5月11日