专利名称：一种酶法催化酯交换合成中/长链结构甘油三酯的方法
技术领域：
本发明是一种酶法催化酯交换合成中/长链结构甘油三酯的方法，属于油脂深加 工、改性技术领域。
背景技术：
中/长链结构甘油三酯(中/长链STG)是通过酯化或酯交换方式合成的一种新型 结构甘油三酯，其特点是甘油骨架上同时含有中链脂肪酸(MCFA，8 12个碳的脂肪酸)和 长链脂肪酸(LCFA，14 22个碳的脂肪酸)。中/长链STG较传统的长链甘油三酯(LCT)、 中链甘油三酯(MCT)及物理混合中/长链甘油三酯(MCT/LCT)在营养代谢方面具有诸多优 势，在食品、医药行业应用需求日益俱增，尤其是在脂肪乳剂中的应用。研究表明，LCT型脂 肪乳剂存在着一些代谢及免疫功能方面的缺陷，MCT虽具有不依赖肉毒碱转运可直接进入 线粒体，在体内水解、氧化、清除速度快、不易在肝内及外周组织中浸润等优点，但是MCT不 含必需脂肪酸。相比之下，物理混合的MCT/LCT含两种不同的脂类，在一定程度上可弥补单 一形式脂肪乳剂在供能和营养特性上的不足，但是，不同甘油三酯之间的代谢在一定程度 上会产生干扰。中/长链STG较LCT及物理混合的MCT/LCT具有更快的氧化、水解释放及血浆清 除率，更好的节氮效果，同时具有不影响机体网状内皮系统功能等优点。在国外，中/长链 STG型脂肪乳已普遍应用于临床营养支持；而在国内，广泛使用的主要还是长链甘油三酯 (LCT)型和物理混合中/长链甘油三酯(MCT/LCT)型脂肪乳剂。中/长链STG型脂肪乳虽 有产品在售，然而，其主要原料中/长链STG都是从国外进口，有关中/长链STG的生产方 法、工艺等技术资料对我国完全保密，因此，研究中/长链STG的合成方法具有重要的意义。酶法合成结构酯反应副产物较少，不会产生皂，易于纯化，产生的废液少。随着基 因等生物技术的发展，脂肪酶的价格将会越来越低，酶法制备中/长链STG的工业化生产具 有美好的前景。
发明内容
本发明的目的是提供一种酶法催化酯交换合成中/长链结构甘油三酯的方法。本发明的技术方案
本发明采用中链甘油三酯(MCT)、长链甘油三酯(LCT)为原料，以脂肪酶TL IM为催化 齐IJ (诺维信(中国)生物技术有限公司)，在加热、搅拌的条件下进行酶法酯交换合成中/长链 STG,以酯交换产物中的中/长链STG含量为主要指标，通过反应温度、时间、酶添加量等因 素的优化，确定中/长链STG最佳合成工艺。1、反应温度
反应中温度的控制非常重要，由于酶促催化反应是一个热动力学过程，影响着酶的催 化活性、底物的溶解状态及粘度、底物和产物的传质速度等。温度太低，不利于达到反应所 需的活化能，脂肪酶不能与底物(甘油三酯)有效结合，反应速率较低，反应时间延长，产物中中/长链STG较少；温度太高，则会导致脂肪酶变性，降低酶活。2、反应时间
酯交换反应包括催化剂接入、形成中间体、另一脂肪酸的接入以及催化剂的断开四个阶段，整个过程需要一定的时间。时间不足，则这一反应过程还无法达到平衡，时间过长，则 不但无益于中/长链结构甘油三酯含量的增加，反而还会增加副反应的程度，不利于产品 的质量。3、脂肪酶添加量
加酶量的大小和反应速度直接相关，如果底物的量能够保持足够大，且反应速度与酶 量也符合动力学关系，当酶量增加时，反应速度亦随之增大。脂肪酶添加量太少，则降低反 应速率。脂肪酶添加量过多，也就是底物含量相对较低时，虽然这时反应速度也随着增大， 但底物和产物的传质阻力的影响已开始大于酶反应催化速度的影响，其反应速度的增量减 少，酶的催化效率降低。一种酶法催化酯交换合成中/长链结构甘油三酯的方法，称取一定量的中链甘油 三酯MCT和长链甘油三酯LCT，按MCT LCT摩尔比为1 0. 5 2的比例将其经干燥后加入 到密闭的反应容器中，在搅拌、50-90°C加热的条件下，加入MCT和LCT总油重2%_12%的脂 肪酶TL IM作为催化剂进行酯交换反应，反应30-180min后停止加热，经离心，分离脂肪酶 与油，得中/长链结构甘油三酯。中链甘油三酯MCT选用辛癸酸甘油三酯，长链甘油三酯LCT选用大豆油。中/长链STG含量的测定
蒸发光散射-高效液相色谱法(HPLC-ELSD) 中/长链STG酸值的测定
参考国标GB/T 5530-2005动植物油脂酸值和酸度的测定(滴定法) 中/长链STG过氧化值的测定 参考国标GBT5538-2005动植物油脂过氧化值测定 中/长链STG色泽的测定
参考国标GB/T 22460-2008动植物油脂罗维朋色泽的测定 中/长链STG的品质
对酯交换产物的甘油三酯组成、酸值、过氧化值和色泽进行检测，结果表明，产物中中/ 长链STG含量可达70%-80%之间，MCT含量在5%_15%之间，LCT含量在10%_20%之间；酸值 在圹20mg/g之间；过氧化值在0. 1-0. 6meq/kg ；色泽黄值0. 5-3之间，红值0 -0. 3之间(罗 维朋1英寸比色杯)。本发明的有益效果本发明建立了一种酶法合成中/长链STG的方法，属于开创性 研究。提供了中/长链STG合成工艺参数的选择依据，确定了高含量中/长链STG合成 的具体工艺和参数。采用本工艺合成中/长链STG，与现在工业生产中常用的化学合成法相比，更加安 全、环保而且副反应少。
具体实施例方式实施例1
6. 4g长碳链甘油三酯(大豆油)与3. 6g中碳链甘油三酯(辛癸酸甘油三酯)混合(即长 碳链甘油三酯与中碳链甘油三酯摩尔比1 1)，加入到密闭容器中，在机械搅拌、70°C加热 条件下，加入4% (以油重计)脂肪酶TL IM开始计时，反应60min后停止加热，将油转入离心 管中，4000r/min离心2min，将脂肪酶和油分离，得中/长链STG。测定产物中中/长链STG 含量及其酸价、过氧化值和色泽 。检测所得产物中中/长链STG的含量为72. 73%、酸价10. 8mg/g、过氧化值 0. 39meq/kg、色泽为黄值1.0，红值0. 1 (1英寸比色杯)。实施例2
6. 4g长碳链甘油三酯(大豆油)与3. 6g中碳链甘油三酯(辛癸酸甘油三酯)混合(即长 碳链甘油三酯与中碳链甘油三酯摩尔比1 1)，加入到密闭容器中，在机械搅拌、80°C加热 条件下，加入4% (以油重计)脂肪酶TL IM开始计时，反应60min后停止加热，将油转入离心 管中，4000r/min离心2min，将脂肪酶和油分离，得中/长链STG。测定产物中中/长链STG 含量及其酸价、过氧化值和色泽。检测所得产物中中/长链STG的含量为73. 45%、酸价8. 13mg/g、过氧化值 0.43meq/kg、色泽为黄值1.0，红值0. 1 (1英寸比色杯)
实施例3
6. 4g长碳链甘油三酯(大豆油)与3. 6g中碳链甘油三酯(辛癸酸甘油三酯)混合(即长 碳链甘油三酯与中碳链甘油三酯摩尔比为1 1)，加入到密闭容器中，在机械搅拌、70°C加 热条件下，加入10% (以油重计)脂肪酶TL IM开始计时，反应ISOmin后停止加热，将油转 入离心管中，4000r/min离心2min，将脂肪酶和油分离，得中/长链STG。测定产物中中/长 链STG含量及其酸价、过氧化值和色泽。检测所得产物中中/长链STG的含量为77. 14%、酸价18. 55mg/g、过氧化值 0. 50meq/kg、色泽为黄值1.0，红值0. 1 (1英寸比色杯)。
权利要求
一种酶法催化酯交换合成中/长链结构甘油三酯的方法，其特征在于称取一定量的中链甘油三酯MCT和长链甘油三酯LCT，按MCT︰LCT摩尔比为1︰0.5~2的比例将其经干燥后加入到密闭的反应容器中，在搅拌、50 90℃加热的条件下，加入MCT和LCT总油重2% 12%的脂肪酶TL IM作为催化剂进行酯交换反应，反应30 180min后停止加热，经离心，分离脂肪酶与油，得中/长链结构甘油三酯。
2.根据权利要求书1所述的酶法合成中/长链结构甘油三酯的方法，其特征在于中链 甘油三酯MCT选用辛癸酸甘油三酯，长链甘油三酯LCT选用大豆油。
全文摘要
一种酶法催化酯交换合成中/长链结构甘三酯的合成方法，属于油脂深加工、改性技术领域。本发明以中碳链甘油三酯(MCT)和长碳链甘油三酯(LCT)为原料，采用脂肪酶TLIM催化酯交换反应，在搅拌条件下，对反应温度、反应时间、脂肪酶添加量等影响因素进行了优化，确定了中/长链结构甘油三酯的合成的最佳工艺和参数。
文档编号C12P7/64GK101979625SQ20101052935
公开日2011年2月23日 申请日期2010年11月3日 优先权日2010年11月3日
发明者刘元法, 宋志华, 彭亮, 王兴国, 金青哲, 黄健花 申请人:江南大学