一种制备鸭油甘油二酯的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于甘油二醋制备的技术领域，具体设及一种固定化脂肪酶催化制备鸭油 甘油二醋的方法。
【背景技术】：
[0002] 鸭油的多不饱和脂肪酸(PUFA)含量较高，且单不饱和脂肪酸(MUFA)含量高于猪 油、花生油、豆油、玉米油、接近橄揽油。目前对于鸭油的研究较少，大部分鸭油作为饲料使 用，经济价值较低。本发明拟采用W鸭油作为脂肪酸供体催化制备甘油二醋，W拓宽鸭油的 利用途径，提高鸭加工过程中产生的脂肪附加值。
[0003] 甘油二醋是由丙Ξ醇(甘油)与两个脂肪酸醋化后得到的产物。它分为1,3-甘油二 醋和1,2-甘油二醋两种异构体。研究表明，甘油二醋(DG)在降血脂、减少内脏脂肪、抑制体 重增加等方面有重要功能。此功能主要是通过抑制甘油Ξ醋(TG)在体内蓄积实现的。TG在 肠道中，两端脂肪酸由于脂肪酶作用，被酶解为2-单甘醋(MG)与游离脂肪酸(FA)，并在小肠 上皮细胞被吸收。在小肠上皮细胞中，FA与2-MG再次被迅速合成为TG(中性脂肪），作为血中 中性脂肪在全身运动，那些未被作为能量利用的中性脂肪便作为体内脂肪而蓄积。而DG大 多都被分解为不能再合成脂肪的1-MG与脂肪酸，因为1-MG与2-MG中脂肪酸与甘油结合的位 置不同，因此作为中性脂肪合成原料有很大差别，在小肠内向中性脂肪再次合成极其迟缓。 细胞内游离脂肪酸浓度变高，并通过β-氧化途径最终被分解为水和二氧化碳释放，因此DG 在小肠脂质分解和能量利用率提高。同时使食用DG后血液中的中性脂肪难W上升，运样，若 持续食用DG，便可减少体内脂肪积累。由此推断，甘油二醋一方面保留了甘油Ξ醋所具有的 营养功能；另一方面，由于甘油二醋和甘油Ξ醋在人体内代谢的差异，W及人体内的膜脂肪 酶是1，3位专一性酶，因此，甘油二醋具有一些甘油Ξ醋所不具有的理化特性和保健功效。 此外，由于甘油二醋具有独特的一些物理和生化特性，使其在食品、化妆品、医药等方面都 有广阔的开发利用前景。
[0004] 迄今为止，国内外领域专家探索的制备甘油二醋的方法有W下几种：1)化学法:其 生产甘油二醋具有成本低、运行经济，容易实现规模生产的优点。早期人们多用此法生产甘 油二醋。然而由于反应缺乏专一性，所得产品是1,2-甘油二醋、1,3-甘油二醋的混合物，比 例通常为7:3~6: 4。因此，该法通常不能预测脂肪酸在终产品中的结合位置。虽然通过特异 的化学反应也可生产结构特殊的1，3-DG，但需保护剂，反应步骤繁杂冗长，并且需大量的化 学试剂或有机溶剂，污染严重，运是食品、医药行业不期望的，从清洁生产、绿色环保的要求 来看也是不适合的。2)水解法：目前公开的水解脂肪来生产甘油二醋的方法中，大都在高 溫、高压的条件下进行（专利CN101768076A)，容易使不饱和脂肪酸发生氧化，并且能耗多， 生产成本较高，并容易蒸发造成污染，不利于大规模生产。3)酶解法:脂肪酶催化的醋交换 反应，包括转醋化、甘油解、酸解反应。利用天然的脂肪酶作为催化剂催化油脂水解或甘油 醇解合成甘二醋，因采用了高效的生物催化剂而成为最具工业前景的制备方法;然而，此酶 不能够与产物(甘油二醋)彻底分离，产品纯度低，无法保障食品安全;另外，此工艺不能使 酶回收重复利用。
[0005] 因此，发明一种安全、环保、高效、经济的鸭油甘油二醋制备方法，最终达到催化酶 能够与产物(甘油二醋)得到彻底分离，产品无酶残留，可回收重复利用的目标，对鸭脂肪生 态利用和提高产品的附加值具有重要意义。
【发明内容】
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[0006] 本发明的目的是提供一种鸭油甘油二醋的制备方法，即采用固定化脂肪酶催化鸭 油制备甘油二醋。
[0007] 申请人在长期的研究中确定了酶解制备鸭油甘油二醋的最佳制备条件，通过对加 酶量、底物比(甘油:鸭油混合脂肪酸）、溫度、时间的筛选确定出最佳的制备条件，并且对固 定化酶的制备进行了优化，从而促成了本发明。
[0008] 本发明的制备鸭油甘油二醋的方法，包括如下步骤：
[0009] 1)混合脂肪酸的制备：
[0010] 将鸭油水溶液在87°C恒溫水浴锅中1.化，然后转移至分液漏斗除去下层溶液，在 下层溶液中加入Imol/L的化师容液，87°C恒溫水解，用化CI洗涂除去甘油，再用10%的HC1 酸化至抑2~3，释放游离的脂肪酸；
[00川 2)甘油二醋的制备：
[0012]将上述步骤1)中的混合脂肪酸与甘油混合，加入固定化脂肪酶，放置在恒溫摇床 进行酶解反应，反应结束后通过离屯、将酶与底物分离，得到鸭油甘油二醋。
[001引上述步骤2)中甘油与混合脂肪酸的质量比为1:2.02,酶解溫度为44°C，酶解时间 为9.化，此条件下，酶解反应最充分，产品纯度高，减少了原材料及能源的浪费，有利于实现 绿色生产。
[0014]其中固定化脂肪酶，其制备方法如下：
[001引1)按1.5:1的比例称取FeC 13 JeCl2，加入浓度为40 %的淀粉乳中，置65°C水浴中升 溫，调至抑值为10,于65°C水浴中超声混匀；再将混匀后的液体置于60°C水浴中揽拌化，再 静置冷却至室溫，调抑至中性，将反应后的液体用95%乙醇洗涂3次，用磁铁进行固液分离， 倾去上清液，真空冷冻干燥，过100目筛，即得磁性淀粉微球；
[0016] 2)称取1份磁性淀粉载体，加入20倍体积的1%的京尼平溶液，交联化，产物进行固 液分离，真空冷冻干燥，得到活化的磁性淀粉微球；
[0017] 3)将活化的磁性淀粉微球1份、1%的脂肪酶溶液3份，用抑为4的缓冲液定容至25 倍体积，于30°C、转速2(K)r/min下在摇床中振荡反应化，真空冷冻干燥，即得到固定化脂肪 酶。
[0018] 本发明采用固定化脂肪酶催化鸭油制备甘油二醋，能够与产物(甘油二醋)彻底分 离，产品纯度高，且酶能够实现多次回收重复利用;保障了食品安全、减少了环境污染、降低 了生产成本。
【附图说明】：
[0019] 图1本发明中底物比与加酶量交互响应面图
[0020] 图2本发明中酶解溫度与加酶量交互响应面图
[0021] 图3本发明中酶解时间与加酶量交互响应面图
[0022] 图4本发明中酶解溫度与底物比交互响应面图
[0023] 图5本发明中酶解时间与底物比交互响应面图
[0024] 图6本发明中酶解时间与酶解溫度交互响应面图
【具体实施方式】：
[0025] 本发明采用碱法水解鸭油制备鸭油混合脂肪酸，再将甘油与混合脂肪酸按照一定 比例混合，然后加入一定量的固定化脂肪酶进行反应。W甘油二醋的生成率为指标，底物 比、加酶量、反应时间及反应溫度为因素，设计响应面试验，筛选出酶解鸭油制备甘油二醋 的最佳工艺条件。
[0026] 本发明中酶解鸭油制备甘油二醋方法，包括有如下的步骤：
[0027] 1)混合脂肪酸的制备:将200g鸭油放入lOOOmL的烧杯，加蒸馈水至440mL，放置在 87°C恒溫水浴锅中1.化。然后转移至分液漏斗除去下层，重复W上操作。然后加入一定量的 Imol/L的化0田容液，87°C恒溫水解，用化Cr洗涂除去甘油，用10 %的肥1酸化至pH2~3，释放 游离的脂肪酸。
[0028] 2)鸭油甘油二醋的制备:将甘油和鸭油混合脂肪酸按照1:0.5~3的比例放入到锥 形瓶中，加入0.5%~3%的固定化南极假丝酵母脂肪酶B，然后放置到摇床上，设定溫度为 30°C~70°C，设置反应时间为2~12h，反应结束后，将上述反应液于4000r/min的高速离屯、 机中离屯、20min，便可将酶分离，得到的上清液为高纯度的甘油二醋混合物。得到的甘油二 醋混合物用高效液相色谱法测定其含量。
[0029] 下面结合具体实施例对本发明的方法进行详细描述。
[0030] 实施例1:鸭油甘油二醋的制备
[0031 ] 将甘油和鸭油混合脂肪酸按照1:0.5~3的比例放入到锥形瓶中，加入0.5%~3% 的固定化南极假丝酵母脂肪酶B，然后放置到摇床上，设定溫度为30°C~70°C，设置反应时 间为2~12h，反应结束后，将上述反应液于40(K)r/min的高速离屯、机中离屯、20min，便可将酶 分离，得到的上清液为高纯度的甘油二醋混合物。得到的甘油二醋混合物用高效液相色谱 法测定其含量。
[0032] 上述反应条件的优化步骤如下：
[0033] (1)加酶量的筛选:将底物比（甘油:混合脂肪酸)设为1:2,反应溫度为50°C，反应 时间为1 Oh，加酶量分别为0.5 %，1 %，1.5 %，2 %，2.5 %，3 %，然后分别进行试验，通过测定 甘油二醋的生成率来进行加酶量的初步筛选。
[0034] (2)底物比的筛选:设置加酶量为2%，反应溫度为50°C，反应时间为lOh，甘油:混 合脂肪酸分别为1:0.5,1:1,1:1.5,1:2,1:2.5，1:3,分别进行试验，通过测定甘油二醋的生 成率来进行底物比的初步筛选。
[0035] (3)酶解溫度的筛选:设置加酶量为2%，反应时间为lOh，底物比为1:2,反应溫度 分别为30°0,40°0,50°0,60°0,70°0，分别进行试验，通过测定甘油二醋的生成率来进行酶 解溫度的初步筛选。
[0036] (4)酶解时间的筛选:设置加酶量为2%，底物比为1: