专利名称：富含甘油二酯的功能性油脂的制备方法
技术领域：
本发明涉及富含甘油二酯的功能性油脂的酶法制备，具体涉及一种对植物油甘油解制备富含甘油二酯的功能性油脂的方法。
背景技术：
甘油二酯(Diacylglycerol，DAG)是一类甘油三酯(Triacylglycerol，TAG)中的一个脂肪酸被羟基取代的结构脂质。它是天然植物油脂的微量成分及体内脂肪代谢的内源中间产物，是公认安全(GRAS)的食品成分。近年来，许多医学研究表明甘油二酯具有调节血脂、防止动脉血栓形成、抑制肝脏脂肪积累、缓解糖尿病肾病、减肥抑制食欲等功能。2001 年美国最大的粮油加工企业ADM公司和日本KAO (花王)公司成立合资公司ADM Kao LLC, 2003年在美国和日本大量销售富含DAG的保健油脂Enova Oi 1，用于色拉、烹调用油、人造奶油和蛋黄酱。由此可见，富含甘油二酯的功能性油脂具有极大的应用价值。天然存在的甘油二酯的含量很少，目前大都通过油脂的化学或酶法改性等方式得到。化学法生产具有成本低、运行经济、易实现规模生产的特点，但反应温度高、副产物多、 反应缺乏专一性。生物酶法具有反应条件温和、环境污染少、高度选择性等优点，可对产物形成精确的控制，并可方便开发具有特殊结构的产品。目前，酶法制备富含甘油二酯的功能性油脂的方法都是采用脂肪酶，商业化的微生物脂肪酶多是1，3_特异性脂肪酶，价格昂贵。另外得到的产品中不仅得到甘油二酯，同时得到较多的单甘酯，产品纯度较低，分离成本较高。磷脂酶Lecitase Ultra是一类催化水解磷脂分子Sn-I为上酯键的酶，水解产物为溶血磷脂和游离脂肪酸。Lecitase Ultra是诺维信公司推出的磷脂酶Al的新型基因产品，来源于微生物发酵制得。目前未见到关于采用固定化磷脂酶Lecitase Ultra催化植物油甘油解制备甘油二酯的报道。中国专利申请(申请号200710030273. 0)公开了一种采用游离磷脂酶Al催化植物油水解法制备甘油二酯的方法，其包括对植物油进行水解，反应结束后对产物进行分子蒸馏，得到粗甘油二酯，效果较好。上述专利中的催化酶为游离酶，不便于回收重复使用，对酶的使用效率较低。中国专利申请(申请号200810057174. 6)公开了一种在叔丁醇体系中采用固定化脂肪酶制备甘油二酯的工艺，以短链醇为酰基受体，对甘油三酯进行酯交换，然后采用分子蒸馏除去副产物，得到终产品。此反应所生成副产物较多，且可能存在有机溶剂残留，不利于食品体系中的应用。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的上述不足，提供一种具有生产成本低，适于工业生产的富含甘油二酯的功能性油脂的制备方法。本发明所提供的采用固定化磷脂酶 Lecitasee Ultra催化植物油甘油解制备富含甘油二酯的方法，包括以下内容富含甘油二酯的功能性油脂制备方法，包括以下步骤
(1)磷脂酶Lecitase Ultra的固定化取5 10份质量经活化处理的DA-201大孔吸附树脂、10 25份质量的Tris-HCl缓冲液、0. 5 2份质量的游离磷脂酶Lecitase Ultra混合，在25 35°C下搅拌吸附2飞小时，然后过滤，得大孔吸附树脂固定化磷脂酶；
(2)固定化酶催化植物油的甘油解反应取1份质量的植物油、5 10份质量的甘油、 0. 5^1份质量的去离子水和0. 5^1份质量的所述固定化磷脂酶混合，在35、5°C下反应 12 36小时，得产物混合物；
(3)分离所述产物混合物经离心分离，得到的上层油层即为富含甘油二酯的功能性油脂。上述的富含甘油二酯的功能性油脂的制备方法中，所述步骤(1)中大孔吸附树脂 DA-201的活化处理工艺为
有机溶剂处理取20g树脂，置于250mL锥形瓶中，加50mL无水乙醇，浸泡M小时，用蒸馏水洗至中性；用质量浓度为5%的HCl酸洗在锥形瓶中加入50mL的质量浓度为5%的 HC1，浸泡M小时，用蒸馏水洗至中性；用质量浓度为5%Na0H的碱洗在锥形瓶中加入50mL 质量浓度为5%的NaOH，浸泡M小时，用蒸馏水洗至中性，用滤纸吸干备用；用磷酸盐缓冲溶液平衡在锥形瓶中加入0. 025mol/L、pH7. 5的磷酸盐缓冲溶液50ml，放入摇床，摇床转速为150转/分钟，每4小时抽滤一次，检查pH值，并加入新的所述磷酸盐缓冲溶液浸泡， 直至滤液的PH值与磷酸盐缓冲溶液的pH值一致。上述的富含甘油二酯的功能性油脂的制备方法中，所述步骤(1)中的TriS-HCl缓冲液浓度为0. 01mol/L, pH为7. 0。上述的富含甘油二酯的功能性油脂的制备方法中，所述步骤(2)中植物油与甘油的摩尔比为1:5 1:10。上述的富含甘油二酯的功能性油脂的制备方法中，所述步骤(2)中的反应体系中含有质量分数为59TlO%的水分。上述的富含甘油二酯的功能性油脂的制备方法中，所述步骤(2)中的反应体系的加酶量为底物质量的59TlO%。上述的富含甘油二酯的功能性油脂的制备方法中，所述步骤(3)中离心分离为 6000^10000 r/min 离心 10-30min。所述步骤(1)中大孔吸附树脂DA-201的活化处理条件为有机溶剂处理取20g 树脂，置于250mL锥形瓶中，加50mL无水乙醇。浸泡M小时，用蒸馏水洗至中性；用5%HC1 酸洗在锥形瓶中加入50mL的5%HC1，浸泡M小时，用蒸馏水洗至中性；用5%Na0H碱洗 在锥形瓶中加入50mL的5%Na0H，浸泡M小时，用蒸馏水洗至中性，用滤纸吸干备用；用磷酸盐缓冲溶液平衡在锥形瓶中加入0. 025mol/L pH7. 5的磷酸盐缓冲溶液50ml，放入摇床 (150转/分钟)，每4小时抽滤一次，检查pH值，并加入新的磷酸盐缓冲溶液浸泡，直至滤液的pH值与磷酸盐缓冲溶液的pH值一致。本发明的制备方法，主要反应原理是甘油三酯和甘油在磷脂酶Lecitase Ultra 的催化下合成甘油二酯，理论上2分子的甘油三酯和1分子的甘油分子可以合成3分子的甘油二酯。主要反应方程式如下
权利要求
1.富含甘油二酯的功能性油脂制备方法，其特征在于，包括以下步骤(1)磷脂酶Lecitase Ultra的固定化取5 10份质量经活化处理的DA-201大孔吸附树脂、10 25份质量的Tris-HCl缓冲液、0. 5 2份质量的游离磷脂酶Lecitase Ultra混合，在25 35°C下搅拌吸附2飞小时，然后过滤，得大孔吸附树脂固定化磷脂酶；(2)固定化酶催化植物油的甘油解反应取1份质量的植物油、5 10份质量的甘油、 0. 5^1份质量的去离子水和0. 5^1份质量的所述固定化磷脂酶混合，在35、5°C下反应 12 36小时，得产物混合物；(3)分离所述产物混合物经离心分离，得到的上层油层即为富含甘油二酯的功能性油脂。
2.根据权利要求1所述的富含甘油二酯的功能性油脂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中大孔吸附树脂DA-201的活化处理工艺为有机溶剂处理取20g树脂，置于250mL锥形瓶中，加50mL无水乙醇，浸泡M小时，用蒸馏水洗至中性；用质量浓度为5%的HCl酸洗在锥形瓶中加入50mL的质量浓度为5%的 HC1，浸泡M小时，用蒸馏水洗至中性；用质量浓度为5%Na0H的碱洗在锥形瓶中加入50mL 质量浓度为5%的NaOH，浸泡M小时，用蒸馏水洗至中性，用滤纸吸干备用；用磷酸盐缓冲溶液平衡在锥形瓶中加入0. 025mol/L、pH7. 5的磷酸盐缓冲溶液50ml，放入摇床，摇床转速为150转/分钟，每4小时抽滤一次，检查pH值，并加入新的所述磷酸盐缓冲溶液浸泡， 直至滤液的PH值与磷酸盐缓冲溶液的pH值一致。
3.根据权利要求1所述的富含甘油二酯的功能性油脂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的Tris-HCl缓冲液浓度为0. 01mol/L, pH为7. 0。
4.根据权利要求1所述的富含甘油二酯的功能性油脂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中植物油与甘油的摩尔比为1:5 1:10。
5.根据权利要求1所述的富含甘油二酯的功能性油脂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的反应体系中含有质量分数为59TlO%的水分。
6.根据权利要求1所述的富含甘油二酯的功能性油脂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的反应体系的加酶量为底物质量的59TlO%。
7.根据权利要求1所述的富含甘油二酯的功能性油脂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中离心分离为6000^10000 r/min离心10_30min。
全文摘要
本发明涉及富含甘油二酯的功能性油脂的制备方法，该方法包括以下步骤(1)磷脂酶Lecitase Ultra的固定化；(2)固定化酶催化植物油的甘油解反应；(3)产物分离。本发明所用磷脂酶Lecitase Ultra价格便宜，只有脂肪酶价格的5%~10%，所用于酶的固定化树脂DA-201价格低廉。经固定化后的磷脂酶Lecitase Ultra具有很好的催化效果，产物中甘油二酯含量高，副产物少，固定化酶可重复利用，因此本方法制备的产品成本较低，在工业上有良好的应用前景。
文档编号C12N11/02GK102199634SQ201110092850
公开日2011年9月28日 申请日期2011年4月14日 优先权日2011年4月14日
发明者刘宁, 崔春, 汪勇, 赵谋明 申请人:华南理工大学