专利名称：由胶体生成三酰基甘油的制作方法
由胶体生成三酰基甘油本申请要求2008年1月7日由Christopher L. G. Dayton提交的美国申请系列 号 11/970，270，名称为“由胶体生成三酰基甘油(GENERATION OFTRIACYLGLYCEROLS FROM GUMS)，，的优先权。
背景技术：
本发明涉及一种由从油精炼方法中回收的胶体来生成三酰基甘油的方法。更加特 别地，本发明涉及处理来自植物油的各种磷脂和卵磷脂(共同被称作”胶体”)以生产或“生 成”三酰基甘油(甘油三酸酯或油)的酶方法。本文描述的发明是基于2007年1月30日 提交的美国专利申请系列号11/668，921和2007年9月11日提交的美国专利申请系列号 11/853，339中公开的发明基础上进一步研发获得的，上述两者均受让给共同受让人，而且 作为参考并入本发明中。由压制或溶剂萃取方法获得的粗制植物油，是三酰基甘油、磷脂、固醇、生育酚、游 离脂肪酸、微量金属、以及其它微量化合物的复杂混合物。为了生产口味平和、颜色浅且保 质期长的优质色拉油，希望去除磷脂、游离脂肪酸和微量金属。被这样去除的磷脂被称作” 胶体”，已经在现有技术中通过各种方法实现，包括水脱胶、酸脱胶、碱脱胶和酶脱胶。这些 脱胶方法中的绝大部分包括随着胶体的分离的可观的油损耗。前面提到的专利申请公开了通过用PLA酶和PLC酶两者处理油组合物而从油组合 物中去除磷脂的方法。可以依序或同时用两种酶处理。令人吃惊地发现，两种酶一起使用 时与任一种单独使用时相比，酶反应动力学比预期的进行得要快得多。此外发现，当两种酶 一起使用时，即使反应条件对其中至少一种酶并非最优化，反应也进行得比预期更快。同时 还发现两种酶一起使用时，反应可以在少于约一小时中进行，而且可以进行得快达约三十 分钟。PLA和PLC酶与油组合物的反应，预期会产生某些必须从被处理过的油中去除的 反应副产物。这些副产物包括由PLC酶从磷脂分裂的含磷酸酯部分、由PLA酶从磷脂分裂 的游离脂肪酸、和由游离脂肪酸从磷脂分裂而得到的溶磷脂。溶磷脂和任何含磷酸酯的副 产物必须从被处理过的油组合物中去除，而且期望前面提到的其它反应副产物会与溶磷脂 一起在被称作”胶体”的重部分中去除。美国专利U. S 5，061，498涉及一种重整脂肪和油的方法，其包含在少量水存在下 用两种或更多种不同种类的脂肪酸特异性和/或位点特异性不同的脂肪酶来处理包含偏 甘油酯的脂肪和油，以获得包含低含量偏甘油酯的脂肪和油。在公开的实施方案中，使用脂 肪酶P是因为它会与甘油骨架上的三个位点中的任何一个反应。理想的脂肪酸，例如油酸 可以被加入到包含偏甘油酯的组合物中，并使用特异于该理想的脂肪酸的脂肪酶，例如脂 肪酶F。脂肪酶F的存在促进优选的脂肪酸的反应超过其它可能存在的脂肪酸，而脂肪酶P 的存在促进了优选的脂肪酸在偏甘油酯上任何位点的酯化。水含量优选地低于1500ppm，特 别是10到200ppm。本发明的目的是提供一种处理分离的胶体以获得否则将会损耗掉的可用的油产 品的方法。
发明概述为促进在前面提到的两项专利申请中描述的工作，对已经从PLA/PLC处理过的油 中分离的胶体进行分析。预期胶体将包含游离脂肪酸和二酰基甘油，其以与原始油组合物 中存在的已经跟酶反应的磷脂量成比例的量存在。相反，令人吃惊地发现，实际存在比理论 所预期的要少的游离脂肪酸和二酰基甘油。由这个令人吃惊的结果得出结论游离脂肪酸 和二酰基甘油分别是PLA和PLC与磷脂反应的副产物，它们在PLA和PLC酶的存在下彼此 反应，形成有用的三酰基甘油，因此实际上生成PLA/PLC处理方法开始前不存在的新的油 分子。因此，发现了不管这些磷脂是使用什么样的方法分离的，PLA和PLC酶的组合可以用 来处理分离的磷脂，以生成新的三酰基甘油分子。因此，本发明包括由油胶体生成三酰基甘油的方法，该方法包括(a)提供包含一 定量油胶体的油组合物，所述胶体包含磷脂，(b)从所述油组合物中分离所述油胶体，以提 供基本不含油胶体的第一部分和包含所述分离的油胶体的第二部分，(c)用一种或多种具 有PLA活性的酶处理所述第二部分，以生成游离脂肪酸，和(d)用一种或多种具有PLC活性 的酶处理所述第二部分，以生成二酰基甘油，从而所述脂肪酸和所述二酰基甘油在至少一 种所述酶的存在下彼此反应，形成三酰基甘油。
图1图示说明了磷脂和三酰基甘油的构型。图2图示说明了磷脂的三个立体专一位点。图3图示说明了可以附着在磷脂的磷酸酯部分的四种常见官能团的结构。图4图示说明了酶对磷脂分子的四个不同的攻击位点。图5图示说明了磷脂在PLA酶和水的存在下反应，产生溶磷脂和脂肪酸。图6图示说明了磷脂在PLC酶和水的存在下反应，产生二酰基甘油和磷酸酯。图7图示说明了磷脂酰胆碱的结构。图8图示说明了含磷胆碱的结构。发明详述磷脂的去除产生了伴随植物油精炼的几乎全部损耗。如图1所示，磷脂在甘油骨 架两端中的一端包含一个磷酸酯基团，而三酰基甘油包含三个脂肪酸。为了区分衍生物，采 用立体专一编号(“Sn”)系统。图2描述了磷脂的三个立体专一位点。磷脂的磷酸酯基团是“亲水的”或“好水的”，其含义为磷酸酯自身和官能团X两 者都被水吸引。磷脂的脂肪酸链Rl和R2是“亲脂的”或“好脂质的”，指它们都被脂质吸 引。因为磷脂分子同时具有亲水的官能团和亲脂的脂肪酸链两者，因此其为杰出的天然乳 化剂。当从植物油中去除磷脂时，磷脂的乳化性质将引起两个磷脂分子和一分子三酰基甘 油被同时去除。磷脂的在图1中用“X”指示的含磷酸酯官能团决定了其亲水性质的程度。图1中 的官能团X可以为数个各种已知类型中的任一种，其中一些在图3中说明。包含官能团_胆碱和_乙醇胺的磷脂对水具有最大的亲和性，而酸、酸式盐(例如 钙、镁和铁)、以及肌醇对水具有低得多的亲和性。磷脂酸和磷脂酸的盐一般被称作“不可与 水结合的磷脂”或NHP。磷脂在油中一般被检测为“磷含量”，其单位为每百万分之一。表1
5阐述了主要油籽作物中存在的典型磷脂量，以及各种官能团以油中存在的磷脂的百分比所 示的分布。表2阐述了卵磷脂(大豆胶体)中存在的磷脂的典型分布。在表2中，“现状”指 典型磷脂组合物，其与夹带的油(2分子磷脂和1分子油)一起从植物油中去除，产生的丙 酮不溶物含量为67%。“标准化”指不存在任何油的磷脂组合物，产生的丙酮不溶物含量为 100%。表3阐述了主要类型磷脂、溶磷脂、和相应的非脂质含磷化合物的分子量。表3中使 用的和本申请中的术语溶磷脂，指其一个脂肪酸基团已经被脂肪酶分裂的磷脂。油酸的分 子量是282. 48，而其中的脂肪酸以油酸(C18 1)存在的二酰基甘油的分子量是620. 99。表 1来自常见油籽的油中的典型磷脂量和分布
权利要求
由油胶体生成三酰基甘油的方法，所述方法包括(a)提供包含一定量油胶体的油组合物，所述胶体包含磷脂，(b)从所述油组合物中分离所述油胶体，以提供基本不含油胶体的第一部分和包含所述分离的油胶体的第二部分，(c)用一种或多种具有PLA活性的酶处理所述第二部分，以生成游离脂肪酸，(d)用一种或多种具有PLC活性的酶处理所述第二部分，以生成二酰基甘油，从而所述脂肪酸和所述二酰基甘油在至少一种所述酶的存在下彼此反应，形成三酰基甘油。
2.如权利要求1所述的方法，其中步骤(c)和(d)基本上同时发生。
3.如权利要求1所述的方法，其中步骤(c)发生在步骤(d)之前。
4.如权利要求1所述的方法，其中步骤(d)发生在步骤(c)之前。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述酶与所述第二部分的反应的持续时 间不超过约四小时。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述酶与所述第二部分的反应的持续时间是约三十 分钟。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述一种或多种具有PLA活性的酶选自 磷脂酶Al酶和磷脂酶A2酶。
8.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述一种或多种具有PLC活性的酶选自 磷脂酶C酶和磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C酶。
9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述酶与所述第二部分的所述反应发生 在pH约8或更低。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述酶与所述第二部分的所述反应发生在pH约3-7。
11.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述酶与所述第二部分的所述反应发 生在温度约40-80°C。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述酶与所述第二部分的所述反应发生在温度约 40-60 "C。
13.如权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述油组合物包含粗制油。
14.如权利要求1-13中任一项所述的方法，其中从所述油组合物中分离所述胶体的所 述步骤的实现的方法选自水脱胶、酸脱胶、碱精炼和除了用PLA和PLC组合脱胶以外的酶 脱胶。
15.如权利要求14所述的方法，其中从所述油中分离所述胶体的所述步骤是通过碱精 炼实现的，而且分离的胶体在用所述酶处理之前PH被调到约8或更低。
16.如权利要求1-15中任一项所述的方法，其中所述PLC酶以约30ppm活性酶或更少的量存在。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述PLC酶以约20ppm活性酶或更少的量存在。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述PLC酶以约IOppm活性酶或更少的量存在。
19.如权利要求1-18中任一项所述的方法，其中所述PLA酶以约2ppm活性酶或更少的量存在。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述PLA酶以约Ippm活性酶或更少的量存在。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述PLA酶以约0.5ppm活性酶或更少的量存在。
22.如权利要求1-21中任一项所述的方法，其中所述第二部分和所述酶的混合物一开 始是剪切混合的。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述剪切混合持续的时间是至少约45秒。
24.如权利要求1-23中任一项所述的方法，其包括加入一定量水的步骤。
25.如权利要求24所述的方法，其中所述水量为总混合物的至少约1.5%重量比。
26.如权利要求25所述的方法，其中所述水量为总混合物的至少约3.0%重量比。
27.如权利要求26所述的方法，其中所述水量为总混合物的至少约4.5%重量比。
全文摘要
本发明公开了由已被从油产品中分离出的胶体来生成三酰基甘油的方法。胶体用具有PLC活性的酶处理，这导致二酰基甘油和磷酸酯的形成，并且用具有PLA活性的酶处理，这导致溶磷脂和游离脂肪酸的形成。然后，来自这两个分开的反应的二酰基甘油和游离脂肪酸在酶的存在下结合，生成新的三酰基甘油分子。
文档编号C11B13/00GK101960003SQ200980107965
公开日2011年1月26日 申请日期2009年1月6日 优先权日2008年1月7日
发明者C·L·G·戴顿 申请人:邦奇油类公司