本发明涉及植物甾醇提取技术领域，具体涉及一种酶法酯化游离脂肪酸提取植物甾醇的工艺。
背景技术
植物甾醇(phytosterols)主要存在于植物细胞膜中，在各种植物油、坚果及植物种子中含量丰富，尤其是在米糠油、菜籽油以及玉米油中含量较高。植物甾醇具有良好的生理功能，有降血清胆固醇、降血脂、抗肿瘤、降低心脏病发生率等作用。随着大众对自身健康愈来愈重视，植物甾醇也越来越受到大众青睐。
在植物油工业中，精炼过程造成了植物甾醇的大量损失，如在精炼过程中一般均需要脱臭工序，即采用高温真空的方式去除植物油中的脂肪酸等杂质，延长植物油产品的货架期。而在植物油脱臭过程中，蒸发冷凝的副产品为脱臭馏出物，其主要成分是游离脂肪酸、中性油脂、植物甾醇、天然维生素e及色素等。现有技术中，从脱臭馏出物中提取植物甾醇的工艺方法，主要有以下两种：
第一种是使用强酸或其他化学品作为催化剂，将游离脂肪酸和中性油脂，在催化剂的作用下，在过量甲醇的参与下，发生酯化反应生成脂肪酸甲酯，再进一步降温分离出植物甾醇，参见中国专利cn1074217a。有些研究文献及专利，在酸催化剂方面进行了一定改进，采用固体酸等，参见中国专利cn102229641b。该类方法的缺陷为：一方面强酸强碱，对设备材质要求较高，对酯化完成后的反应料液处理工艺复杂冗长，同时，处理酸碱会产生大量的含油含盐废水，会对环境造成不利影响；另一方面这种以强酸等化学品作为催化剂，会对所处理的原料——脱臭馏出物中的原有组分造成一定破坏。
第二种是酶反应，利用脂肪酶等酶制剂代替常规的强酸作为催化剂进行转酯化反应后提取相应产物，参见中国专利cn1563399a。以上两类工艺，其基本思路是通过强酸或酶制剂作为催化剂催化脱臭馏出物中脂肪酸与甲醇生成脂肪酸甲酯，进而进行目标产物的分离提取。一方面采用甲醇作为溶剂，具有爆炸危险及健康损害的缺点；另一方面，在生产工艺过程中，有脂肪酸甲酯副产物的产生，而生成的脂肪酸甲酯对人体会有一定危害，对植物甾醇的安全性也会造成潜在风险，因而，该类工艺所提取的植物甾醇产品也不适合作为食品添加剂用途。
技术实现要素：
为解决现有技术中存在的问题，本发明提出一种工艺过程简便、经济可行的从植物油脱臭馏出物提取植物甾醇的方法。该方法能成功从植物油脱臭馏出物中提取植物甾醇，并消除了脂肪酸甲酯的潜在风险，具体技术方案如下。
一种酶法酯化游离脂肪酸提取植物甾醇的工艺，包括以下工艺步骤：
（1）原料预处理：将脱臭馏出物原料升温至60-80℃，然后调节其ph，使反应体系的ph控制在6.0~7.5；
（2）酶反应：向步骤1所得脱臭馏出物中添加甘油或乙醇，为与脱臭馏出物中的脂肪酸反应，提供所需底物，待反应体系温度降至50-70℃时，按脱臭馏出物质量比0.2wt%-2wt%，加入脂肪酶并搅拌均匀，将反应体系温度维持在50-70℃，搅拌速度为30-100r/min，反应周期为6-36小时，至反应体系的酸价不再变化，终止反应；
（3）深度脱酸：将反应体系升温至75~85℃，添加质量浓度为8-22%的稀碱液，均质，并维持75~85℃温度10~30分钟，离心，弃去沉淀；
（4）脱色反应：在真空条件下，将反应体系温度升高至80-100℃，添加脱色剂搅拌，脱色过滤，得滤液；
（5）将滤液低温(0-7℃)静置（5-24小时），离心，弃上清液，得晶体沉淀，即为植物甾醇粗品。
作为优选，所述步骤1中，向脱臭馏出物原料中添加质量浓度为10°bé-18°bé的氢氧化钠溶液，调节其ph，氢氧化钠溶液的添加量为脱臭馏出物质量的100~300ppm。
作为优选，所述步骤2中甘油或乙醇的添加量为脱臭馏出物质量的8~12%。
作为优选，所述步骤2中脂肪酶的添加量为脱臭馏出物质量的0.2~2%。
作为优选，所述步骤2中反应体系进行酶反应过程时温度为40-70℃。
作为优选，所述步骤4中脱色剂为活性炭，活性炭的添加量为反应体系质量的0.5-2%。
作为优选，所述步骤3中添加质量浓度8-22%的氢氧化钠溶液，以纯氢氧化钠计，氢氧化钠添加量为反应液中脂肪酸质量的10~18%，均质，并维持75-85℃温度10-30分钟，离心，弃去沉淀，得到上层滤液。
作为优选，所述步骤5中将反应液置于0~7℃条件下静置5~24小时然后离心。
有益效果
本发明公开了一种工艺过程简便、经济可行的从植物油脱臭馏出物提取植物甾醇的方法。该方法能成功从植物油脱臭馏出物中提取植物甾醇，并消除了有害副产物的潜在风险。
本发明所采用的酶法处理脱臭馏出物工艺，与目前现有的化学催化剂法处理脱臭馏出物工艺相比，具有以下优势：反应条件温和、对设备材质要求低，工艺过程简便，对环境更加友好，能最大限度保留所处理的原料——脱臭馏出物中的原有组分，反应副产物少。
本发明与目前新兴的酶法酯交换处理脱臭馏出物工艺相比，具有以下优势：不采用危险有机溶剂——甲醇、具有工艺友好性和安全性，在工艺过程中不产生有害副产物——脂肪酸甲酯，不存在脂肪酸甲酯污染植物甾醇的可能，整个过程不涉及有害原料及中间产物，且反应条件绿色温和，所得目标产品安全可靠等优点。解决了植物甾醇提取过程中原料的生产安全性风险，同时，为植物甾醇更广泛应用于食品领域，提供了更绿色安全的工艺途径。
具体实施方式
实施例1
一种酶法酯化游离脂肪酸提取植物甾醇的工艺，包括以下步骤：将100g脱臭馏出物原料升温至60℃，添加10%(w/w)的氢氧化钠溶液0.2g，搅拌均匀，此时测定反应体系ph为6.0。向脱臭馏出物中添加脱臭馏出物质量8%的甘油，即8g。加入脂肪酶搅拌均匀。60℃、180rpm转速搅拌反应15小时。反应结束，反应体系中脂肪酸含量为10%。向反应液中添加10%(w/w)氢氧化钠溶液14g，均质，并维持75-85℃温度10-30分钟。离心，弃去沉淀。将上清液加入2g活性白土，95℃下真空脱色30分钟，过滤，取滤液置于0-7℃条件下静置12-24小时，离心，弃上清液，得晶体烘干后样品质量为5g，即植物甾醇粗品，经测定植物甾醇含量为65%。
实施例2
一种酶法酯化游离脂肪酸提取植物甾醇的工艺，包括以下步骤：将100g脱臭馏出物原料升温至60℃，添加10%(w/w)的氢氧化钠溶液0.2g，搅拌均匀，此时测定反应体系ph为6.0。向脱臭馏出物中添加脱臭馏出物质量10%的甘油，即10g。加入脂肪酶搅拌均匀。60℃、180rpm转速搅拌反应15小时。反应结束，反应体系中脂肪酸含量为8.5%。脱色过滤后，向反应液中添加10%(w/w)氢氧化钠溶液12.1g，均质，并维持75-85℃温度10-30分钟。离心，弃去沉淀。将上清液加入2g活性白土，95℃下真空脱色30分钟，过滤，取滤液置于0-7℃条件下静置12-24小时，离心，弃上清液，得晶体烘干后样品质量为5.5g，即植物甾醇粗品，经测定植物甾醇含量为63.5%。
实施例3
一种酶法酯化游离脂肪酸提取植物甾醇的工艺，包括以下步骤：将100g脱臭馏出物原料升温至60℃，添加10%(w/w)的氢氧化钠溶液0.2g，搅拌均匀，此时测定反应体系ph为6.0。向脱臭馏出物中添加脱臭馏出物质量12%的甘油，即12g。加入脂肪酶搅拌均匀。60℃、180rpm转速搅拌反应15小时。反应结束，反应体系中脂肪酸含量为7.5%。脱色过滤后，向反应液中添加10%(w/w)氢氧化钠溶液10.7g，均质，并维持75-85℃温度10-30分钟。离心，弃去沉淀。将上清液加入2g活性白土，95℃下真空脱色30分钟，过滤，取滤液置于0-7℃条件下静置12-24小时，离心，弃上清液，得晶体烘干后样品质量为6.1g，即植物甾醇粗品，经测定植物甾醇含量为62%。