一种用气固两相磁稳定流化床酶解大豆的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种油脂加工工艺领域，具体涉及一种用气固两相磁稳定流化床酶解大豆的方法。
【背景技术】
[0002]酶的固定化是用固体材料将酶束缚或限制于一定区域内，仍能进行其特有的催化反应、并可回收及重复使用的一类技术。固定化酶可以提高酶的稳定性并增加酶的使用次数，以及容易与产物和底物分离等优点而被广泛深入的研究。但目前常用的固定化方法在制备固定化酶时酶活损失较大，且载体常常不可重复使用或载体的再生操作复杂，限制了固定化酶的产业化应用。
[0003]流化床具有良好的传质及传热性能，可处理闻粘度底物和粉末状底物，不会堵塞，温度、PH易于控制等特点，在酶催化反应中得到越来越广泛的关注。然而在传统的液固流化床中，一般的固定化酶颗粒的密度与流化流体密度相差不大，而且颗粒体积较小，使得流化床的带出速度较小，降低了传质过程，限制了设备操作范围和适应性。为了使固定化酶颗粒在较高的流化速度下不被流体夹带出床层，必须借助于某种外力的作用。磁场流化床是将磁场引入普通的流化床，采用磁敏性颗粒作为床层介质的流固处理系统。该系统借助于磁敏性颗粒对外部磁场的响应性，提供了一种改善流化床操作性能的手段，为流化床在酶催化反应中的更广泛应用提供一个新的途径。
[0004]在磁场流化床的磁场强度范围内，一般酶的活性和稳定性没有降低，磁场对某些酶甚至有激活作用。磁敏性颗粒固定化酶有较高的收回率以及较好的热稳定性和操作稳定性。这些都为磁场流化床中的酶催化反应提供了可能性。流化床外加磁场后，固定化酶颗粒的带出速度有了很大的提高，同时使得微小固定化酶颗粒在流化床中的应用成为可能，从而使得底物的扩散系数大大提高，加速了反应的速度。磁场流化床中的酶催化反应具有很好的如景。
[0005]因此，本研究将所制备的磁性固定化蛋白酶颗粒作为床层物料进行磁流化床的酶解大豆提取油脂，以期望获得符合磁性固定化蛋白酶颗粒的高效重复利用的目的，为后续的在磁性流化床中的连续化酶解大豆提取大豆油的应用提供参考。
【发明内容】
[0006]本发明是一种用气固两相磁稳定流化床酶解大豆的方法，创新在于将蛋白酶固定于磁性载体制成磁性固定化酶，在磁流化床反应器中利用电流通过磁线圈产生的磁场，使磁性固定化酶能够呈现出磁稳定态分布，进而使大豆粉末能与酶充分反应。气固两相磁稳定流化床酶解大豆的方法相对于普通的酶法提取油脂具有以下优点:一是酶与反应物接触充分，提高反应效率，节约了生产时间；二是可以实现连续化提取油脂，提高了出油率。
[0007]以膨化大豆为原料，将粉碎的大豆预热到指定温度后，对大豆粉末进行喷雾加湿，粉末在磁流化床反应器中受重力和空气阻力，能进行微观的自由落体运动，使大豆粉末能够在动态运动中与磁性固定化酶完成反应。空气从磁流化床反应器底部进风口通入，加湿的大豆粉末从反应器的顶部进料口进入，与磁性固定化蛋白酶反应，酶解后停止通风由卸料口流出经压榨法提取大豆油。以油脂提取率为参考指标，考察气固两相磁流化床反应器中通风量、磁性固定化蛋白酶的加酶量、磁场强度对油脂提取率的影响，对磁流化床反应器的反应参数的摸索。
【具体实施方式】
[0008]【具体实施方式】一:一种用气固两相磁稳定流化床酶解大豆的方法通过以下步骤实现:一、以膨化大豆为原料，将粉碎的大豆预热到指定温度后，对大豆粉末进行喷雾加湿，粉末在磁流化床反应器中受重力和空气阻力，能进行微观的自由落体运动，使大豆粉末能够在动态运动中与磁性固定化酶完成反应。空气从磁流化床反应器底部进风口通入，加湿的大豆粉末从反应器的顶部进料口进入，与磁性固定化蛋白酶反应，酶解后停止通风由卸料口流出经压榨法提取大豆油；二、以油脂提取率为参考指标，考察气固两相磁流化床反应器中通风量(0.01~0.05m/s )、磁性固定化蛋白酶的加酶量(0.5~2.0%)、磁场强度(0.0010-0.0050T)对油脂提取率的影响；三、压榨法提油。
[0009]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同点在于步骤二中选取通风量0.02-0.04 m/s，测定油脂提取率的变化。其它组成和步骤与具体实施方法一相同。
[0010]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一不同点在于步骤二中选取磁性固定化蛋白酶的加酶量1.0-1.5%，测定油脂提取率的变化。其它组成和步骤与具体实施方法一相同。
[0011]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一不同点在于步骤二中选取磁场强度0.0020-0.0040T，测定油脂提取率的变化。其它组成和步骤与具体实施方法一相同。
【主权项】
1.一种用气固两相磁稳定流化床酶解大豆方法的研究，其特征步骤如下: 一、以膨化大豆为原料，将粉碎的大豆预热到指定温度后，对大豆粉末进行喷雾加湿，粉末在磁流化床反应器中受重力和空气阻力，能进行微观的自由落体运动，使大豆粉末能够在动态运动中与磁性固定化酶完成反应，空气从磁流化床反应器底部进风口通入，力口湿的大豆粉末从反应器的顶部进料口进入，与磁性固定化蛋白酶反应，酶解后停止通风由卸料口流出经压榨法提取大豆油；二、以油脂提取率为参考指标，考察气固两相磁流化床反应器中通风量(0.01~0.05m/s )、磁性固定化蛋白酶的加酶量(0.5~2.0%)、磁场强度(0.0010-0.0050T)对油脂提取率的影响；三、压榨法提油。
2.根据权利要求1所述的一种用气固两相磁稳定流化床酶解大豆的方法，其特征在于步骤二中选取通风量0.02-0.04 m/s，测定油脂提取率的变化。
3.根据权利要求1所述的一种用气固两相磁稳定流化床酶解大豆的方法，其特征在于步骤二中选取磁性固定化蛋白酶的加酶量1.0-1.5%，测定油脂提取率的变化。
4.根据权利要求1所述的一种用气固两相磁稳定流化床酶解大豆的方法，其特征在于步骤二中选取磁场强度0.0020-0.0040T，测定油脂提取率的变化。
【专利摘要】本发明是一种用气固两相磁稳定流化床酶解大豆的方法，创新在于将蛋白酶固定于磁性载体制成磁性固定化酶并能够呈现出磁稳定态分布，进而使大豆粉末能与酶充分反应。以膨化大豆为原料，将粉碎的大豆预热到指定温度后，对大豆粉末进行喷雾加湿，使大豆粉末能够在动态运动中与磁性固定化酶完成反应。空气从磁流化床反应器底部进风口通入，加湿的大豆粉末从反应器的顶部进料口进入，与磁性固定化蛋白酶反应，酶解后停止通风由卸料口流出经压榨法提取大豆油，以油脂提取率为参考指标，考察气固两相磁流化床反应器中通风量、磁性固定化蛋白酶的加酶量、磁场强度对油脂提取率的影响，对磁流化床反应器的反应参数的摸索。
【IPC分类】C11B1-04, C11B1-06
【公开号】CN104593139
【申请号】CN201510028339
【发明人】于殿宇, 江连洲, 赵丹丹, 王立琦, 李相昕, 孙丽雪, 许多现, 李俊
【申请人】东北农业大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月21日