體系下酶法合成中碳鏈甘三脂的方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種超臨界CO2體系下酶法合成中碳鏈甘三脂的方法。
【背景技術】
[0002]中碳鏈甘三脂(MCT)是指飽和辛酸甘油三酯或飽和癸酸甘油三酯或飽和辛酸-癸酸混合的甘油三酯。在室溫下，是無刺激性氣味的液體，粘度較低，約是普通植物油的50% ;其不飽和的組分含量極低，因此具有穩定的抗氧化性。在人體代謝過程中，MCT的消化吸收速度是普通長鏈脂肪酸的4倍，代謝速度是其10倍。大量的研究發現，高脂肪膳食與肥胖癥、高血壓、高血脂、腦血栓等疾病及某些癌癥(乳腺癌、腸癌)發病率的上升存在著密切的關系。因此，營養專家不斷提倡低油、低糖、低鹽、高纖維的“三低一高”飲食原則，而MCT因其特殊的理化功能和代謝途徑，作為一種低能量，既具有保健作用又不影響食品風味的膳食脂肪引起了人們的廣泛關注并被廣泛應用在減肥食品、術后專用食品等食品、醫藥和化妝品工業中。
[0003]MCT的制備方法主要分為化學法和酶法，酶法催化反應，有效避免了化學法中反應過程繁瑣，時間長，污染嚴重等缺點，但是酶法制備MCT的產率較低，是目前急需解決的問題。在超臨界CO2條件下進行酶催化反應，溶液有較大的溶解能力和較高傳遞特性，因此降低了反應過程中的傳遞阻力，能夠提高酶反應速率；另外CO2是一種無毒、惰性、成本低、可循環使用、對環境相當友好的反應介質。目前，傳統的生產工藝需要在高溫高壓下進行，能耗較大，且產品后處理難度較大，產品色澤較深，傳統的催化劑催化效果不理想。因此，選擇高效催化劑，優化中碳鏈甘三酯的生產工藝，降低成本，縮短反應時間，提高原料的利用價值，改善我國中碳鏈甘三酯生產落后的局面，提高經濟效益，是所面臨的挑戰之一，而化學法和常態酶法制備MCT的研究報道較多，超臨界CO2體系下酶法制備MCT卻鮮見報道。因此，本發明得出了在超臨界CO2體系下酶法制備MCT的最佳工藝參數，提高了 MCT的得率，使其在工業上具有廣闊的前景。
【發明內容】
[0004]本發明是在超臨界CO2體系下，以脂肪酶Novozyme435為催化劑，甘油和辛酸、癸酸混合酸為原料制備中碳鏈甘三酯，得到了酶催化反應的最佳反應參數，在此條件下，酶催化反應時間較短，MCT的得率較高，產品顏色淺，且制備工藝簡單，無污染。
【具體實施方式】
:
[0005]【具體實施方式】一:
[0006]步驟一:向不銹鋼反應釜中按2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1 (辛酸、癸酸混合酸:甘油)比例加入反應物，再加入脂肪酸質量的1%、2%、3%、4%、5%的脂肪酶Novozyme 435，用玻璃棒攪拌均勻，加入轉子后將反應釜密封，然后向不銹鋼反應釜中注入2?6MPa的CO2氣體，進行試漏;再用CO2置換不銹鋼反應釜中的空氣3?5次，其壓力小于5MPa;
[0007]步驟二:向不銹鋼反應釜中充入CO2氣體，壓力為7.5、8.5、9.5、10.5、11.5MPa，使其在反應溫度下處于超臨界狀態;再將其放入磁力攪拌水浴鍋中，調節轉速為60、90、120、150、180r/min，溫度為 80、85、90、95、100°C，反應時間為6、8、10、12、14h;反應后，測該反應中MCT的得率。
[0008]【具體實施方式】二:本實施方法與具體實施方法一不同點在于步驟一中選取反應物比例為2.5:1、3:1、3.5:1，其它組成和步驟與【具體實施方式】一相同。
[0009]【具體實施方式】三:本實施方法與具體實施方法一不同點在于步驟一中選取酶添加量為脂肪酸質量的2%、3%、4%，其它組成和步驟與【具體實施方式】一相同。
[0010]【具體實施方式】四:本實施方法與具體實施方法一不同點在于步驟二中選取反應釜中CO2的壓力為8.5,9.5,10.5MPa，其它組成和步驟與【具體實施方式】一相同。
[0011]【具體實施方式】五:本實施方法與具體實施方法一不同點在于步驟二中選取轉速為90、120、150r/min，其它組成和步驟與【具體實施方式】一相同。
[0012]【具體實施方式】六:本實施方法與具體實施方法一不同點在于步驟二中選取水浴溫度為85、90、951，其它組成和步驟與【具體實施方式】一相同。
[0013]【具體實施方式】七:本實施方法與具體實施方法一不同點在于步驟二中選取反應時間為8、10、12h，其它組成和步驟與【具體實施方式】一相同。
【主權項】
1.一種超臨界CO2體系下酶法合成中碳鏈甘三脂的方法，其特征在于以下步驟: 步驟一:向不銹鋼反應釜中按2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1 (辛酸、癸酸混合酸:甘油)比例加入反應物，再加入脂肪酸質量的I %、2%、3%、4%、5%的脂肪酶Novozyme 435，用玻璃棒攪拌均勻，加入轉子后將反應釜密封，然后向不銹鋼反應釜中注入2?6MPa的CO2氣體，進行試漏;再用CO2置換不銹鋼反應釜中的空氣3?5次，其壓力小于5MPa; 步驟二:向不銹鋼反應釜中充入CO2氣體，壓力為7.5、8.5、9.5、10.5、11.5MPa，使其在反應溫度下處于超臨界狀態;再將其放入磁力攪拌水浴鍋中，調節轉速為60、90、120、150、18(^/11^11，溫度為80、85、90、95、100°(3，反應時間為6、8、10、12、1411;反應后，測該反應中]\1(^的得率。2.根據權利要求1所述的一種超臨界CO2體系下酶法合成中碳鏈甘三脂的方法，其特征在于步驟一中選取反應物比例為2.5:1、3:1、3.5:1 (辛酸、癸酸混合酸:甘油)。3.根據權利要求1所述的一種超臨界CO2體系下酶法合成中碳鏈甘三脂的方法，其特征在于步驟一中選取酶添加量為脂肪酸質量的2%、3%、4%。4.根據權利要求1所述的一種超臨界CO2體系下酶法合成中碳鏈甘三脂的方法，其特征在于步驟二中選取反應釜中CO2的壓力為8.5、9.5、10.5MPa。5.根據權利要求1所述的一種超臨界CO2體系下酶法合成中碳鏈甘三脂的方法，其特征在于步驟二中選取轉速為90、120、150r/min。6.根據權利要求1所述的一種超臨界CO2體系下酶法合成中碳鏈甘三脂的方法，其特征在于步驟二中選取水浴溫度為85、90、95°C。7.根據權利要求1所述的一種超臨界CO2體系下酶法合成中碳鏈甘三脂的方法，其特征在于步驟二中選取反應時間為8、1、12h。
【專利摘要】本發明公開了一種超臨界CO2體系下酶法合成中碳鏈甘三脂的方法，其特征是：在超臨界CO2體系下，以脂肪酶Novozyme？435為催化劑，甘油和辛酸、癸酸混合酸為原料制備中碳鏈甘三酯，得到了酶催化反應的最佳反應參數，由于在超臨界CO2體系下，溶液有較大的溶解能力和較高傳遞特性，因此降低了反應過程中的傳遞阻力，提高酶反應速率；在此條件下的酶催化反應較常壓下的反應時間一般縮短2h，而且甘三酯的得率為95.1％，酯化率為98.62％，產品顏色淺，且制備工藝簡單，無污染。
【IPC分類】C12P7/64
【公開號】CN105567753
【申請號】CN201610137161
【發明人】江連洲, 于殿宇, 齊曉芬, 王立琦, 劉天一, 劉欣, 王文華, 張青, 李中賓, 任悅, 王玉琦
【申請人】東北農業大學
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2016年3月11日