一种酶法脱胶的方法与流程

文档序号:29408188发布日期:2022-03-26 11:08阅读:892来源:国知局
1.本发明属植物油脱胶领域,具体涉及一种酶法脱胶的方法。
背景技术
::2.植物油的胶质主要是磷脂,包括为水化磷脂和非水化磷脂。若磷脂去除的不彻底,会对后续油脂的精炼产生影响。油脂碱炼时,磷脂会与碱反应,形成皂粒,难以分离,增加了中性油的损失。磷脂的含量也会影响油脂的脱色,研究表明磷脂的含量与吸附剂的使用量呈正相关,而且,磷脂含量越高,板框过滤机越难过滤,也会造成中性油的大量损失。所以,工业上要求脱胶过程尽可能去除磷脂,同时减少脱胶过程中中性油的损失是油脂加工的关键。3.油脂的脱胶方法包括:水化脱胶(也称酸脱胶)和酶法脱胶。水化脱胶是,加入一定量的水,利用磷脂亲水性的特点,形成比油脂重得的胶粒,然后胶粒凝聚沉降,实现与油脂的分离。此外,也会预先加入少量的柠檬酸或磷酸,使得非水化的磷脂转化为水化的磷脂。为了将油中的大部分磷脂尽可能地去除掉,工业上的脱胶一般都会将酸法脱胶反复操作几次,而且后续需要加入大量的碱中和脱酸,碱炼过程中产生的皂脚会夹带大量中性油,这样会降低脱胶油得率。4.目前的酶法脱胶是采用磷脂酶,如磷脂酶pla1、磷脂酶pla2和磷脂酶plc对磷脂中的一些基团进行水解来实现。最早的酶法脱胶novozymes公司推出的磷脂酶pla2,但由于其价格昂贵、来源有限、必须使用ca2+离子为激活剂,故一直未被大规模推广。后来来源于微生物发酵pla1(lecitasenovo和lecitaseultra)成本低,可大规模生产,使酶法脱胶成为了可能。但采用磷脂酶pla1和pla2进行酶法脱胶时,其产物主要是亲水性的2-溶血磷脂和1-溶血磷脂,其乳化能力增强,而且溶血磷脂会夹带甘油二酯也会增加中性油的损失,难以达到物理精炼的要求。2007年,美国verenium公司推出磷脂酶plc提高了油的产率,但单独使用磷脂酶plc脱胶时间长,而且脱胶后达不到磷含量10mg/kg以下的标准,故常常需要与磷脂酶pla进行协同脱胶。5.专利cn104629909a公布了一种植物油脱胶方法,采用磷脂酶和偏甘油酯脂肪酶smg1进行酶法脱胶,但偏甘油酯脂肪酶smg1可以水解甘油二酯,造成成品油得率降低,而且显著降低甘油二酯这一功能性油脂成分的保留率。针对水化脱胶和酶法脱胶时,中性油损失高、油脂得率低、分离困难的问题,故寻求一种增加脱胶油得率、经济、绿色、高效的酶法脱胶方法势在必行。技术实现要素:6.基于此,本发明的目的是提供一种酶法脱胶的方法,该方法利用磷脂酶和单甘油酯脂肪酶的组合来减少脱胶过程中性油的损失与提高甘油二酯的保留率。7.为实现上述目的,本发明通过如下技术方案实现:8.一种酶法脱胶的方法,包括以下步骤:9.(1)对植物油进行酸化处理;10.(2)将磷脂酶和单甘油酯脂肪酶加入到酸化处理后的植物油中,进行脱胶反应;11.(3)将脱胶后的植物油升温至80-100℃,分离反应产物,取油相得到脱胶植物油。12.优选地,步骤(2)所述的单甘油酯脂肪酶为lipasegmgl、lipasemglp中的一种或两种的混合物。13.优选地,步骤(2)所述的磷脂酶为磷脂酶a1、磷脂酶a2和磷脂酶b中的一种或两种以上的混合物。14.优选地,步骤(2)所述脱胶反应温度为40~60℃,搅拌速度为200~400rpm,反应时间为4-6h;所述磷脂酶和单甘油酯脂肪酶加入方式为同时加入或依次加入。15.优选地,步骤(2)所述的磷脂酶和单甘油酯脂肪酶的酶活比为(0.1-5):1;所述依次加入为:向酸化处理后的植物油中先加入磷脂酶,再加入单甘油酯脂肪酶。16.优选地,步骤(2)所述的磷脂酶和单甘油酯脂肪酶的酶活比为(0.5-2):1;所述依次加入为:磷脂酶与植物油反应30~120min后再添加单甘油酯脂肪酶。17.优选地,步骤(1)所述酸化处理后加入碱液,调整ph值为4-6。18.优选地,步骤(2)所述反应体系中水的质量分数为2-5%。19.优选地,步骤(1)所述酸处理条件为:在植物油中添加质量分数0.05~0.2%的柠檬酸,升温至75~90℃,保温30~40min,搅拌速度为200~400rpm;步骤(3)所述分离条件为6000~8000rpm离心5~15min。20.优选地,步骤(1)所述植物油为米糠油、大豆油、花生油、玉米油、菜籽油中的一种或两种以上的混合物。21.与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:22.(1)采用磷脂酶和单甘油酯脂肪酶组合物进行酶法脱胶时,单甘油酯脂肪酶可以促进磷脂酶脱胶,能减少脱胶过程乳化的程度,降低中性油的损失;23.(2)提高甘油二酯的保留率,甘油二酯保留率可达95%以上,比磷脂酶和偏甘油酯脂肪酶(单双甘油脂肪酶)组合物脱胶法提高了43.1%,增加成品油得率,增加经济效益;24.(3)便于后期产物的离心分离,提高分离效率;25.(4)降低脱胶油含磷量,脱胶油磷含量仅为6.1-6.5mg/kg,具有显著的脱胶效果。附图说明26.图1为不同脱胶方式甘油二酯dag的保留率。具体实施方式27.下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述,但本发明的实施方式不限于此,对于未特别注明的工艺参数,可参照常规技术进行。28.以下实施例中使用的各种酶的来源、制备方法所参考的文献如下:29.本发明所述lipasegmgl、lipasemglp,来源于海洋地衣芽孢杆菌和芽孢杆菌属h-257,可以按照本领域常规方法制备得到。30.(1)单甘油酯脂肪酶gmgl及gmgl-s147a已在文献“tangw,land,zhaoz,etal.athermostablemonoacylglycerollipasefrommarinegeobacillussp.12amor1:biochemicalcharacterizationandmutagenesisstudy[j].internationaljournalofmolecularsciences,2019,20(3).”中公开。[0031](2)单甘油酯脂肪酶mglp已在文献“imamuras.,kitauras.purificationandcharacterizationofamonoacylglycerollipasefromthemoderatelythermophilicbacillussp.h-257[j].journalofbiochemistry,2000,127(3):419-425.”中公开。[0032]lecitaseultra(磷脂酶a1):来源于诺维信(中国)生物技术有限公司。[0033]实施例1[0034]在2l的圆底烧瓶中,称量800g的米糠油毛油,其含磷量为150mg/kg,加热至80℃,加入0.96ml浓度为45%的柠檬酸溶液,混合均匀保温30min,搅拌速度200rpm。酸化结束后,将温度降50℃。然后加入5.12ml浓度为4%的氢氧化钠和16ml水,调整ph值为5。然后同时加入质量分数0.025%lecitaseultra(磷脂酶a1,诺维信公司,具有磷脂酶a1活力8000u/ml)和质量分数0.025%单甘油酯脂肪酶gmgl(酶活为8500u/ml),搅拌均匀,进行酶反应,温度50℃,机械搅拌速度200rpm。反应4h结束后,加热至80℃,6000rpm离心10min分离得到脱胶油790.4g,得率为98.8%,脱胶油磷含量为6.5mg/kg,甘油二酯保留率98.5%。[0035]实施例2[0036]在2l的圆底烧瓶中,称量800g的米糠油毛油,其含磷量为150mg/kg,加热至80℃,加入0.96ml浓度为45%的柠檬酸溶液,混合均匀保温30min,搅拌速度200rpm。酸化结束后,将温度降50℃。然后加入5.12ml浓度为4%的氢氧化钠和16ml水,调整ph值为5。先加入质量分数0.025%lecitaseultra(磷脂酶a1,诺维信公司,具有磷脂酶a1活力8000u/ml),然后反应30min再加入质量分数0.025%单甘油酯脂肪酶gmgl(酶活为8500u/ml),搅拌均匀,进行酶反应,温度50℃,机械搅拌速度200rpm。反应4h结束后,加热至80℃,6000rpm离心10min得到脱胶油792.08g,得率为99.01%,脱胶油磷含量为6.2mg/kg,甘油二酯保留率97.8%。[0037]实施例3[0038]在2l的圆底烧瓶中,称量800g的米糠油毛油,其含磷量为150mg/kg,加热至80℃,加入0.96ml浓度为45%的柠檬酸溶液,混合均匀保温30min,搅拌速度200rpm。酸化结束后,将温度降50℃。然后加入5.12ml浓度为4%的氢氧化钠和16ml水,调整ph值为5。然后同时加入质量分数0.025%lecitaseultra(磷脂酶a1,诺维信公司,具有磷脂酶a1活力8000u/ml)和质量分数0.025%单甘油酯脂肪酶mglp(酶活为8200u/ml),搅拌均匀,进行酶反应,温度50℃,机械搅拌速度200rpm。反应4h结束后,加热至80℃,6000rpm离心10min分离得到脱胶油791.20g,得率为98.90%,脱胶油磷含量为6.5mg/kg,甘油二酯保留率98.6%。[0039]实施例4[0040]在2l的圆底烧瓶中,称量800g的米糠油毛油,其含磷量为150mg/kg,加热至80℃,加入0.96ml浓度为45%的柠檬酸溶液,混合均匀保温30min,搅拌速度200rpm。酸化结束后,将温度降50℃。然后加入5.12ml浓度为4%的氢氧化钠和16ml水,调整ph值为5。先加入质量分数0.025%lecitaseultra(磷脂酶a1,诺维信公司,具有磷脂酶a1活力8000u/ml),然后反应30min后再加入质量分数0.025%单甘油酯脂肪酶mglp(酶活为8200u/ml),搅拌均匀,进行酶反应,温度50℃,机械搅拌速度200rpm。反应4h结束后,加热至80℃,6000rpm离心10min分离得到脱胶油792.0g,得率为99.0%,脱胶油磷含量为6.1mg/kg,甘油二酯保留率97.5%。[0041]对比例1[0042]在2l的圆底烧瓶中,称量800g的米糠油毛油,其含磷量为150mg/kg,加热至80℃,加入0.96ml浓度为45%的柠檬酸溶液,混合均匀保温30min,搅拌速度200rpm。酸化结束后,将温度降50℃。然后加入5.12ml浓度为4%的氢氧化钠和16ml水,调整ph值为5。然后加入质量分数0.025%lecitaseultra(磷脂酶a1,诺维信公司,具有磷脂酶a1活力8000u/ml),搅拌均匀,进行酶反应,温度50℃,机械搅拌速度200rpm。反应6h结束后,加热至80℃6000rpm离心10min分离得到脱胶油780g,得率为97.5%,脱胶油磷含量为8.8mg/kg,甘油二酯保留率94.1%。[0043]对比例2[0044]在2l的圆底烧瓶中,称量800g的米糠油毛油,其含磷量为150mg/kg,加热至80℃,加入0.96ml浓度为45%的柠檬酸溶液,混合均匀保温30min,搅拌速度200rpm。酸化结束后,将温度降50℃。然后加入5.12ml浓度为4%的氢氧化钠和16ml水,调整ph值为5。然后同时加入质量分数0.025%lecitaseultra(磷脂酶a1,诺维信公司,具有磷脂酶a1活力8000u/ml)和质量分数0.025%偏甘油酯脂肪酶smg1(酶活力8000u/ml),搅拌均匀,进行酶反应,温度50℃,机械搅拌速度200rpm。反应4h结束后,加热至80℃,6000rpm离心10min分离得到脱胶油789.6g,得率为98.7%,脱胶油磷含量为6.8mg/kg,甘油二酯保留率55.5%。[0045]由实施例1-4和对比例1得知,采用单甘油酯脂肪酶促进磷脂酶酶法脱胶方法,相比与仅采用磷脂酶a1进行脱胶,得到脱胶油得率更高,而且脱胶油的磷含量更低。由实施例1-4和对比例2得知,甘油单酯脂肪酶和磷脂酶的组合,能提高甘油二酯的保留率高,增加成品油的得率,显著的提高脱胶效果。[0046]上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12当前第1页12
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