CN102286557A - 一种提高脂肪酶底物转化效率的非热加工方法 - Google Patents
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Abstract
一种提高脂肪酶底物转化效率的非热加工方法，属于食品加工技术领域。本发明将一定浓度的商业化脂肪酶制剂与脂类反应底物在催化介质中混合均匀，然后置于高静压处理设备中进行生物加工，并调节压力范围10-500MPa，反应温度30-80℃，反应时间5-60min，反应体系pH5.0-9.0，脂肪酶底物转化效率明显提高。本发明技术利用非热加工手段提高脂肪酶在催化反应过程中的底物转化率，具有节能、绿色、环保、安全、成本低等特点，可满足工业化生产要求，经济效益和市场前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高脂肪酶底物转化效率的非热加工方法，尤其是一种调控脂肪酶底物高转化效率的高静压加工技术，属于食品加工技术领域。
背景技术
作为非热加工技术领域的高技术之一，高静压物理加工方法不仅可有效杀灭有害微生物与内源酶，还能使蛋白质、淀粉等生物大分子物质变性或糊化，从而延长食品保藏时间，或者改善产品功能品质。该技术在食品工业的发展主要集中在20世纪80年代以后，世界上高压商业化应用主要在发达国家，主要用于水果制品、奶制品、肉制品、水产品、大米制品等。
脂肪酶是一类具有多种催化能力的重要工业酶制剂，可以催化三酰甘油酯及其他一些水不溶性酯类的水解、醇解、酯化、转酯化及酯类的逆向合成反应，广泛应用于油脂加工、食品、医药、日化等工业。不同来源的脂肪酶具有不同的催化特点和催化活力，且脂肪酶底物催化效率大部分依赖于反应体系的特点。
本发明人深入调查和研究了现有技术并对各种脂肪酶催化反应方法进行了研究，最终我们发现高静压非热加工方法可有效调控脂肪酶底物高转化效率。基于上述发现提出了本发明。
发明内容
本发明的目的是针对目前脂肪酶催化工艺中存在的操作条件苛刻、底物催化效率低等缺点而开发的一种调控脂肪酶底物高转化效率的非热加工方法。
本发明的技术方案：一种提高脂肪酶底物转化效率的非热加工方法，步骤如下：将质量浓度为0.5%-10%的商业化脂肪酶制剂与质量浓度为2%-30%的反应底物在催化介质中混合均匀，然后置于高静压处理设备中进行生物加工，调节压力范围10-500MPa，反应温度30-80℃，反应时间5-60min，反应体系pH 5.0-9.0；
所述催化反应介质为水相体系或非水相体系；水相体系：浓度为0.05-0.3mol/L醋酸盐、磷酸盐、柠檬酸盐、Tris-HCl缓冲液的一种或几种混合物；非水相体系为：有机溶剂正己烷、丙酮、环己烷、正庚烷的一种或几种的混合物，或咪唑盐类、吡啶盐类、季铵盐类、季膦盐类等离子液体的一种或几种混合物。
反应底物为浓度2%-30%的亚麻油、鱼油、棕榈油、紫苏籽油、植物甾醇、异戊醇、萜烯醇或脂肪酸的一种或几种混合物。
所述酶制剂为具有解脂或酯合成作用的商业化催化剂，为固定化脂肪酶或游离脂肪酶，所述固定化脂肪酶来源于黑曲霉、米曲霉、根霉、青霉或假丝酵母中的一种或多种；所述的游离脂肪酶为上述固定化脂肪酶的游离形式。
底物转化效率提高了10%-60%。
本发明得到的有益效果为：
（1）本发明通过利用高静压非热加工技术调控脂肪酶高底物转化效率，为其适合大规模工业生产提供一定的依据。
（2）本发明操作简便，生产耗能与成本低，而且采用清洁绿色生产工艺，对环境基本无污染，是一种高效有利的现代新技术手段；
（3）本发明制备的产品可应用于食品、医药、日用化学品等多个领域，市场前景十分看好，经济效益广阔。
具体实施方式
下面通过实施案例，对本发明的技术方案做进一步具体的说明。
实施例1
将质量浓度2%来源于假丝酵母的游离脂肪酶与质量浓度5%植物甾醇在正己烷催化介质中混合均匀，然后置于高静压处理设备中进行生物加工，调节压力200MPa，反应温度30℃，反应时间60min，反应体系为pH 9.0，脂肪酶底物转化效率提高了34.76%。
实施例2：
将质量浓度10%来源于黑曲霉的固定化脂肪酶与质量浓度30%鱼油等在0.1mol/L磷酸盐催化介质中混合均匀，然后置于高静压处理设备中进行生物加工，调节压力500MPa，反应温度80℃，反应时间5min，反应体系为pH 5.0，脂肪酶底物转化效率提高了18.77%。
实施例3：
将质量浓度0.5%来源于青霉的固定化脂肪酶与质量浓度2%萜烯醇等在咪唑盐类离子液体催化介质中混合均匀，然后置于高静压处理设备中进行生物加工，调节压力10MPa，反应温度40℃，反应时间20min，反应体系为pH 6.0，脂肪酶底物转化效率提高了25.06%。
本文所描述的具体实施案例仅作为对本发明精神和部分实验做举例说明。本发明所述领域的技术人员可以对所描述的具体实施案例做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (3)
1.一种提高脂肪酶底物转化效率的非热加工方法，其特征在于步骤如下：将质量浓度为0.5%-10%的商业化脂肪酶制剂与质量浓度为2%-30%的反应底物在催化反应介质中混合均匀，然后置于高静压处理设备中进行生物加工，调节压力范围10-500MPa，反应温度30-80℃，反应时间5-60min，反应体系pH 5.0-9.0；
所述反应底物为质量浓度2%-30%的亚麻油、鱼油、棕榈油、紫苏籽油、植物甾醇、异戊醇、萜烯醇或脂肪酸的一种或几种混合物；
所述催化反应介质为水相体系或非水相体系；水相体系：浓度为0.05-0.3mol/L的醋酸盐、磷酸盐、柠檬酸盐和Tris-HCl缓冲液的一种或几种混合物；非水相体系：有机溶剂正己烷、丙酮、环己烷、正庚烷的一种或几种的混合物，或离子液体咪唑盐类、吡啶盐类、季铵盐类、季膦盐类的一种或几种混合物。
2.根据权利要求1所述提高脂肪酶底物转化效率的非热加工方法，其特征在于所述酶制剂为具有解脂或酯合成作用的商业化酶制剂，为固定化脂肪酶或游离脂肪酶；所述固定化脂肪酶来源于黑曲霉、米曲霉、根霉、青霉或假丝酵母中的一种或多种；所述的游离脂肪酶为上述固定化脂肪酶的游离形式。
3.根据权利要求1所述提高脂肪酶底物转化效率的非热加工方法，其特征在于底物转化效率提高了10%-60%。
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