CN105400837A - 一种酶催化甘油二酯的制备方法 - Google Patents

一种酶催化甘油二酯的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105400837A
CN105400837A CN201510980040.1A CN201510980040A CN105400837A CN 105400837 A CN105400837 A CN 105400837A CN 201510980040 A CN201510980040 A CN 201510980040A CN 105400837 A CN105400837 A CN 105400837A
Authority
CN
China
Prior art keywords
oil
triglyceride
lipase
preparation
enzyme
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510980040.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105400837B (zh
Inventor
闫云君
曹海
徐莉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huazhong University of Science and Technology
Original Assignee
Huazhong University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huazhong University of Science and Technology filed Critical Huazhong University of Science and Technology
Priority to CN201510980040.1A priority Critical patent/CN105400837B/zh
Publication of CN105400837A publication Critical patent/CN105400837A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105400837B publication Critical patent/CN105400837B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64—Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • C12P7/6436—Fatty acid esters
    • C12P7/6445—Glycerides
    • C12P7/6454—Glycerides by esterification

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明公开了一种酶催化甘油二酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)油脂部分水解：将食用油采用酶催化水解法进行部分水解，脱水后得到水解产物，使得所述水解产物中甘油二酯的含量在30.0wt％至35.0wt％之间，游离脂肪酸含量在26.0wt％至30.0wt％之间；(2)再酯化：向步骤(1)中获得的水解产物中添加其质量2.5倍至4倍的甘油，采用酶催化酯化法进行酯化反应合成甘油二酯，脱除多余甘油后得到所述食用甘油二酯。本发明无需单独制备游离脂肪酸，操作简单；能避免过度水解，总体可控性强；另外，本方法甘油二酯产率高，酸值低，成品不需要脱酸处理，制备成本大幅降低，适合大规模工业生产。

Description

一种酶催化甘油二酯的制备方法
技术领域
本发明属于食品科学领域，更具体地，涉及一种甘油二酯的制备方法。
背景技术
甘油二酯(Diacylglycerol,简称DAG)，又被称为二脂肪酸甘油酯、甘二酯、双甘酯，是一类由一分子甘油和两分子游离脂肪酸酯化合成的产物或者由甘油三酯(Triacylglycerol,TAG)中一个脂肪酸被羟基取代的结构脂质。近年的研究表明，富含DAG的食用油作为一种新型的功能型油脂，具有多种生理活性和功能，能预防和治疗脂肪肝、心脑血管疾病，食用后不在体内积累，具有预防肥胖症等重要功能，应用广泛。早在1998年，DAG油被日本健康、劳动及福利部(MHLW,JapanesMinistryofHealth,LaborandWelfare)批准为一种“特殊健康用食品”。2000年，美国食品药品监督局(FDA)将富含DAG的食用油列为安全食品(GRAS,generallyrecognizedassafe)，既可作为一种新型的食用油脂，也可作为一种安全的食品添加剂。
目前，甘油二酯的制备方法主要分为化学法和生物酶法。与化学法相比，生物酶法可以克服化学法存在的以下缺点：①需要在高温条件下反应，能耗高，同时高温条件对脂肪酸能造成较大破坏，影响产品质量；②专一性不强，对合成特定结构脂质有一定局限性；③副反应较多，产物一般为甘油二酯和甘油三酯的混合物；④成本高，设备投资大。生物酶法反应条件温和，能耗小，无污染，副反应少，因此生物酶法制备甘油二酯是一种绿色环保的合成工艺。
生物酶法中的油脂水解法和脂肪酸酯化法可以用来制备甘油二酯。但油脂水解法存在①水解程度难以控制，易过度水解，产物中过多副产物—游离脂肪酸及单甘酯，影响油脂品质；②过多副产物造成产品需要进一步脱酸等处理工艺，增加额外生产成本等缺点；而脂肪酸酯化法存在原料制备复杂，副产物较多，油脂品质难以保证等缺点。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种酶催化甘油二酯的制备方法，其目的在于通过脂肪酶催化水解和再酯化，在温和条件下高产率得制备甘油二酯，由此解决现有的制备方法水解成都难以控制或者副产物需要进一步脱酸处理的技术问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种酶催化甘油二酯的制备方法，包括以下步骤：
(1)油脂部分水解：将食用油采用酶催化水解法进行部分水解，脱水后得到水解产物，使得所述水解产物中甘油二酯的含量在30.0wt％至35.0wt％之间，游离脂肪酸含量在26.0wt％至30.0wt％之间；
(2)再酯化：向步骤(1)中获得的水解产物中添加其质量2.5倍至4倍的甘油，采用酶催化酯化法进行酯化反应合成甘油二酯，脱除多余甘油后得到所述食用甘油二酯。
优选地，所述甘油二酯的制备方法，其步骤(1)采用酶催化水解法所用酶为比活力在1,000,000U/g至1,100,000U/g之间的脂肪酶，添加量为所述食用油质量的0.3％-1.5％。
优选地，所述甘油二酯的制备方法，其步骤(1)所述酶催化水解反应条件如下：
油水比为1:1.5-2.9g/mL，反应温度35.0-60.0℃，反应时间为3.0-10.0h。
优选地，所述甘油二酯的制备方法，其步骤(2)所述酶催化酯化法所用的酶为比活力在100,000U/g至120,000U/g之间的脂肪酶，添加量为所述食用油质量的0.6％-2.0％。
优选地，所述食用甘油二酯的制备方法，其步骤(2)所述酶催化酯化反应条件如下：
反应温度为35.0-60.0℃，反应时间为6-15h。
优选地，所述食用甘油二酯的制备方法，其步骤(1)和步骤(2)所采用的酶为食品安全级别的脂肪酶。
优选地，所述食用甘油二酯的制备方法，其步骤(1)和步骤(2)所采用的酶为固定化脂肪酶酶，催化反应完毕后进行固定化脂肪酶回收。
优选地，所述食用甘油二酯的制备方法，其所述食用油为菜籽油、大豆油、鱼油、玉米油、花生油、以及米糠油中的一种或多种的混合。总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
本发明采用油脂部分水解然后再酯化的二步法制备甘油二酯，无需单独制备游离脂肪酸，操作简单；同时制备时，通过检验水解产物和控制甘油添加量，能方便的控制最终的产物的水解程度，避免过度水解，总体可控性强；另外，本方法甘油二酯产率高，酸值低，成品不需要脱酸处理，制备成本大幅降低，适合大规模工业生产。
附图说明
图1是实施例1中水解反应后产物的HPLC-ELSD检测图谱，经水解反应后产物中各组分及其含量，TAG:38.715％，FFAs:23.252％，DAG：32.256％，MAG:2.770％；
图2是实施例1中酯化反应后所得产物的HPLC-ELSD检测图谱，经酯化反应后各组分及其含量，TAG:36.201％，FFAs:0.173％，1,3-DAG：36.945％，1,2-DAG:26.854％；
图3是实施例1产物薄层色谱法分析结果。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供的食用甘油二酯的制备方法，包括以下步骤：
(1)油脂部分水解：将食用油采用酶催化水解法进行部分水解，脱水后得到水解产物，使得所述水解产物中甘油二酯的含量在30.0wt％至35.0wt％之间，游离脂肪酸含量在26.0wt％至30.0wt％之间；所用酶为比活力在1,000,000U/g至1,100,000U/g之间的脂肪酶，添加量为所述食用油质量的0.3％-1.5％。
所述酶催化水解反应条件如下：
油水比为1:1.5-2.9g/mL，反应温度35.0-60.0℃，反应时间为3.0-10.0h。
(2)再酯化：向步骤(1)中获得的水解产物中添加其质量2.5倍至4倍的甘油，采用酶催化酯化法进行酯化反应合成甘油二酯，脱除多余甘油后得到所述食用甘油二酯；所用的酶为比活力在100,000U/g至120,000U/g之间的脂肪酶，添加量为所述食用油质量的0.6％-2.0％。
所述酶催化酯化反应条件如下：
反应温度为35.0-60.0℃，反应时间为6-15h。
脱出多余甘油的优选方法如下：通过高速离心将油水分离，取油相。其中水解产物采用HPLC-ELSD进行油脂组份及含量检测。所得产物中甘油二酯的含量可达60％-65％。
本发明步骤(1)和步骤(2)所采用的酶优选食品安全级别的脂肪酶催化剂为生物催化剂脂肪酶，因此反应条件温和，能耗小，无污染，副反应小。更优选的，步骤(1)和步骤(2)所采用的酶为固定化脂肪酶酶，以便催化反应完毕后进行固定化脂肪酶回收，降低成本。其酶活力橄榄油乳化法测定其水解酶活，用于确定酶添加量。
本发明的原料为食用油，皆可制备为食用甘油二酯，优选菜籽油、大豆油、鱼油、玉米油、花生油、以及米糠油中的一种或多种的混合。
以下为实施例：
实施例1
一种食用甘油二酯的制备方法，包括以下步骤：
(1)油脂部分水解：将市售菜籽油采用酶催化水解法进行部分水解，脱水后得到水解产物，具体步骤如下：
添加LipozymeTLIM，其比活力为1,050,000U/g，加酶量为食用油质量的0.43％，置于温度为55.8℃的恒温摇床中反应4.2h。
使得所述水解产物中甘油二酯的含量为33.08％，游离脂肪酸含量为28％。
反应产物经HPLC-ELSD检测，结果如图1所示，各组分及其含量，甘油三酯(TAG):38.715％，游离脂肪酸(FFAs):23.252％，甘油二酯(DAG)：32.256％，甘油一酯(MAG):2.770％。
(2)再酯化：向步骤(1)中获得的水解产物中添加其质量2.85倍的甘油，采用酶催化酯化法进行酯化反应合成甘油二酯，脱除多余甘油后得到所述食用甘油二酯。所用的酶为比活力为105,714U/g的脂肪酶Novozyme435，添加量为所述食用油质量的1.12％。
所述酶催化酯化反应条件如下：
反应温度为50.6％℃，反应时间为10h。
反应结束后，通过高速离心将油水分离，取油相中水解产物采用HPLC-ELSD进行油脂组份及含量检测，结果如图2所示。所得产物中甘油二酯的含量可达63.8％。
本实施例产物经色谱法分析结果如图3所示，分别对照菜籽油、DAG表样，TAG表样，可以看到，水解前，菜籽油主要成分是TAG；水解后，产生了FFAs、TAG和MAG；再经酯化反应，产物中FFAs量明显减少，组成成分主要为TAG、DAG、MAG。
实施例2
一种食用甘油二酯的制备方法，包括以下步骤：
(1)油脂部分水解：将市售大豆油采用酶催化水解法进行部分水解，脱水后得到水解产物，具体步骤如下：
添加LipozymeTLIM，其比活力为1,080,000U/g，加酶量为食用油质量的0.3％，置于温度为60℃的恒温摇床中反应10h。
使得所述水解产物中甘油二酯的含量为35.0wt％，游离脂肪酸含量为26.0wt％。
(2)再酯化：向步骤(1)中获得的水解产物中添加其质量4倍的甘油，采用酶催化酯化法进行酯化反应合成甘油二酯，脱除多余甘油后得到所述食用甘油二酯。所用的酶为比活力为114,562U/g的脂肪酶Novozyme435，添加量为所述食用油质量的0.6％。
所述酶催化酯化反应条件如下：
反应温度为40℃，反应时间为6h。
反应结束后，通过高速离心将油水分离，取油相中水解产物采用HPLC-ELSD进行油脂组份及含量检测。所得产物中甘油二酯的含量可达65％。
实施例3
一种食用甘油二酯的制备方法，包括以下步骤：
(1)油脂部分水解：将市售大豆油采用酶催化水解法进行部分水解，脱水后得到水解产物，具体步骤如下：
添加解脂耶氏酵母脂肪酶Lip2，其比活力为1,100,000U/g，加酶量为食用油质量的1.50％，置于温度为40℃的恒温摇床中反应3h。
使得所述水解产物中甘油二酯的含量为30.0wt％，游离脂肪酸含量为26.0wt％。
(2)再酯化：向步骤(1)中获得的水解产物中添加其质量2.5倍的甘油，采用酶催化酯化法进行酯化反应合成甘油二酯，脱除多余甘油后得到所述食用甘油二酯。所用的酶为比活力为110,000U/g的脂肪酶Burkholderiacepacialipase(BCL)，添加量为所述食用油质量的2.0％。
所述酶催化酯化反应条件如下：
反应温度为35.0℃，反应时间为15h。
反应结束后，通过高速离心将油水分离，取油相中水解产物采用HPLC-ELSD进行油脂组份及含量检测。所得产物中甘油二酯的含量可达62.8％。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种酶催化甘油二酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)油脂部分水解：将食用油采用酶催化水解法进行部分水解，脱水后得到水解产物，使得所述水解产物中甘油二酯的含量在30.0wt％至35.0wt％之间，游离脂肪酸含量在26.0wt％至30.0wt％之间；
(2)再酯化：向步骤(1)中获得的水解产物中添加其质量2.5倍至4倍的甘油，采用酶催化酯化法进行酯化反应合成甘油二酯，脱除多余甘油后得到所述食用甘油二酯。
2.如权利要求1所述的甘油二酯的制备方法，其特征在于，步骤(1)采用酶催化水解法所用酶为比活力在1,000,000U/g至1,100,000U/g之间的脂肪酶，添加量为所述食用油质量的0.3％-1.5％。
3.如权利要求1所述的甘油二酯的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述酶催化水解反应条件如下：
油水比为1:1.5-2.9g/mL，反应温度35.0-60.0℃，反应时间为3.0-10.0h。
4.如权利要求1所述的甘油二酯的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述酶催化酯化法所用的酶为比活力在100,000U/g至120,000U/g之间的脂肪酶，添加量为所述食用油质量的0.6％-2.0％。
5.如权利要求1所述的甘油二酯的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述酶催化酯化反应条件如下：
反应温度为35.0-60.0℃，反应时间为6-15h。
6.如权利要求1所述的甘油二酯的制备方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)所采用的酶为食品安全级别的脂肪酶。
7.如权利要求1所述的食用甘油二酯的制备方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)所采用的酶为固定化脂肪酶酶，催化反应完毕后进行固定化脂肪酶回收。
8.如权利要求1所述的食用甘油二酯的制备方法，其特征在于，所述食用油为菜籽油、大豆油、鱼油、玉米油、花生油、以及米糠油中的一种或多种的混合。
CN201510980040.1A 2015-12-23 2015-12-23 一种酶催化甘油二酯的制备方法 Active CN105400837B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510980040.1A CN105400837B (zh) 2015-12-23 2015-12-23 一种酶催化甘油二酯的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510980040.1A CN105400837B (zh) 2015-12-23 2015-12-23 一种酶催化甘油二酯的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105400837A true CN105400837A (zh) 2016-03-16
CN105400837B CN105400837B (zh) 2019-05-10

Family

ID=55466595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510980040.1A Active CN105400837B (zh) 2015-12-23 2015-12-23 一种酶催化甘油二酯的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105400837B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112322670A (zh) * 2020-11-06 2021-02-05 华南理工大学 甘油二酯的合成方法
CN113684230A (zh) * 2021-08-16 2021-11-23 江南大学 一种酶法制备结构脂的方法
CN114752637A (zh) * 2022-05-20 2022-07-15 青岛天祥食品集团有限公司 一种甘油二酯食用油及其制备方法及即食米饭保鲜剂
CN116515628A (zh) * 2023-07-03 2023-08-01 鹤岗萃元科技产业发展有限公司 一种全酶法合成甘油二酯的制备装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨继国等: "全酶法制备甘油二酯工艺放大研究", 《现代化工》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112322670A (zh) * 2020-11-06 2021-02-05 华南理工大学 甘油二酯的合成方法
CN112322670B (zh) * 2020-11-06 2021-10-15 华南理工大学 甘油二酯的合成方法
CN113684230A (zh) * 2021-08-16 2021-11-23 江南大学 一种酶法制备结构脂的方法
CN114752637A (zh) * 2022-05-20 2022-07-15 青岛天祥食品集团有限公司 一种甘油二酯食用油及其制备方法及即食米饭保鲜剂
CN114752637B (zh) * 2022-05-20 2023-08-22 青岛天祥食品集团有限公司 一种甘油二酯食用油及其制备方法及即食米饭保鲜剂
CN116515628A (zh) * 2023-07-03 2023-08-01 鹤岗萃元科技产业发展有限公司 一种全酶法合成甘油二酯的制备装置
CN116515628B (zh) * 2023-07-03 2023-09-19 鹤岗萃元科技产业发展有限公司 一种全酶法合成甘油二酯的制备装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN105400837B (zh) 2019-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102845537B (zh) 一种人乳脂替代品的制备方法
CN102113574B (zh) 一种婴幼儿食品用油脂组合物的制备方法
CN105400837A (zh) 一种酶催化甘油二酯的制备方法
CN101940241B (zh) 采用来源于湄公河三角洲鲶鱼的油脂制备母乳脂肪替代物的方法
CN111088296B (zh) 一种富集油脂中n-3多不饱和脂肪酸甘油酯的方法
CN105821089A (zh) 一种酶法合成中长链结构甘油三酯的方法
Akil et al. Efficient production of bioactive structured lipids by fast acidolysis catalyzed by Yarrowia lipolytica lipase, free and immobilized in chitosan-alginate beads, in solvent-free medium
Arifin et al. Modeling and optimization of Lipozyme RM IM-catalyzed esterification of medium-and long-chain triacyglycerols (MLCT) using response surface methodology
CN104186705A (zh) 基于酶促酸解棕榈酸甘油三酯合成结构脂质的方法
Verdasco-Martín et al. Selective synthesis of partial glycerides of conjugated linoleic acids via modulation of the catalytic properties of lipases by immobilization on different supports
US11457655B2 (en) Human and non-human animal use of microbial anaplerotic oil
EP1978102B1 (de) Ein Gemisch enthaltend Fettsäureglyceride
CN106912622A (zh) 一种母乳脂肪替代物及其制造方法
CN109666709A (zh) 一种以高酸值油脂为原料制备甘油二酯的方法
CN102559394A (zh) 低热量食用植物油制备工艺
CN107823137A (zh) 一种注射用精制鱼油的制备方法
CN107698447B (zh) 制备脂肪酸甘油酯的方法
WO2018147326A1 (ja) 香味油脂
CN104818303A (zh) 一种酶法制备甘油磷酸胆碱的方法
Ghaffari-Moghaddam et al. Application of response surface methodology in enzymatic synthesis: A review
CN107338274A (zh) 一种制备脂肪酸甘油酯的方法
CN111838676A (zh) 富含1,3-二月桂酸-2-棕榈酸甘油三酯的中长链脂肪酸油脂及其制备和应用
CN104152501A (zh) 一种逐步降温辅助酶法甘油解制备猪油甘油二酯的方法
Sangkharak et al. Improvement of extraction and concentration method for polyunsaturated fatty acid production from Nile tilapia processing waste
CN102827886B (zh) 一种分子控制技术制备质构大豆卵磷脂的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant