CN111893143B - 一种可定制sn-2位脂肪酸的油脂的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可定制sn‑2位脂肪酸的油脂的制备方法及其应用,该方法通过酯化反应和酯交换反应两步反应,根据选择的原料不同,可以制备sn‑2位均为定制脂肪酸,而sn‑1,3位主要为中链脂肪酸的甘油三酯。本发明的两步反应均使用填充柱反应器作为反应设备;通过反应底物的水提物调节反应体系的pH值,提高了酶的生产力;通过酶的预处理降低反应体系的物料压力,可延长酶的使用寿命;制备的产物脂肪酸组成稳定,作为食用调和油的成分更便于控制脂肪酸的组成比例。此外,本发明的方法反应得到的副产物可以全部回收利用,对环境友好,且工艺流程简单,原料易得,反应条件温和,所用设备均有成熟技术,易于开展工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于油脂技术领域,具体涉及一种可定制sn-2位脂肪酸的油脂的制备方法及其应用。
背景技术
中长链脂肪酸食用油已于2012年被公告批准为新食品原料,其本身是一种可以快速供能、脂肪不在体内堆积的食品原料。但因制备工艺中并未限定植物油原料种类,故选用不同植物油作为原料,所得到的成品会产生不同的脂肪酸组成,尤其是sn-2位的脂肪酸种类会受制于所选用的原料油。甘油三酯的sn-1,3位酯键在体内被胰腺脂肪酶作用后变为游离脂肪酸,sn-2位脂肪酸则以单甘酯的形式被人体吸收,因此如果sn-2位大部分为饱和脂肪酸,长期食用将会增加饱和脂肪酸的摄入,从而减少了不饱和脂肪酸乃至必需脂肪酸的摄入,最终不利于人体健康。
因此,通过生物改性技术将中链脂肪酸结合到甘油骨架sn-1,3位上,并使sn-2位上的脂肪酸种类可根据需求而调整控制,制得一种富含不饱和脂肪酸和sn-1,3位富含中链脂肪酸的油脂,不仅能发挥中链脂肪酸在体内快速供能,代谢后脂肪不蓄积的优势,而且能兼顾不饱和脂肪酸的摄入,充分发挥sn-2位不饱和脂肪酸的生理作用,是一种具备营养保健作用的功能性油脂。sn-2位也可定制为饱和脂肪酸,与不饱和脂肪酸的种类组合平衡脂肪酸组成。
此外,天然提取的植物油,如大豆油、花生油、菜籽油等,本身脂肪酸组成比例并不均衡,长期固定食用同一种食用油也不利于健康,调和油由此而产生。然而,通过调整各种植物油的添加比例也难以达到稳定控制合理脂肪酸组成的目的。因此,通过生物改性技术定制甘油三酯的脂肪酸种类,如油酸、亚油酸、亚麻酸等,可制得一种脂肪酸组成稳定的甘油三酯,并作为一种调节天然植物油自身不平衡的脂肪酸组成的原料。
鉴于以上原因,特提出本发明。
发明内容
为了解决现有技术存在的中长链脂肪酸结构油无法控制sn-2位脂肪酸的问题,本发明提供了一种可定制sn-2位脂肪酸的油脂的制备方法及其应用,本发明制备的油脂具有快速供能,同时兼顾脂肪酸摄入均衡的作用,其中甘油三酯的sn-1,3位主要为中链脂肪酸,sn-2位全部为长链脂肪酸,因此制得的不同产品搭配制成调和油可精确控制合理的脂肪酸组成比例和含量。
本发明的第一目的,提供了一种可定制sn-2位脂肪酸的油脂的制备方法,包括如下步骤:
(1)将甘油和长链脂肪酸混合均匀,通过装有固定化脂肪酶的填充柱的反应器,进行酯化反应,得到甘油三酯和水;
(2)将所述的甘油三酯与中链脂肪酸混合,通过装有1,3-特异性脂肪酶的填充柱反应器,进行酯交换反应,得到游离的长链脂肪酸和所述的可定制sn-2位脂肪酸的油脂,其中,甘油三酯的sn-1,3位主要为中链脂肪酸,sn-2位100%为长链脂肪酸;
(3)将步骤(2)的产物中的长链脂肪酸和未反应的中链脂肪酸回收,分别用作步骤(1)和(2)的原料。
其中,步骤(1)中的反应方程式如下所示:
步骤(2)中反应方程式如下所示:
其中,R1为长链脂肪酸,R2为中链脂肪酸。
进一步的,所述的长链脂肪酸为油酸、亚油酸、亚麻酸、二十二碳六烯酸、二十碳五烯酸、花生四烯酸、棕榈酸中的一种,所述的中链脂肪酸为辛酸、癸酸、月桂酸、中链甘油三酯中的一种。
进一步的,步骤(1)中甘油和长链脂肪酸的摩尔比为1:3-5,酯化反应的温度为50-70℃,底物的流量为固定化脂肪酶用量的1-4倍,所述的固定化脂肪酶为Lipozyme-435。进一步的,中酯化反应的pH值为5.0-7.0。本发明步骤(1)中产物中的水经过分子蒸馏去除,工业化生产可以使用闪蒸等手段。
为了确定步骤(1)中的反应条件,在去除产物中的水后,继续用分子蒸馏将剩余的长链脂肪酸分离,计算得到长链脂肪酸消耗量及其相对于理论最大消耗量的占比,以此衡量反应程度。如剩余长链脂肪酸只有很少量,也可用测定酸价的方式判定反应程度。在实际操作中,剩余的少量长链脂肪酸不影响后续反应步骤,并且可在后续工序中一并去除,故在去掉产物中的水后,无需再进行该操作。
进一步的,步骤(2)中甘油三酯与中链脂肪酸的摩尔比为1:2-8,酯交换反应的温度为40-70℃,底物的流量为1,3-特异性脂肪酶用量的1-4倍,酯交换反应中还加入甘油三酯与中链脂肪酸总质量0.05-0.1%的水,所述的1,3-特异性脂肪酶为Lipozyme-RM。进一步的,步骤(2)中酯交换反应中的pH值为4.0-6.0。
进一步的,步骤(2)所述的1,3-特异性脂肪酶需要进行预处理,预处理的方法为:将1,3-特异性脂肪酶浸泡在18-22倍重量的甘油三酯与中链脂肪酸混合物中,在温度为45-55℃,转速为180-220rpm,搅拌3-5h。
本发明的1,3-特异性脂肪酶经过上述处理后可以使酶预先膨胀活化,反应开始的前段产物也能充分反应,而且避免了酶在填充柱内膨胀导致压力增大的问题,从而延长酶的使用寿命。
本发明中所述的1,3-特异性脂肪酶只作用于甘油三酯上的sn-1,3位发生酯交换反应,sn-2位不发生反应。一般有机反应不会发生100%的完全反应,本发明制备的油脂中sn-1,3位主要为中链脂肪酸,还有少量没有进行酯交换反应的少量的长链脂肪酸,sn-2位均为长链脂肪酸。
进一步的,步骤(3)中的物料回收采用两次分子蒸馏分别获得中链脂肪酸和长链脂肪酸。
进一步的,一次蒸馏条件为温度90-110℃,真空度10-3-10-2mbar,刮膜转速200-350rpm,进料速度750-2000ml/h,二次蒸馏条件为温度180-200℃,真空度10-3-10-2mbar,刮膜转速200-400rpm,进料速度400-1500ml/h。
本发明中步骤(1)和(2)中的酯化反应和酯交换反应过程中需要控制反应体系的pH值,pH值的确定是通过如下的方法:
因反应底物(植物油,脂肪酸)的pH值对酶的活性与寿命有影响,但其pH值无法直接检测,故本发明通过以下步骤,获得水提物的pH值,并以此来确定反应体系的加碱量,可提升酶的利用率。
1、取适量反应底物(甘油除外),按照设定比例混匀,加热到70℃;
2、取与反应底物同等质量的水,加热到70℃;
3、将步骤1和2的物料混匀后(通过磁力搅拌5min),静置分层;
4、冷却到常温,取下层水测pH值;
5、向水里添加NaOH溶液,调节pH到实验所需值;
6、记录NaOH溶液的用量及浓度,计算添加的NaOH占底物的百分比,即为调节反应体系pH值所需要添加的NaOH含量。
本发明的第二目的,一种所述的方法制备的可定制sn-2位脂肪酸的油脂的应用,所述的可定制sn-2位脂肪酸的油脂在食用调和油中的应用。
本发明制备的可定制sn-2位脂肪酸的油脂可搭配天然植物油有针对性的调节脂肪酸的组成,制成各种功能性油脂。如:花生油、芝麻油具有良好的香味,但不含亚麻酸,则可搭配富含亚麻酸的结构脂,兼顾营养与风味;针对婴幼儿食品、孕妇、儿童、青少年等人群,使用富含DHA、EPA、ARA的结构脂与葵花籽油、玉米油等亚油酸含量较高的植物油搭配制成的产品,可为该类人群的大脑、视力发育提供充足的必须脂肪酸;针对素食主义者,可使用富含油酸、亚油酸、亚麻酸的结构脂制备饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸三者平衡的油脂产品,以满足素食者的脂肪酸需求;针对运动健身人群,可适当提高油脂含有的中链脂肪酸比例,使健身效果更为显著。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明的可定制sn-2位脂肪酸的油脂的制备方法通过酯化反应和酯交换反应两步反应,根据选择的原料不同,可以制备sn-1,2,3位均为定制脂肪酸的甘油三酯;酯化反应使用填充柱反应器作为反应设备,通过反应底物的水提物调节反应体系的pH值,提高酶的生产力,酶的预处理降低了反应体系的物料压力,可延长酶的使用寿命;
(2)本发明制备的可定制sn-2位脂肪酸的油脂中sn-1,3位主要为中链脂肪酸,sn-2位均为长链脂肪酸,具有快速供能,脂肪不在体内堆积,同时兼顾脂肪酸摄入均衡的作用;脂肪酸组成稳定,制备的不同产品搭配制成的调和油可精确控制合理的脂肪酸组成比例和含量,如n3:n6=1:4~6,提供的能量占比也可按照《中国居民膳食营养素参考摄入量》调控,或与传统植物油搭配制成各有特色的产品;
(3)本发明的方法反应得到的副产物可以全部回收利用,不产生任何污染物,对环境友好,且有利于工业化生产,降低成本;工艺流程简单,原料易得,反应条件温和,主要设备均有成熟技术,易于开展工业化生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明中可定制sn-2位脂肪酸的油脂的流程示意图;
图2是本发明酯交换反应中pH值对酶的生产力的影响。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
如图1所示为以下实施例中可定制sn-2位脂肪酸的油脂的流程示意图。
实施例1
本实施例的一种可定制sn-2位脂肪酸的油脂的制备方法,包括如下步骤:
(1)将甘油和油酸混合均匀,甘油和油酸的摩尔比为1:3,通过装有固定化脂肪酶的填充柱的反应器,所述的固定化脂肪酶为Lipozyme-435,进行酯化反应,酯化反应的温度为50℃,pH值为5.0,流量为固定化脂肪酶用量的1倍,得到三油酸甘油酯和水,产物中的水通过蒸馏去除;
(2)将所述的三油酸甘油酯与辛酸混合,三油酸甘油酯与辛酸的摩尔比为1:2,通过装有1,3-特异性脂肪酶的填充柱反应器,所述的1,3-特异性脂肪酶为Lipozyme-RM,进行酯交换反应,酯交换反应的温度为40℃,pH值为4.0,流量为1,3-特异性脂肪酶用量的1倍,酯交换反应中还加入三油酸甘油酯与辛酸总质量0.05%的水,得到油酸和所述的可定制sn-2位脂肪酸的油脂,其中,结构脂的sn-1,3位主要为辛酸,sn-2位均为油酸;
所述的1,3-特异性脂肪酶需要进行预处理,预处理的方法为:将1,3-特异性脂肪酶浸泡在18倍重量的三油酸甘油酯与辛酸混合物中,在温度为45℃,转速为180rpm,搅拌5h;
(3)将步骤(2)中的产物中的油酸和未反应的辛酸回收,分别用于步骤(1)和(2)的原料;
回收采用两次分子蒸馏分别获得辛酸和油酸;一次蒸馏条件为温度90℃,真空度10-2mbar,刮膜转速200rpm,进料速度750ml/h,二次蒸馏条件为温度180℃,真空度10- 2mbar,刮膜转速200rpm,进料速度400ml/h。
实施例2
本实施例的一种可定制sn-2位脂肪酸的油脂的制备方法,包括如下步骤:
(1)将甘油和二十二碳六烯酸混合均匀,甘油和二十二碳六烯酸的摩尔比为1:4,通过装有固定化脂肪酶的填充柱的反应器,所述的固定化脂肪酶为Lipozyme-435,进行酯化反应,酯化反应的温度为60℃,pH值为6.0,流量为固定化脂肪酶用量的2.5倍,得到甘油三酯和水,产物中的水通过蒸馏去除;
(2)将所述的甘油三酯与癸酸混合,甘油三酯与癸酸的摩尔比为1:5,通过装有1,3-特异性脂肪酶的填充柱反应器,所述的1,3-特异性脂肪酶为Lipozyme-RM,进行酯交换反应,酯交换反应的温度为55℃,pH值为5.0,流量为1,3-特异性脂肪酶用量的2.5倍,酯交换中还加入甘油三酯与癸酸总质量0.075%的水,得到二十二碳六烯酸和所述的可定制sn-2位脂肪酸的油脂,其中,结构脂的sn-1,3位主要为癸酸,sn-2位均为二十二碳六烯酸;
所述的1,3-特异性脂肪酶需要进行预处理,预处理的方法为:将1,3-特异性脂肪酶浸泡在20倍重量的甘油三酯与癸酸混合物中,在温度为50℃,转速为200rpm,搅拌4h;
(3)将步骤(2)中的产物中的二十二碳六烯酸和未反应的癸酸回收,分别用于步骤(1)和(2)的原料;
回收采用两次分子蒸馏分别获得癸酸和二十二碳六烯酸;一次蒸馏条件为温度100℃,真空度10-3mbar,刮膜转速275rpm,进料速度1500ml/h,二次蒸馏条件为温度200℃,真空度10-3mbar,刮膜转速300rpm,进料速度900ml/h。
实施例3
本实施例的一种可定制sn-2位脂肪酸的油脂的制备方法,包括如下步骤:
(1)将甘油和亚麻酸混合均匀,甘油和亚麻酸的摩尔比为1:5,通过装有固定化脂肪酶的填充柱的反应器,所述的固定化脂肪酶为Lipozyme-435,进行酯化反应,酯化反应的温度为70℃,pH值为7.0,流量为固定化脂肪酶用量的4倍,得到甘油三酯和水,产物中的水通过蒸馏去除;
(2)将所述的甘油三酯与月桂酸混合,甘油三酯与月桂酸的摩尔比为1:8,通过装有1,3-特异性脂肪酶的填充柱反应器,所述的1,3-特异性脂肪酶为Lipozyme-RM,进行酯交换反应,酯交换反应的温度为70℃,pH值为6.0,流量为1,3-特异性脂肪酶用量的4倍,酯交换反应中还加入甘油三酯与月桂酸总质量0.1%的水得到亚麻酸和所述的可定制sn-2位脂肪酸的油脂,其中,结构脂的sn-1,3位主要为月桂酸,sn-2位均为亚麻酸;
所述的1,3-特异性脂肪酶需要进行预处理,预处理的方法为:将1,3-特异性脂肪酶浸泡在22倍重量的甘油三酯与月桂酸混合物中,在温度为55℃,转速为220rpm,搅拌3h;
(3)将步骤(2)中的产物中的亚麻酸和未反应的月桂酸回收,分别用于步骤(1)和(2)的原料;
回收采用两次分子蒸馏分别获得月桂酸和亚麻酸;一次蒸馏条件为温度110℃,真空度10-2mbar,刮膜转速300rpm,进料速度2000ml/h,二次蒸馏条件为温度200℃,真空度10-2mbar,刮膜转速400rpm,进料速度1500ml/h。
试验例1
只改变酯化反应中的条件,其他条件均与实施例1的可定制sn-2位脂肪酸的油脂的制备方法相同,考察酯化反应的反应程度,具体改变的条件参数见表1,反应程度以油酸的消耗量占最大消耗量的百分比为判断依据,实验结果如表2所示。
表1
表2正交实验结果
A(温度) | B(流量) | C(摩尔比) | 油酸消耗量/最大消耗量,K | |
1 | 1 | 1 | 1 | 91.67% |
2 | 1 | 2 | 2 | 92.81% |
3 | 1 | 3 | 3 | 91.80% |
4 | 2 | 1 | 2 | 95.35% |
5 | 2 | 2 | 3 | 96.68% |
6 | 2 | 3 | 1 | 90.52% |
7 | 3 | 1 | 3 | 97.54% |
8 | 3 | 2 | 1 | 91.60% |
9 | 3 | 3 | 2 | 93.94% |
K1 | 92.09% | 94.58% | 91.26% | |
K2 | 94.18% | 93.70% | 94.03% | |
K3 | 94.36% | 92.09% | 95.34% | |
R | 2.27% | 2.76% | 4.08% |
从表2的结果可以看出,酶的使用量为10g,设定pH值6.0以及反应底物的量在2L时,酶的活性下降可忽略不计。油酸最大消耗量为甘油摩尔量的3倍,油酸消耗量的实验结果为90%~98%,达到较高的反应程度,且副产物较少。
由K值可知,反应程度与温度、摩尔比成正比,与流量成反比。由R值可知摩尔比对反应程度的影响较大。
试验例2
考察酯交换反应中pH值对酶的生产力的影响。
步骤(2)中酯交换反应,三油酸甘油酯与辛酸的摩尔比为1:4,反应温度为50℃,加水量为三油酸甘油酯与辛酸总质量0.1%,经过装有10g酶的填充柱反应器,流量为60ml/h,产物以辛酸摩尔含量下降到50%为止,其他条件均与实施例1相同,考察酯交换反应中pH值对酶的生产力的影响,结果如图2所示。
由图2可以看出,原料在不调节pH的情况下,水提物的pH约为4.0,酶的生产力578倍。由图可知,在酸性条件下,pH值为5.0时,酶的生产力最大达到1104倍,相比不调节pH的效果提升约90%。
试验例3
改变步骤(2)酯交换反应的条件,选择试验例2的确定的pH=5.0,其他条件均与实施例1相同,考察酯交换的反应程度,反应程度以辛酸摩尔含量为判定依据,反应条件如表3所示,结果如表4所示。
表3正交实验因素水平表
表4正交实验结果
A(温度) | B(流量) | C(摩尔比) | 辛酸摩尔含量 | SN-2位油酸占比 | |
1 | 1 | 1 | 1 | 55.80% | 100% |
2 | 1 | 2 | 2 | 55.96% | 100% |
3 | 1 | 3 | 3 | 57.13% | 100% |
4 | 2 | 1 | 2 | 58.71% | 100% |
5 | 2 | 2 | 3 | 59.12% | 100% |
6 | 2 | 3 | 1 | 52.25% | 100% |
7 | 3 | 1 | 3 | 62.94% | 100% |
8 | 3 | 2 | 1 | 56.92% | 100% |
9 | 3 | 3 | 2 | 54.31% | 100% |
K1 | 56.30% | 59.15% | 54.99% | ||
K2 | 56.69% | 57.33% | 56.33% | ||
K3 | 58.06% | 54.56% | 59.73% | ||
R | 1.76% | 4.59% | 4.74% |
按照以上实验条件,酶的使用量为30g,设定pH值5.0,在反应底物的量在2L时,酶的活性下降可忽略不计。由此获得的产物结构油脂中辛酸的摩尔含量为52%~63%(完全反应为66.7%),均达到较高的反应程度。其中sn-2位的油酸含量为100%,达到定制sn-2位脂肪酸的目的。
由K值可知反应程度与温度、摩尔比成正比,与流量成反比。而温度的R值较小,说明50℃以上时,温度对反应的影响比较小。
反应底物达到2L后,继续添加原料进行反应,最终获得产物的辛酸摩尔含量在50%以上时,原料处理量均达到酶量的2000倍以上,如按照一倍的流量反应,1,3-特异性脂肪酶可使用2.5个月以上。
试验例4
考察步骤(3)中一次蒸馏的条件对分离效果的影响,分离效果以辛酸纯度为判断依据,其他条件均与实施例1相同,一次蒸馏的条件如表5所示,实验结果如表6所示。
表5正交实验因素水平表
表6正交实验结果
A(温度) | B(转速) | C(进液流量) | 辛酸纯度,K | |
1 | 1 | 1 | 1 | 94.54% |
2 | 1 | 2 | 2 | 96.40% |
3 | 1 | 3 | 3 | 96.84% |
4 | 2 | 1 | 2 | 94.81% |
5 | 2 | 2 | 3 | 96.15% |
6 | 2 | 3 | 1 | 93.51% |
7 | 3 | 1 | 3 | 92.94% |
8 | 3 | 2 | 1 | 88.55% |
9 | 3 | 3 | 2 | 91.30% |
K1 | 95.93% | 94.10% | 92.20% | |
K2 | 94.82% | 93.70% | 94.17% | |
K3 | 90.93% | 93.88% | 95.31% | |
R | 5.00 | 0.40 | 3.11 |
从表6可以看出,按照以上实验条件进行分子蒸馏后,分离获得辛酸的纯度为88%~97%,根据需求选取纯度较高的反应参数,回收的辛酸即可重复利用。
试验例5
考察步骤(3)中二次蒸馏的条件对分离效果的影响,分离效果以成品的酸价为判断依据,其他条件均与实施例1相同,二次蒸馏的条件如表7所示,实验结果如表8所示。
表7正交实验因素水平表
表8正交实验结果
A(温度) | B(进液流量) | C(转速) | D(真空度) | 酸价(mgKOH/g),K | |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 12.27 |
2 | 1 | 2 | 2 | 2 | 0.94 |
3 | 1 | 3 | 3 | 2 | 1.32 |
4 | 1 | 4 | 4 | 1 | 3.37 |
5 | 2 | 1 | 2 | 2 | 10.16 |
6 | 2 | 2 | 1 | 1 | 15.30 |
7 | 2 | 3 | 4 | 1 | 1.32 |
8 | 2 | 4 | 3 | 2 | 1.03 |
9 | 3 | 1 | 3 | 1 | 2.52 |
10 | 3 | 2 | 4 | 2 | 7.90 |
11 | 3 | 3 | 1 | 2 | 10.60 |
12 | 3 | 4 | 2 | 1 | 4.38 |
13 | 4 | 1 | 4 | 2 | 2.07 |
14 | 4 | 2 | 3 | 1 | 0.87 |
15 | 4 | 3 | 2 | 1 | 2.13 |
16 | 4 | 4 | 1 | 2 | 9.21 |
K1 | 4.48 | 6.76 | 11.85 | 5.27 | |
K2 | 6.95 | 6.25 | 4.40 | 5.40 | |
K3 | 6.35 | 3.84 | 1.44 | ||
K4 | 3.57 | 4.50 | 3.67 | ||
R | 3.38 | 2.92 | 10.41 | 0.13 |
从表8可以看出,酸价在0.87~15.30mg的范围,说明游离脂肪酸已几乎被完全分离,回收后可重复利用。工业化生产时选用多级蒸馏的设备,可进一步降低酸价,确保成品的质量指标满足需求。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种可定制sn-2位脂肪酸的油脂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将甘油和长链脂肪酸混合均匀,通过装有固定化脂肪酶的填充柱的反应器,进行酯化反应,得到甘油三酯和水;
甘油和长链脂肪酸的摩尔比为1:3-5,酯化反应的温度为50-70℃,底物的流量为固定化脂肪酶用量的1-4倍,所述的固定化脂肪酶为Lipozyme-435;
(2)将所述的甘油三酯与中链脂肪酸混合,通过装有1,3-特异性脂肪酶的填充柱反应器,进行酯交换反应,得到游离的长链脂肪酸和所述的可定制sn-2位脂肪酸的油脂,其中,甘油三酯的sn-1,3位主要为中链脂肪酸,sn-2位100%为长链脂肪酸;
甘油三酯与中链脂肪酸的摩尔比为1:2-8,酯交换反应的温度为40-70℃,底物的流量为1,3-特异性脂肪酶用量的1-4倍,酯交换反应中还加入甘油三酯与中链脂肪酸总质量0.05-0.1%的水,所述的1,3-特异性脂肪酶为Lipozyme-RM;
(3)将步骤(2)的产物中的长链脂肪酸和未反应的中链脂肪酸回收,分别用作步骤(1)和(2)的原料;物料回收采用两次分子蒸馏分别获得中链脂肪酸和长链脂肪酸,一次蒸馏条件为温度90-110℃,真空度10-3-10-2mbar,刮膜转速200-350rpm,进料速度750-2000ml/h,二次蒸馏条件为温度180-200℃,真空度10-3-10-2mbar,刮膜转速200-400rpm,进料速度400-1500ml/h;
其中,所述的长链脂肪酸为油酸,所述的中链脂肪酸为辛酸。
2.根据权利要求1所述的一种可定制sn-2位脂肪酸的油脂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中酯化反应的pH值为5.0-7.0。
3.根据权利要求2所述的一种可定制sn-2位脂肪酸的油脂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中酯交换反应中的pH值为4.0-6.0。
4.根据权利要求2所述的一种可定制sn-2位脂肪酸的油脂的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述的1,3-特异性脂肪酶需要进行预处理,预处理的方法为:将1,3-特异性脂肪酶浸泡在18-22倍重量的甘油三酯与中链脂肪酸混合物中,在温度为45-55℃,转速为180-220rpm,搅拌3-5h。
5.一种权利要求1-4任意一项所述的方法制备的可定制sn-2位脂肪酸的油脂的应用,其特征在于,所述的可定制sn-2位脂肪酸的油脂在食用调和油中的应用。
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