CN114426993B - 从高油酸葵花籽油中获取1，3-甘油二酯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于葵花籽油加工技术领域，具体涉及从高油酸葵花籽油中获取1，3‑甘油二酯的方法。本发明所提供的从高油酸葵花籽油中获取1，3‑甘油二酯的方法，包括以下的步骤：称取葵花籽油、加入南极假丝酵母脂肪酶A和去离子水进行酶解、恒温振荡、离心和二次分子蒸馏，最终获得含有1，3‑甘油二酯的产品，以高油酸葵花籽油的重量计，南极假丝酵母脂肪酶A的用量为2500‑3500u/g。本发明的方法以葵花籽油为主要原料，工艺操作简单，产品营养丰富、经济价值高，在食品、医药、化工等行业有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于葵花籽油加工技术领域，具体涉及一种从高油酸葵花籽油中获取1,3-甘油二脂的方法。
背景技术
关于酶解植物油的方法，以下专利文献进行过披露：冷玉娴等人在《水酶法提取葵花籽油的工艺》一文中披露了一种水酶法提取葵花籽油的工艺，具体生产工艺为:筛选脱壳葵花籽，进行清理粉碎，粉碎后加入柠檬酸盐酸缓冲液，搅拌成浆料后按一定的酶：籽把酶制剂加入其中，进行酶解，酶解结束后离心，离心后得到游离油、乳状液层、水解液及沉淀；取出乳状液层进行二次离心，将乳状液层中的游离油分离出来；其中选用的酶制剂有蛋白酶、复合纤维素酶、果胶酶、酸性蛋白酶、聚糖酶及酸性木聚糖酶，最终以复合纤维素酶效果最好，游离率达到90％左右，且提取得到的葵花籽油色泽淡黄清凉、气味芬芳。
上述的方法，其所未解决的问题是：上述文献中的方案仅披露了葵花籽油的提取制备方法，并未披露葵花籽油的进一步酶解及其酶解产物；
张秀秀在《葵花籽油甘油二脂的制备及其在发酵乳应用中的特性研究》一文中披露了一种以葵花籽油为原料，制备甘油二酯(DAG)的方法；具体的制备步骤为：称取葵花籽油、甘油、脂肪酶于锥形瓶中，于53℃下恒温振荡，取上清液离心，收集上清液进行加热使残留的酶失活，得到葵花籽油DAG。
并最终确定制备葵花籽油DAG的最佳工艺条件为醇油质量比1∶10、酶添加量7.13％、反应时间12.35h，此时反应产物中DAG含量为49.52％。
该文献中的方案虽披露了葵花籽油的提取制备方法，但仍存在以下缺陷：(1)反应时间过长；(2)原料中添加了甘油导致不能确定最终获得的甘油二醇的是否全部来自葵花籽油；
因此，需要优化酶解葵花籽油的工艺，发明一种仅以单一葵花籽油为原料，既能提取到甘油二酯，又能提高酶解效率的方法。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了从高油酸葵花籽油中获取1,3-甘油二脂的方法。
本发明所提供的一种从高油酸葵花籽油中获取1,3-甘油二脂的方法，以高油酸葵花籽油为原料，具体包括以下的步骤：
(1)从高油酸葵花籽油中获取1，3-甘油二酯的方法，采用南极假丝酵母脂肪酶A对高油酸葵花籽油进行酶解；
(2)酶解结束后，再通过分子蒸馏，获得含有1，3-甘油二酯的产品；酶解所采用的酶为南极假丝酵母脂肪酶A。
且所述的酶解为一步酶解。
其中，以高油酸葵花籽油的重量计，所述的南极假丝酵母脂肪酶A的用量为2500-3500u/g。
酶解中，称取高油酸葵花籽油，加入南极假丝酵母脂肪酶A，再加入去离子水，放在恒温水浴振荡器中，在65-75℃的条件下以250r/min的转速反应8.5-9.5h，反应结束后将产物以3000r/min离心10min；
以高油酸葵花籽油的重量计，所述的南极假丝酵母脂肪酶A的用量为2500-3500u/g；去离子水的用量占高油酸葵花籽油重的25--35％。
以高油酸葵花籽油的重量计，所述的南极假丝酵母脂肪酶A的用量为3000u/g；去离子水的用量占高油酸葵花籽油重的30％。
恒温水浴振荡条件为：在70℃的条件下以250r/min的转速反应9h，反应结束后将产物以3000r/min离心10min。
分子蒸馏时，将离心后的酶解产物上清液倒入分子蒸馏仪进料口进行一次蒸馏，蒸馏结束后接出轻重相，并清洗仪器；将一次蒸馏得到的重相倒入进料口进行二次蒸馏，获得含有1，3-甘油二酯的产品。
一次蒸馏时，真空度为2.0×10-2mbr，温度为110℃，刮板转速为220-320r/min，流速为2.7-3.2mL/min。
一次蒸馏时，真空度为2.0×10-2mbr，一次蒸馏温度为110℃，刮板转速为300r/min，流速为3mL/min。
第二次蒸馏时，真空度为2.0×10-2mbr，二次蒸馏的温度为145-155℃，刮板转速为300r/min，流速为3mL/min。
从高油酸葵花籽油中获取1，3-甘油二酯的方法，包括以下的步骤：
(1)酶解：将高油酸葵花籽油，加入到以高油酸葵花籽油的重量计3000u/g南极假丝酵母脂肪酶A中，再加入以高油酸葵花籽油的重量计30％去离子水，放在恒温水浴振荡器中，在70℃条件下以250r/min的转速反应9h，反应结束后将产物以3000r/min离心10min，取上清液检测；
(2)分子蒸馏：将50mL离心后的酶解产物上清液倒入分子蒸馏仪进料口，设置真空度为2.0×10-2mbr，一次蒸馏温度110℃，刮板转速300r/min，流速3mL/min，蒸馏结束后接出轻重相，并清洗仪器；将一次蒸馏得到的重相倒入进料口，调整蒸馏温度为150℃，其它条件不变，蒸馏结束后接出轻重相，进行检测。
本发明的有益效果在于：
(1)本方法采用一步酶解法制备1,3-DAG，操作步骤简单，适于大规模的工业化生产；
(2)本发明所采用的南极假丝酵母脂肪酶A是一种具有倾向性水解甘油三酯sn-2位键能力的脂肪酶，能够显著提高酶解效率，提高1,3-DAG含量。
附图说明
图1为产品的照片；
图2为不同酶解时间对1,3-DAG含量的影响；
图3为不同油水比对1,3-DAG含量的影响；
图4为不同酶解温度对1,3-DAG含量的影响；
图5为不同酶添加量对1,3-DAG含量的影响；
图6为不同蒸馏温度对1,3-DAG含量的影响；
图7为不同刮板转速对1,3-DAG含量的影响；
图8为不同进料速度对1,3-DAG含量的影响。
具体实施方式
为了能使本领域技术人员更好的理解本发明，现结合具体实施方式对本发明进行更进一步的阐述。
实施例1A1-A5
实施例1A1-A5重点考察了不同油水比的去离子水对于最终产品1，3-甘油二酯含量的影响，具体的方案如下：
从高油酸葵花籽油中获取1，3-甘油二酯的方法，包括以下的步骤：
(1)酶解：精确称取5g高油酸葵花籽油，加入以高油酸葵花籽油的重量计3000u/g南极假丝酵母脂肪酶A，再加入不同油水比的去离子水(具体见表1)，放在恒温水浴振荡器中，在70℃条件下以250r/min的转速反应9h，反应结束后将产物以3000r/min离心10min，取上清液检测1,3-DAG(1，3-甘油二酯)的含量。
表1不同油水比(％)处理对1,3-DAG含量产生的影响
(2)分子蒸馏：将50mL离心后的酶解产物上清液倒入分子蒸馏仪进料口，设置真空度为2.0×10-2mbr，一次蒸馏温度110℃，刮板转速300r/min，流速3mL/min，蒸馏结束后接出轻重相，并清洗仪器。将一次蒸馏得到的重相倒入进料口，调整蒸馏温度为150℃，其他条件不变，蒸馏结束后接出轻重相，进行检测。
(3)检测：样品处理：将样品在3000r/min条件下离心10min，取100μL上清液加入2400μL正己烷，涡旋1min过0.45u滤膜。
检测条件：
液相色谱蒸发光检测器
色谱柱：ChromSpHer 5 Lipids柱，250×4.6mm(部件号28313)
流动相A：正己烷-异丙醇-乙酸乙酯(820：40：140)
流动相B：正己烷：异丙醇：乙腈(956：40：4)
流速：0.8mL/min，柱温：30℃，进样体积10μL。下次进样前HPLC系统在初始流动相中保持2min，以保证进样稳定性。
雾化器压力：35psi；雾化器流速6L/min；雾化器温度36℃；ELSD漂移管温度：40℃；压强：2.5105Pa。洗脱程序如下表：
表2液相色谱流动相及梯度洗脱梯度条件
最终获得含有1，3-甘油二酯的一种产品。
实施例1B1-B5
实施例1B1-B5重点考察了不同温度的水浴振荡对于最终产品1，3-甘油二酯含量的影响，具体的方案如下：
从高油酸葵花籽油中获取1，3-甘油二酯的方法，包括以下的步骤：
(1)酶解：精确称取7g高油酸葵花籽油，以高油酸葵花籽油的重量计，加入3000u/g南极假丝酵母脂肪酶A，再加入占高油酸葵花籽油重30％的去离子水，放在恒温水浴振荡器中，在不同温度条件下(具体见表3)以250r/min的转速反应9h，反应结束后将产物以3000r/min离心10min，取上清液检测1,3-DAG(1，3-甘油二酯)的含量。
表3不同温度(℃)的水浴振荡处理对1,3-DAG含量产生的影响
(2)分子蒸馏：将50mL离心后的酶解产物上清液倒入分子蒸馏仪进料口，设置真空度为2.0×10-2mbr，一次蒸馏温度110℃，刮板转速300r/min，流速3mL/min，蒸馏结束后接出轻重相，并清洗仪器。将一次蒸馏得到的重相倒入进料口，调整蒸馏温度为150℃，其他条件不变，蒸馏结束后接出轻重相，进行检测。
(3)检测：样品处理：将样品在3000r/min条件下离心10min，取100μL上清液加入2400μL正己烷，涡旋1min过0.45u滤膜。
检测条件同实施例A。
实施例1C1-C5
实施例1C1-C5重点考察了不同酶加量对于最终产品1，3-甘油二酯含量的影响，具体的方案如下：
从高油酸葵花籽油中获取1，3-甘油二酯的方法，包括以下的步骤：
(1)酶解实验：精确称取11g高油酸葵花籽油，以高油酸葵花籽油的重量计，加入不同含量的南极假丝酵母脂肪酶A(具体见表4)，再加入占高油酸葵花籽油重30％去离子水，放在恒温水浴振荡器中，在70℃条件下以250r/min的转速反应9h，反应结束后将产物以3000r/min离心10min，取上清液检测1,3-DAG(1，3-甘油二酯)的含量。
表4不同酶加量(u/g)处理对1,3-DAG含量产生的影响
(2)分子蒸馏：将50mL离心后的酶解产物上清液倒入分子蒸馏仪进料口，设置真空度为2.0×10-2mbr，一次蒸馏温度110℃，刮板转速300r/min，流速3mL/min，蒸馏结束后接出轻重相，并清洗仪器。将一次蒸馏得到的重相倒入进料口，调整蒸馏温度为150℃，其他条件不变，蒸馏结束后接出轻重相，进行检测。
(3)检测：样品处理：将样品在3000r/min条件下离心10min，取100μL上清液加入2400μL正己烷，涡旋1min过0.45u滤膜。
检测条件同实施例A。
实施例1D1-D12
实施例1D1-D12重点考察了不同恒温振荡时间对于最终产品1，3-甘油二酯含量的影响，具体的方案如下：
从高油酸葵花籽油中获取1，3-甘油二酯的方法，包括以下的步骤：
从高油酸葵花籽油中获取1，3-甘油二酯的方法，包括以下的步骤：(1)酶解实验：精确称取9g高油酸葵花籽油，以占高油酸葵花籽油重计，加入3000u/g南极假丝酵母脂肪酶A，再加入占高油酸葵花籽油重30％去离子水，放在恒温水浴振荡器中，在70℃条件下以250r/min的转速反应不同时间(具体时间见表5)，反应结束后将产物以3000r/min离心10min，取上清液检测1,3-DAG(1，3-甘油二酯)的含量。
表5不同恒温振荡时间(h)对1,3-DAG含量产生的影响
(2)分子蒸馏：将50mL离心后的酶解产物上清液倒入分子蒸馏仪进料口，设置真空度为2.0×10-2mbr，一次蒸馏温度110℃，刮板转速300r/min，流速3mL/min，蒸馏结束后接出轻重相，并清洗仪器。将一次蒸馏得到的重相倒入进料口，调整蒸馏温度为150℃，其他条件不变，蒸馏结束后接出轻重相，进行检测。
(3)检测：样品处理：将样品在3000r/min条件下离心10min，取100μL上清液加入2400μL正己烷，涡旋1min过0.45u滤膜。
检测条件同实施例A。
实施例1E1-E5
实施例1E1-E5重点考察了不同二次蒸馏温度对于最终产品1，3-甘油二酯含量的影响，具体的方案如下：
从高油酸葵花籽油中获取1，3-甘油二酯的方法，包括以下的步骤：
(1)酶解实验：精确称取10g高油酸葵花籽油，以占高油酸葵花籽油重计，加入3000u/g南极假丝酵母脂肪酶A，再加入占高油酸葵花籽油重30％去离子水，放在恒温水浴振荡器中，在70℃条件下以250r/min的转速反应9h，反应结束后将产物以3000r/min离心10min，取上清液检测1,3-DAG(1，3-甘油二酯)的含量。
(2)分子蒸馏：将50mL离心后的酶解产物上清液倒入分子蒸馏仪进料口，设置真空度为2.0×10-2mbr，一次蒸馏温度110℃，刮板转速300r/min，流速3mL/min，蒸馏结束后接出轻重相，并清洗仪器。将一次蒸馏得到的重相倒入进料口，调整不同的蒸馏温度(具体见表6)，其他条件不变，蒸馏结束后接出轻重相，进行检测。
表6不同的二次蒸馏温度(℃)处理对1,3-DAG含量产生的影响
(3)检测：样品处理：将样品在3000r/min条件下离心10min，取100μL上清液加入2400μL正己烷，涡旋1min过0.45u滤膜。
检测条件同实施例A。
实施例1F1-F5
实施例1F1-F5重点考察了分子蒸馏过程中不同流速对于最终产品1，3-甘油二酯含量的影响，具体的方案如下：
从高油酸葵花籽油中获取1，3-甘油二酯的方法，包括以下的步骤：
(1)酶解实验：精确称取11g高油酸葵花籽油，以占高油酸葵花籽油重计，加入3000u/g南极假丝酵母脂肪酶A，再加入占高油酸葵花籽油重30％去离子水，放在恒温水浴振荡器中，在70℃条件下以250r/min的转速反应9h，反应结束后将产物以3000r/min离心10min，取上清液检测1,3-DAG(1，3-甘油二酯)的含量。
(2)分子蒸馏：将50mL离心后的酶解产物上清液倒入分子蒸馏仪进料口，设置真空度为2.0×10-2mbr，一次蒸馏温度110℃，刮板转速300r/min，设置不同的流速(具体见表7)，蒸馏结束后接出轻重相，并清洗仪器。将一次蒸馏得到的重相倒入进料口，调整蒸馏温度为150℃，其他条件不变，蒸馏结束后接出轻重相，进行检测。
表7不同流速(mL/min)处理对1,3-DAG含量产生的影响
(3)检测：样品处理：将样品在3000r/min条件下离心10min，取100μL上清液加入2400μL正己烷，涡旋1min过0.45u滤膜。
检测条件同实施例A。
实施例1G1-G5
实施例1G1-G5重点考察了分子蒸馏过程中不同刮板转速对于最终产品1，3-甘油二酯含量的影响，具体的方案如下：
从高油酸葵花籽油中获取1，3-甘油二酯的方法，包括以下的步骤：
(1)酶解实验：精确称取8g高油酸葵花籽油，以占高油酸葵花籽油重计，加入3000u/g南极假丝酵母脂肪酶A，再加入占高油酸葵花籽油重30％去离子水，放在恒温水浴振荡器中，在70℃条件下以250r/min的转速反应9h，反应结束后将产物以3000r/min离心10min，取上清液检测1,3-DAG(1，3-甘油二酯)的含量。
(2)分子蒸馏：将50mL离心后的酶解产物上清液倒入分子蒸馏仪进料口，设置真空度为2.0×10-2mbr，一次蒸馏温度110℃，设置不同的刮板转速进行处理(具体见表8)，流速3mL/min，蒸馏结束后接出轻重相，并清洗仪器。将一次蒸馏得到的重相倒入进料口，调整蒸馏温度为150℃，其他条件不变，蒸馏结束后接出轻重相，进行检测。
表8不同刮板转速(r/min)处理对1,3-DAG含量产生的影响
(3)检测：样品处理：将样品在3000r/min条件下离心10min，取100μL上清液加入2400μL正己烷，涡旋1min过0.45u滤膜。
检测条件同实施例A。
实施例2-6
实施例2-6综合考察了酶解和分子蒸馏过程中不同参数范围对于最终产品1，3-甘油二酯含量的影响，具体的方案如下：
表9不同参数的范围下1，3-甘油二酯的含量
实施例2-6的方法与实施例1A的步骤相同，仅在于部分参数进行了调整。
从以上的实施例可以获知，不同油水比的去离子水、酶解的温度、南极假丝酵母脂肪酶A的用量、二次蒸馏的温度、分子蒸馏过程中的流速、不同的刮板转速，都会对最终产品的1，3-甘油二酯含量产生显著的影响，在本发明所采用的方法中的参数范围内，最终实施例2参数下产品的1，3-甘油二酯含量是最高的。
Claims (1)
1.从高油酸葵花籽油中获取1,3-甘油二酯的方法，其特征在于，包括以下的步骤：
（1）酶解：将高油酸葵花籽油，加入以高油酸葵花籽油的重量计3000 u/g南极假丝酵母脂肪酶A，再加入占高油酸葵花籽油重30%的去离子水，放在恒温水浴振荡器中，在70℃条件下以250 r/min的转速反应9 h，反应结束后将产物以3000 r/min离心10 min，取上清液检测1，3-甘油二酯的含量；
（2）分子蒸馏：将50 mL离心后的酶解产物上清液倒入分子蒸馏仪进料口，设置真空度为2.0×10-2 mbr，一次蒸馏温度110 ℃，刮板转速300 r/min，流速3 mL/min，蒸馏结束后接出轻重相，并清洗仪器，将一次蒸馏得到的重相倒入进料口，调整蒸馏温度为150℃，其他条件不变，蒸馏结束后接出轻重相，进行检测。
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