CN117448087A - 低共熔溶剂在油脂脱酸中的应用、及油脂脱酸的方法 - Google Patents
低共熔溶剂在油脂脱酸中的应用、及油脂脱酸的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117448087A CN117448087A CN202311599951.0A CN202311599951A CN117448087A CN 117448087 A CN117448087 A CN 117448087A CN 202311599951 A CN202311599951 A CN 202311599951A CN 117448087 A CN117448087 A CN 117448087A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oil
- deacidification
- eutectic solvent
- lipase
- reaction
- 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.)
- Pending
Links
- 239000002904 solvent Substances 0.000 title claims abstract description 117
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 title claims abstract description 96
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 67
- 239000004519 grease Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 72
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 claims abstract description 69
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 69
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 60
- 239000004367 Lipase Substances 0.000 claims abstract description 50
- 102000004882 Lipase Human genes 0.000 claims abstract description 49
- 108090001060 Lipase Proteins 0.000 claims abstract description 49
- 235000019421 lipase Nutrition 0.000 claims abstract description 49
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims abstract description 10
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 97
- 239000003925 fat Substances 0.000 claims description 21
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 claims description 16
- 235000021119 whey protein Nutrition 0.000 claims description 16
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 claims description 15
- ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N Proline Natural products OC(=O)C1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 108010073771 Soybean Proteins Proteins 0.000 claims description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 8
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 8
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 claims description 5
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 claims description 5
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 claims description 5
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 229940001941 soy protein Drugs 0.000 claims description 5
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims 2
- 235000021588 free fatty acids Nutrition 0.000 abstract description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 19
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 14
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 abstract description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 7
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 125000005456 glyceride group Chemical group 0.000 abstract description 6
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 abstract description 3
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 57
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 39
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 32
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 235000019774 Rice Bran oil Nutrition 0.000 description 19
- 239000008165 rice bran oil Substances 0.000 description 19
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 description 18
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 18
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 18
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 18
- 101710098554 Lipase B Proteins 0.000 description 11
- JOOXCMJARBKPKM-UHFFFAOYSA-N 4-oxopentanoic acid Chemical compound CC(=O)CCC(O)=O JOOXCMJARBKPKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 9
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 8
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 8
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 8
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 8
- ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N L-Proline Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 6
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 229940040102 levulinic acid Drugs 0.000 description 5
- 235000019710 soybean protein Nutrition 0.000 description 5
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 4
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 4
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 4
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 4
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 4
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 4
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- LDVVTQMJQSCDMK-UHFFFAOYSA-N 1,3-dihydroxypropan-2-yl formate Chemical compound OCC(CO)OC=O LDVVTQMJQSCDMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 3
- 125000003976 glyceryl group Chemical group [H]C([*])([H])C(O[H])([H])C(O[H])([H])[H] 0.000 description 3
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 2
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000009874 alkali refining Methods 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 2
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 241000228245 Aspergillus niger Species 0.000 description 1
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001123663 Penicillium expansum Species 0.000 description 1
- 241000223258 Thermomyces lanuginosus Species 0.000 description 1
- 241000235015 Yarrowia lipolytica Species 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 238000006136 alcoholysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000010775 animal oil Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000008157 edible vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 1
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000012041 food component Nutrition 0.000 description 1
- 239000005417 food ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 235000014593 oils and fats Nutrition 0.000 description 1
- 238000005580 one pot reaction Methods 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229930182490 saponin Natural products 0.000 description 1
- 235000017709 saponins Nutrition 0.000 description 1
- 150000007949 saponins Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
- C11C3/00—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom
- C11C3/02—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by esterification of fatty acids with glycerol
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
- C11C1/00—Preparation of fatty acids from fats, fatty oils, or waxes; Refining the fatty acids
- C11C1/02—Preparation of fatty acids from fats, fatty oils, or waxes; Refining the fatty acids from fats or fatty oils
- C11C1/04—Preparation of fatty acids from fats, fatty oils, or waxes; Refining the fatty acids from fats or fatty oils by hydrolysis
- C11C1/045—Preparation of fatty acids from fats, fatty oils, or waxes; Refining the fatty acids from fats or fatty oils by hydrolysis using enzymes or microorganisms, living or dead
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种低共熔溶剂在油脂脱酸中的应用、及油脂脱酸的方法，将毛油、脂肪酶、乳化剂和低共熔溶剂置于反应釜中，经高压均质成乳液；水浴进行催化反应，反应结束后，离心分离，取上清。利用本发明的低共熔溶剂构建乳液体系，具有非常好的稳定性，利用该乳液体系对毛油进行脱酸反应，脱酸后的油脂酸值低，脱酸率高，中性油损失小，油品稳定性好；低共熔溶剂作为反应共底物，与游离脂肪酸定向转化为甘油酯，无副反应，提高了油脂得率，简化下游精炼工艺，降低生产成本；且脂肪酶催化同步脱酸和产物分离，加快脱酸进程，且产物易分离纯化，催化反应体系可多批次回收利用。
Description
技术领域
本发明属于油脂精炼脱酸加工技术，具体地说，本发明涉及一种低共熔溶剂在油脂脱酸中的应用，以及一种油脂脱酸的方法。
背景技术
天然动植物油通常含有丰富的甘油酯、活性成分和蛋白质，但也含有易氧化的游离脂肪酸等物质，这些物质的存在会导致油脂氧化，可能对人体健康构成威胁。因此，在食用油的生产中，需要进行脱酸加工，以符合国家食品安全标准。游离脂肪酸的去除是油脂精炼过程中不可或缺的步骤。
目前，油脂脱酸的工艺主要包括以下三种方法：化学碱炼脱酸、物理法脱酸和生物酶法脱酸。化学碱炼脱酸是最常用的方法，因为它成本较低、工艺简单且高效，但这种方法的不足是会产生大量的皂角，特别是在高酸价毛油的情况下，会导致中性油的损失较大，同时也会导致油脂中的活性成分流失，降低油品的品质；此外，化学脱酸会生成大量的工业废水，对环境造成压力。物理法脱酸方法也有应用前景，其特点是工艺简单，不会产生废水污染，然而，该方法能耗较大，工艺温度较高，容易引发油脂的副反应，同时前处理要求也较高，而且需要额外的脱色处理来改善油脂的色泽，增加了成本。生物酶法脱酸因其绿色、安全和专一性等优点越来越受到关注，传统的生物酶法脱酸仍存在一些问题——通常，酶法催化脱酸需要添加强极性的酰基受体(通常是极性醇类)与游离脂肪酸反应，形成甘油酯和水，这个反应是可逆的，为促进正向反应，需要维持低压以减少水分积累；而且采用“一锅法”工艺时，高极性醇类浓度会直接降低酶的催化活性和稳定性，且存在醇解或甘油解等副反应，难以满足工业化生产的需求。
Pickering乳液体系在界面脂肪酶催化中备受关注，可以用于油脂催化反应中，如水解反应、酯化反应、转酯化反应等。Pickering乳液通过在外部作用下结合反应底物(油相)和适量的水(水相)而形成，不仅大大增加了油水界面，还增强了反应体系的稳定性，而且在油脂催化反应过程还体现为：1)、特异性和选择性——可以选择性地催化特定底物反应而不影响其他分子，减少副反应发生；2)、可逆性和可控性——脂肪酶在催化反应过程是可逆反应，由催化体系水分含量决定，乳液可逆性和可控性利于对于动态过程或需要调控的反应。现有的Pickering乳液体系组分固定，稳定性相对较好，然而，共底物Pickering乳液构建存在挑战，需要考虑共底物与乳液形成的兼容性(比如可能会导致乳化剂蛋白质变性等)，而且共底物Pickering乳液随着反应进行组分发生明显变化，在高效动态催化过程如何维持共底物Pickering乳液体系稳定性技术需求相对较高。目前共底物Pickering乳液催化体系尚未报道，其难点在于如何提高乳液稳定性和高效性。
因此，提供一种更高效的、体系更稳定的共底物乳液体系用于油脂脱酸非常有意义。
发明内容
基于此，本发明的目的在于提供一种低共熔溶剂在油脂脱酸中的应用、及油脂脱酸的方法，经本发明的方法对毛油进行脱酸后，酸值低，脱酸率高，中性油损失小，油品稳定性好。
实现上述发明目的的技术方案包括如下。
本发明的第一方面，提供了一种低共熔溶剂在油脂脱酸中的应用，所述低共熔溶剂是由以下方法制备而得：将脯氨酸与甘油混合后，在水浴中加热直至形成透明液体状的溶剂。
本发明的第二方面，提供了一种油脂脱酸的方法，包括以下步骤：将毛油、脂肪酶、乳化剂和上述低共熔溶剂置于反应釜中，经高压均质成乳液；水浴进行催化反应，反应结束后，离心分离，取上清。
本发明具有以下有益效果：
在本发明中，利用低共熔溶剂构建乳液体系，具有非常好的稳定性，利用该乳液体系对毛油进行脱酸反应，脱酸后的油脂酸值低，脱酸率高，中性油损失小，油品稳定性好；低共熔溶剂作为反应共底物，与游离脂肪酸定向转化为甘油酯，无副反应，提高了油脂得率，简化下游精炼工艺，降低生产成本；且脂肪酶催化同步脱酸和产物分离，加快脱酸进程，且产物易分离纯化，催化反应体系可多批次回收利用。
附图说明
图1为本发明实施例1中毛油脱酸前(A)和毛油脱酸后(B)的效果对比图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不用于限制本发明。本发明所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，实施例中所用到的各种常用化学试剂，均为市售产品。
在本发明中，发明人发现，氢键供体脯氨酸与氢键受体甘油混合后形成的透明液体状甘油基天然低共熔溶剂，再与脂肪酶、毛油和乳化剂经高速匀质成乳液，该乳液体系具有非常高的稳定性，在该乳液体系中，甘油基天然低共熔溶剂与毛油中游离脂肪酸在界面脂肪酶催化下进行酯化反应，从而实现毛油的高效脱酸，脱酸后的油脂酸值低，脱酸率高(高达95％以上)，中性油损失小(中性油得率在90％以上)，油品稳定性好。
另外，本发明中所使用的甘油基天然低共熔溶剂既是反应底物也是反应介质，作为底物与游离脂肪酸酯化为甘油酯，实现了游离脂肪酸向甘油酯转化，减少原料损耗，提高了油脂得率；且溶剂组分环境友好、具有难挥发的优点，催化反应体系可多批次回收利用，减少酶法脱酸的成本，具有更好的经济性和环保性。
更进一步地，由于乳液体系具有两亲性，在反应过程中较强的亲水性能够及时将酯化反应生成的水分萃取在溶剂相，快速与油相分离，实现脂肪酶催化同步脱酸脱水(脱酸过程无需真空抽滤脱水，而传统有机溶剂无法脱水，需要额外真空脱水装置)，加快了脱酸进程，反应时间可缩短至2h以内，同时降低了成本。
在本发明的其中一些实施例中，公开了一种低共熔溶剂在油脂脱酸中的应用，所述低共熔溶剂是由以下方法制备而得：将脯氨酸与甘油混合后，在水浴中加热直至形成透明液体状的溶剂。
在其中一些实施例中，所述脯氨酸与甘油的摩尔比1:0.5～3，优选为1:1～2，更优选为1:1.5～2；和/或，所述加热温度为80℃～100℃。
在本发明的另一些实施例中，公开了一种油脂脱酸的方法，包括以下步骤：将毛油、脂肪酶、乳化剂和上述低共熔溶剂置于反应釜中，经高速均质成乳液；水浴进行催化反应，反应结束后，离心分离，取上清。
在其中一些实施例中，所述乳化剂为乳清蛋白或大豆蛋白，优选为乳清蛋白。
在其中一些实施例中，所述脂肪酶为脂肪酶LL、脂肪酶PB26、脂肪酶B5000和/或脂肪酶N300。
在其中一些实施例中，所述毛油与脂肪酶的重量比为4～10:1，优选为5～6:1。
在其中一些实施例中，所述低共熔溶剂与毛油的重量比为3～8:1，优选为3～6:1，更优选为3～4:1。
在其中一些实施例中，所述毛油与乳化剂的重量比为5～15:1，优选为5～10:1，更优选为5～8:1。
在其中一些实施例中，所述高压均质的转速为18000rpm～22000rpm，时间为1～3min。
在其中一些实施例中，所述催化反应的温度为40℃～60℃；和/或，所述催化反应的时间为0.5h～2h。
在其中一些实施例中，所述毛油为米糠毛油、菜籽毛油和/或大豆毛油，优选为米糠毛油。
以下实施例中，米糠毛油(初始酸价34.23mg KOH/g)、大豆毛油(初始酸价2.76mgKOH/g)、菜籽毛油(初始酸价2.86mg KOH/g)均来源于市售；甘油、乳酸、苹果酸、乙酰丙酸、吐温80均购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司；乳清蛋白和大豆蛋白购于广东海升食品配料有限公司；脂肪酶LL(来源于黑曲霉)购于沧州夏盛生物技术有限公司；脂肪酶PB26(来源于解脂假丝酵母)、脂肪酶B5000(来源于棉状嗜热丝孢菌)和脂肪酶N300(来源于扩展青霉)购于安徽绿微康生物科技有限公司；脂肪酶固定化过程为：以SiO2为载体，将上述酶制剂溶解至PBS缓冲液，再加入戊二醛，室温固定6h，冻干，备用。
以下结合附图和具体实施例来详细说明本发明。
实施例1低共熔溶剂、及油脂脱酸方法
本实施例首先提供了一种低共熔溶剂，其是将摩尔比1:2的脯氨酸与甘油，在水浴中加热直至形成透明液体状的溶剂。
本实施例还提供了利用上述低共熔溶剂使毛油脱酸的方法，包括以下步骤：
1、取低共熔溶剂73g，脂肪酶LL4g，乳清蛋白3g，分别与20g米糠毛油、大豆毛油、菜籽毛油置于不同的反应釜中；
2、20000rpm均质3min成乳液；
3、置于40℃水浴搅拌1h，停止反应，评估乳液体系的稳定性；
4、离心分离，上层油相即为脱除游离脂肪酸的油脂。
图1为米糠毛油脱酸前(A)和脱酸后(B)的效果对比图。从图1可以看出：在脱酸前后均保持乳液结构，表明在催化过程乳液体系稳定，不易破乳。
实施例2低共熔溶剂、及油脂脱酸方法
本实施例首先提供了一种低共熔溶剂，其是将摩尔比1:1的乳酸与甘油，在水浴中加热直至形成透明液体状的溶剂。
本实施例还提供了利用上述低共熔溶剂使毛油脱酸的方法，包括以下步骤：
1、取低共熔溶剂80g，脂肪酶B50002g，乳清蛋白7g，分别与10g米糠毛油、大豆毛油、菜籽毛油置于不同的反应釜中；
2、20000rpm均质1min成乳液；
3、置于50℃水浴搅拌1h，停止反应，评估乳液体系的稳定性；
4、离心分离，上层油相即为脱除游离脂肪酸的油脂。
实施例3低共熔溶剂、及油脂脱酸方法
本实施例首先提供了一种低共熔溶剂，其是将摩尔比1:2的苹果酸与甘油，在水浴中加热直至形成透明液体状的溶剂。
本实施例还提供了利用上述低共熔溶剂使毛油脱酸的方法，包括以下步骤：
1、取低共熔溶剂65g，脂肪酶PB 264g，吐温80 10g，分别与20g米糠毛油、大豆毛油、菜籽毛油置于不同的反应釜中；
2、20000rpm均质2min成乳液；
3、置于60℃水浴搅拌2h，停止反应，评估乳液体系的稳定性；
4、离心分离，上层油相即为脱除游离脂肪酸的油脂。
实施例4低共熔溶剂、及油脂脱酸方法
本实施例首先提供了一种低共熔溶剂，其是将摩尔比1:1的乙酰丙酸与甘油，在水浴中加热直至形成透明液体状的溶剂。
本实施例还提供了利用上述低共熔溶剂使毛油脱酸的方法，包括以下步骤：
1、取低共熔溶剂73g，脂肪酶B50004g，大豆蛋白3g，分别与20g米糠毛油、大豆毛油、菜籽毛油置于不同的反应釜中；
2、20000rpm均质1min成乳液；
3、置于40℃水浴搅拌0.5h，停止反应，评估乳液体系的稳定性；
4、离心分离，上层油相即为脱除游离脂肪酸的油脂。
实施例5低共熔溶剂、及油脂脱酸方法
本实施例首先提供了一种低共熔溶剂，其是将摩尔比1:2的脯氨酸与甘油，在水浴中加热直至形成透明液体状的溶剂。
本实施例还提供了利用上述低共熔溶剂使毛油脱酸的方法，包括以下步骤：
1、取低共熔溶剂70g，脂肪酶N3005g，乳清蛋白5g，分别与20g米糠毛油、大豆毛油、菜籽毛油置于不同的反应釜中；
2、20000rpm均质3min成乳液；
3、置于50℃水浴搅拌1h，停止反应，评估乳液体系的稳定性；
4、离心分离，上层油相即为脱除游离脂肪酸的油脂。
实施例6低共熔溶剂、及油脂脱酸方法
本实施例首先提供了一种低共熔溶剂，其是将摩尔比1:1的苹果酸与甘油，在水浴中加热直至形成透明液体状的溶剂。
本实施例还提供了利用上述低共熔溶剂使毛油脱酸的方法，包括以下步骤：
1、取低共熔溶剂73.5g，脂肪酶B50001.5g，吐温80 10g，分别与15g米糠毛油、大豆毛油、菜籽毛油置于不同的反应釜中；
2、20000rpm均质1min成乳液；
3、置于40℃水浴搅拌1h，停止反应，评估乳液体系的稳定性；
4、离心分离，上层油相即为脱除游离脂肪酸的油脂。
实施例7低共熔溶剂、及油脂脱酸方法
本实施例首先提供了一种低共熔溶剂，其是将摩尔比1:2的乳酸与甘油，在水浴中加热直至形成透明液体状的溶剂。
本实施例还提供了利用上述低共熔溶剂使毛油脱酸的方法，包括以下步骤：
1、取低共熔溶剂68g，脂肪酶PB 264g，乳清蛋白8g，分别与20g米糠毛油、大豆毛油、菜籽毛油置于不同的反应釜中；
2、20000rpm均质2min成乳液；
3、置于40℃水浴搅拌2h，停止反应，评估乳液体系的稳定性；
4、离心分离，上层油相即为脱除游离脂肪酸的油脂。
实施例8低共熔溶剂、及油脂脱酸方法
本实施例首先提供了一种低共熔溶剂，其是将摩尔比1:2的脯氨酸与甘油，在水浴中加热直至形成透明液体状的溶剂。
本实施例还提供了利用上述低共熔溶剂使毛油脱酸的方法，包括以下步骤：
1、取低共熔溶剂72g，脂肪酶LL 3g，大豆蛋白2g，分别与23g米糠毛油、大豆毛油、菜籽毛油置于不同的反应釜中；
2、20000rpm均质3min成乳液；
3、置于40℃水浴搅拌0.5h，停止反应，评估乳液体系的稳定性；
4、离心分离，上层油相即为脱除游离脂肪酸的油脂。
实施例9低共熔溶剂、及油脂脱酸方法
本实施例首先提供了一种低共熔溶剂，其是将摩尔比1:1的乙酰丙酸与甘油，在水浴中加热直至形成透明液体状的溶剂。
本实施例还提供了利用上述低共熔溶剂使毛油脱酸的方法，包括以下步骤：
1、取低共熔溶剂80g，脂肪酶B50003g，吐温80 2g，分别与15g米糠毛油、大豆毛油、菜籽毛油置于不同的反应釜中；
2、20000rpm均质2min成乳液；
3、置于40℃水浴搅拌1h，停止反应，评估乳液体系的稳定性；
4、离心分离，上层油相即为脱除游离脂肪酸的油脂。
实施例10低共熔溶剂、及油脂脱酸方法
本实施例首先提供了一种低共熔溶剂，其是将摩尔比1:2的乙酰丙酸与甘油，在水浴中加热直至形成透明液体状的溶剂。
本实施例还提供了利用上述低共熔溶剂使毛油脱酸的方法，包括以下步骤：
1、取低共熔溶剂80g，脂肪酶B50001.5g，大豆蛋白4.5g，分别与20g米糠毛油、大豆毛油、菜籽毛油置于不同的反应釜中；
2、20000rpm均质2min成乳液；
3、置于40℃水浴搅拌1h，停止反应，评估乳液体系的稳定性；
4、离心分离，上层油相即为脱除游离脂肪酸的油脂。
对比例1
本对比例提供了一种使毛油脱酸的方法，包括以下步骤：
1、分别将30g米糠毛油、大豆毛油、菜籽毛油与100g乙醇在不同反应釜中混合；
2、加入6g脂肪酶B5000，混合物在50℃水浴搅拌反应6h，离心得上清，即为脱酸后的油脂。
对比例2
本对比例提供了一种使毛油脱酸的方法，包括以下步骤：
1、分别将30g米糠毛油、大豆毛油、菜籽毛油与100g甘油在不同反应釜中混合；
2、加入6g脂肪酶B5000，混合物在40℃水浴搅拌反应12h，离心得上清，即为脱酸后的油脂。
对比例3
本对比例首先提供了一种低共熔溶剂，其是将摩尔比1:2的脯氨酸与甘油，在水浴中加热直至形成透明液体状溶剂。
本对比例还提供了利用上述低共熔溶剂使毛油脱酸的方法，包括以下步骤：
1、分别将30g米糠毛油、大豆毛油、菜籽毛油与100g低共熔溶剂在不同反应釜中混合；
2、加入6g脂肪酶PB26，混合物在50℃水浴搅拌反应12h，离心得上清，即为脱酸后的油脂。
对比例4
本对比例首先提供了一种低共熔溶剂，其是将摩尔比1:2的乳酸与甘油，在水浴中加热直至形成透明液体状的溶剂。
本对比例还提供了利用上述低共熔溶剂使毛油脱酸的方法，包括以下步骤：
1、分别将30g米糠毛油、大豆毛油、菜籽毛油与100g低共熔溶剂在不同反应釜中混合；
2、加入6g脂肪酶N300，混合物在50℃水浴搅拌反应12h，离心得上清，即为脱酸后的油脂。
对比例5
本对比例首先提供了一种低共熔溶剂，其是将摩尔比1:2的苹果酸与甘油，在水浴中加热直至形成透明液体状的溶剂。
本对比例还提供了利用上述低共熔溶剂使毛油脱酸的方法，包括以下步骤：
1、分别将30g米糠毛油、大豆毛油、菜籽毛油与100g低共熔溶剂在不同反应釜中混合；
2、加入6g脂肪酶LL，混合物在50℃水浴搅拌反应6h，离心得上清，即为脱酸后的油脂。
对比例6
本对比例首先提供了一种低共熔溶剂，其是将摩尔比1:2的乙酰丙酸与甘油，在水浴中加热直至形成透明液体状的溶剂。
本对比例还提供了利用上述低共熔溶剂使毛油脱酸的方法，包括以下步骤：
1、分别将30g米糠毛油、大豆毛油、菜籽毛油与100g低共熔溶剂在不同反应釜中混合；
2、加入6g脂肪酶B5000，混合物在40℃水浴搅拌反应3h，离心得上清，即为脱酸后的油脂。
对比例7
本对比例提供了一种利用含乙醇的Pickering乳液体系对毛油脱酸的方法，包括以下步骤：
1、取乙醇60g，纯净水20g，脂肪酶B50003g，大豆蛋白2g，分别与15g米糠毛油、大豆毛油、菜籽毛油置于不同的反应釜中；
2、20000rpm均质2min成乳液；
3、置于40℃水浴搅拌1h，停止反应，评估乳液体系的稳定性；
4、离心分离，上层油相即为脱除游离脂肪酸的油脂。
对比例8
本对比例提供了一种利用含甘油的Pickering乳液体系对毛油脱酸的方法，包括以下步骤：
1、取甘油60g，纯净水20g，脂肪酶B50003g，大豆蛋白2g，分别与15g米糠毛油、大豆毛油、菜籽毛油置于不同的反应釜中；
2、20000rpm均质2min成乳液；
3、置于40℃水浴搅拌1h，停止反应，评估乳液体系的稳定性；
4、离心分离，上层油相即为脱除游离脂肪酸的油脂。
试验例1乳液体系的稳定性
对实施例1～10的乳液体系，以及对比例1～6的反应体系的稳定性(室温放置一段时间后，观察是否破乳或分层)进行了评估，结果如表1所示。
表1
从表1可知，不同的乳化剂对乳液体系的稳定性有着重要的影响。具体来说：含乳清蛋白的乳液体系(实施例1、实施例2、实施例5和实施例7)均能实现对乳液的稳定作用；而吐温80(实施例3、实施例6和实施例9)均不能实现对乳液的稳定化；大豆蛋白的稳定作用与植物毛油组分有关联，米糠毛油较高含量的甘油二酯相对其他植物毛油在乳化性能上具有一定优势(实施例4和实施例8)且其稳定作用与其浓度有关，随着其浓度的增加，乳液体系稳定性随之增加(实施例4和实施例10)。
对比例1～6均为非乳液体系，对比例1中部分乙醇与油脂存在互溶性，体系相对稳定，对比例2～6所用溶剂具有亲水性，与毛油形成分层结构，因此，对比例2～6的催化体系均表现出不稳定性。
对比例7～8均为乳液体系，对比例7中由于含有乙醇，对乳清蛋白具有变性作用，导致形成的乳液体系不稳定。对比例8仅在米糠毛油体系下形成稳定的乳液体系，其原因是高酸价的米糠毛油含有含量较高的甘油二酯和单甘酯，在乳清蛋白(部分)失活的前提下，甘油二酯和单甘酯具有等效的乳化效果，但菜籽毛油和大豆毛油中甘油二酯和单甘酯含量极低，无法对乳液形成稳定作用。试验例2油脂脱酸效率、酸价、油脂得率指标分析
对实施例1～10以及对比例1～8的油脂脱酸效率、酸价、油脂得率指标进行分析，并统计了酶和溶剂能否实现批次利用。结果如表2～4所示。
表2
表3
表4
由表2～表4可知，采用不同的低共熔溶剂进行植物毛油的脱酸，均可以实现对酶和低共熔溶剂的批次利用。然而，不同的低共熔溶剂对植物毛油脱酸的效率却存在显著差异，具体而言，脯氨酸与甘油制备得到的低共熔溶剂对植物毛油脱酸具有明显优势(实施例1、实施例5和实施例8)，而有机酸类与甘油制备得到的低共熔溶剂(实施例2～4、实施例6～7和实施例9～10)在植物毛油脱酸效率上均表现出不及脯氨酸与甘油制备得到的低共熔溶剂，这可能的原因是有机酸体系相对具有较低的pH值，会影响脂肪酶的催化活性。
对比例1中，使用乙醇体系对各类毛油进行脱酸，均表现较好的脱酸效率，且油脂得率较高，这可能是脂肪酶对空间位阻更小的乙醇具有更高的亲和性，使催化反应更易发生，但由于乙醇具有挥发性，在脱酸过程中逐渐损失，同时部分乙醇与油脂互溶，脂肪酶B5000和乙醇无法实现批次利用。
对比例2中，使用甘油体系对高、低酸价毛油进行脱酸，在脱酸效率和降低酸价表现与对比例1具有类似的表现。然而，尽管脂肪酶B5000和甘油可以同步实现批次利用，由于过量甘油作为底物易发生甘油解副反应，影响中性油得率，因此，对比例2中的毛油中性油脂得率都很低。
对比例3中，使用由脯氨酸和甘油制成的低共熔体系对毛油进行脱酸，虽然脂肪酶PB 26与低共熔溶剂可以同步实现批次利用，但由于体系为非乳液体系，在脱酸效率和油脂得率均不及乳液体系，主要原因是非乳液在催化过程难以实现产物的高效分离，无法解除产物抑制现象。
对比例4～6中，采用由有机酸和甘油制成的低共熔体系对毛油进行脱酸，虽然脂肪酶与低共熔溶剂可以同步实现批次利用，但在脱酸效率和酸价指标表现均不理想，主要原因是有机酸组分直接降低酶催化活力，但该组分增强了体系极性，易与油脂分层，因而增加了油脂得率，所以对比例4～6中，油脂得率表现相对较佳。
对比例7～8均采用Pickering乳液体系对毛油进行脱酸，但两者在催化表现上存在显著差异，具体表现为：对比例7使用含有乙醇的Pickering乳液，极性较强，破坏乳清蛋白，导致乳液稳定性下降，因此，酶和溶剂不能实现批次利用，但破乳之后不稳定催化体系仍可以实现有效催化，只是脱酸效率不够高。与之不同的是对比例8，由于甘油极性减弱，可以形成稳定的Pickering乳液催化体系，因此可以实现对酶和溶剂的批次利用，但甘油极易引发甘油解副反应，导致中性油得率降低。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种低共熔溶剂在油脂脱酸中的应用，其特征在于，所述低共熔溶剂是由以下方法制备而得：将脯氨酸与甘油混合后，在水浴中加热直至形成透明液体状的溶剂。
2.根据权利要求1所述的低共熔溶剂在油脂脱酸中的应用，其特征在于，所述脯氨酸与甘油的摩尔比1:0.5～3，优选为1:1～2，更优选为1:1.5～2；和/或，所述加热温度为80℃～100℃。
3.一种油脂脱酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：将毛油、脂肪酶、乳化剂和权利要求1或2所述的低共熔溶剂置于反应釜中，经高速均质成乳液；水浴进行催化反应，反应结束后，离心分离，取上清。
4.根据权利要求3所述的油脂脱酸的方法，其特征在于，所述乳化剂为乳清蛋白或大豆蛋白，优选为乳清蛋白。
5.根据权利要求3所述的油脂脱酸的方法，其特征在于，所述脂肪酶为脂肪酶LL、脂肪酶PB26、脂肪酶B5000和/或脂肪酶N300。
6.根据权利要求3所述的油脂脱酸的方法，其特征在于，所述毛油与脂肪酶的重量比为4～10:1，优选为5～6:1。
7.根据权利要求3所述的油脂脱酸的方法，其特征在于，所述低共熔溶剂与毛油的重量比为3～8:1，优选为3～6:1，更优选为3～4:1。
8.根据权利要求3所述的油脂脱酸的方法，其特征在于，所述毛油与乳化剂的重量比为5～15:1，优选为5～10:1，更优选为5～8:1。
9.根据权利要求3所述的油脂脱酸的方法，其特征在于，所述高压均质的转速为18000rpm～22000rpm，时间为1～3min；和/或，所述催化反应的温度为40℃～60℃，所述催化反应的时间为0.5h～2h。
10.根据权利要求3～9任一项所述的油脂脱酸的方法，其特征在于，所述毛油为米糠毛油、菜籽毛油和/或大豆毛油，优选为米糠毛油。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311599951.0A CN117448087A (zh) | 2023-11-28 | 2023-11-28 | 低共熔溶剂在油脂脱酸中的应用、及油脂脱酸的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311599951.0A CN117448087A (zh) | 2023-11-28 | 2023-11-28 | 低共熔溶剂在油脂脱酸中的应用、及油脂脱酸的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117448087A true CN117448087A (zh) | 2024-01-26 |
Family
ID=89581919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311599951.0A Pending CN117448087A (zh) | 2023-11-28 | 2023-11-28 | 低共熔溶剂在油脂脱酸中的应用、及油脂脱酸的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117448087A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111909781A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-11-10 | 广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所 | 一种萃取植物毛油中游离脂肪酸的方法 |
| CN113061486A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-02 | 广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所 | 一种酶催化脱除油脂中游离脂肪酸的方法 |
| CN113583998A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-11-02 | 广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所 | 米糠脂肪酶的提取和保存方法 |
-
2023
- 2023-11-28 CN CN202311599951.0A patent/CN117448087A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111909781A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-11-10 | 广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所 | 一种萃取植物毛油中游离脂肪酸的方法 |
| CN113061486A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-02 | 广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所 | 一种酶催化脱除油脂中游离脂肪酸的方法 |
| CN113583998A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-11-02 | 广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所 | 米糠脂肪酶的提取和保存方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 田怀香等: "食品级皮克林乳液制备及应用研究进展", 中国食品学报, vol. 18, no. 1, 31 January 2018 (2018-01-31), pages 2 * |
| 白佩灵等: "无搅拌条件下的 Pickering 乳液用于脂肪酶催化合成酯的反应", 日用化学工业, vol. 48, no. 4, 30 April 2018 (2018-04-30), pages 210 - 215 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Coteron et al. | Reactions of olive oil and glycerol over immobilized lipases | |
| Deng et al. | Enzymatic production of alkyl esters through alcoholysis: A critical evaluation of lipases and alcohols | |
| US8012724B2 (en) | Production of degummed fatty acid alkyl esters using both lipase and phospholipase in a reaction mixture | |
| US20220282290A1 (en) | Method for Synthesizing Diglyceride | |
| US9593352B2 (en) | Production of fatty acid alkyl esters by use of two lipolytic enzymes | |
| AU2021201921B2 (en) | Polyunsaturated fatty acid triglyceride and preparation and uses thereof | |
| CN101657543A (zh) | 用于产生生物柴油的方法 | |
| CA2657180A1 (en) | Process for production of fatty acids, fatty acid esters and sterolesters from soapstock | |
| JP3970669B2 (ja) | 共役脂肪酸含有モノグリセリドおよびその製造方法 | |
| Canet et al. | Biodiesel synthesis in a solvent-free system by recombinant Rhizopus oryzae lipase. Study of the catalytic reaction progress | |
| CN106566658A (zh) | 一种高酸价油脂的酶法脱酸方法 | |
| CN111763697B (zh) | 一种中长碳链甘油三酯食用油及其制备方法 | |
| Collaço et al. | Development of an integrated process involving palm industry co-products for monoglyceride/diglyceride emulsifier synthesis: Use of palm cake and fiber for lipase production and palm fatty-acid distillate as raw material | |
| CN109666709B (zh) | 一种以高酸值油脂为原料制备甘油二酯的方法 | |
| CN111349512A (zh) | 一种高酸价米糠油酶法脱胶的方法 | |
| JP3837466B2 (ja) | バイオディーゼル（モノアルキルエステル）の製造方法 | |
| CN117448087A (zh) | 低共熔溶剂在油脂脱酸中的应用、及油脂脱酸的方法 | |
| CN105087686A (zh) | 通过脂肪酶催化制备生物柴油的方法 | |
| JP4335196B2 (ja) | 共役脂肪酸含有モノグリセリドおよびその製造方法 | |
| CN113584092A (zh) | 一种酶法水解富集鱼油中epa、dha的方法 | |
| JP3276696B2 (ja) | 油脂組成物及び乳化油脂組成物 | |
| JPH11123097A (ja) | ジグリセリドの製造法 | |
| JPH0331438B2 (zh) | ||
| CN116042736B (zh) | 一种甘油二酯的酶法生产方法 | |
| WO2022227123A1 (zh) | 一种联产l-抗坏血酸棕榈酸酯和生物柴油的工艺方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |