本发明专利技术涉及生产具有低杂质水平的脂肪酸烷基酯的方法，所述脂肪酸烷基酯例如脂肪酸甲基酯（ＦＡＭＥ）和脂肪酸乙基酯，所述杂质例如磷脂。本发明专利技术的方法通过将两个加工步骤组合成一个单一加工步骤而得以简化，因此在经济上更便宜。所述方法包括将水、醇、甘油三酯和／或游离脂肪酸与脂解酶和磷脂酶混合。随后将含有甘油、残余的酶和大多数被水解的磷脂的水相与非水相分离，由此降低非水相中的磷脂含量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及生产脱胶的(degummed)脂肪酸烷基酯，即其中杂质(如磷月旨) 含量降低的脂肪酸烷基酯的筒化方法。该方法包括通过在一溶液中使用一 种或多种脂解酶和一种或多种磷脂酶将脂肪和油转变成脂肪酸烷基酯。
技术介绍
生物柴油，其通常被分类为源自植物或动物脂肪和油的脂肪羧酸的烷 基酯，近来由于其环境裨益而变得越来越具有吸引力。虽然生物柴油目前 用化学方法通过酯基转移作用成功生产(例如使用NaOH和/或曱醇钠 (sodium methoxide)作为催化剂)，有若干相关问题限制了其发展，例如由于 高含量的游离脂肪酸而需对油进行预加工、从酯和甘油相中除去化学催化 剂、在甘油回收过程中除去无机盐、和在酯基转移步骤之前降低磷脂含量。通过使用脂解酶作为催化剂很大程度上防止了化学催化剂带来的缺 点，近年来人们已经对使用脂肪酶、并在酯基转移作用中进行或不进行固 定化来生产生物柴油发生兴趣。真菌酯酶可以用于酯的酶促生产，在此方法中其可代替催化剂，如无 机酸(例如硫酸、氯化氢和氯磺酸)，I、 II、 III和IV族金属的两性氢氧化物， 和其它。现有技术已描述了酶在酯合成中的用途，特别是根据酶命名法(国 际生物化学与分子生物学联盟命名委员会的建议，1992或更迟)归类于EC 3.1.1羧酸酯水解酶的酶。WO 88/02775公开了来自CawWda 的脂肪酶A和B。其说明Caw&da a"torc"ca脂肪酶B (CALB)对酯合成更有效。角质酶是能够水解底物角质的脂解酶。角质酶已知来自各种真菌(P.E. Kolattukudy in "Lipases", Ed. B. Borgstr6m and H.L. Brockman, Elsevier 1984， 471-504)。来自特异腐质霉(/fw附/co/fl /rao/em)的角质酶的氨基酸序列已公布 (US 5,827,719)。许多研究者报道说，在有机溶剂存在下可达到烷基酯的高产量，但是由于有机溶剂的毒性和可燃性，更希望在无溶剂的介质中进行脂肪酶催化的醇解(alcoholysis)。已显示由脂肪酶催化的甲醇分解在不含有机溶剂的含 水系统中发生。在这样的系统中，对曱醇较不敏感的脂肪酶是有利的(Kaieda etal. J. Biosci. Bioeng. 2001， 91:12-15)。众所周知，过量短链醇例如曱醇可4吏 脂肪酶严重失活。然而，为了将油完全转变成其相应的曱基酯，至少需要 三摩尔当量的曱醇。Du等(Biotechnol. Appl. Biochem. 2003， 38:103-106)比较 地研究了油/曱醇摩尔比在不连续分批和连续分批操作过程中的效应。为了防止脂肪酶失活，通过在整个反应过程中逐步添加曱醇来保持曱 醇低浓度(Shimada et al. J Mol. Catalysis Enzymatic, 2002， 17:133-142; Xu et al. 2004, Biocat. Biotransform. 22:45-48)。在EC3丄1.3中定义的真菌脂肪酶可被用于甘油三酯的醇解，并代替碱 性化学催化剂，例如曱醇钠或氢氧化钾。Boutur et al. (J. Biotechnol. 1995， 42:23-33)报道了来自Cam^^ de/wmara的脂肪酶，其能催化甘油三酯(TG) 的醇解和游离脂肪酸(FFA)的酯化，但二者不是在相同的反应条件下。在 Boutur et al.描述的条件下，仅酯化得到催化。为了能够更经济地生产脂肪酸烷基酯用于生物柴油，需要更简单和集 成的过程，使脂肪和油更快地转变成其相应的曱基或乙基酯，在所述转变 过程中有更高产率，并将工艺设备所需的投资减到最少。此外，通过对含程中得到的脂肪和油含有杂质，例如主要由磷脂、以及脂肪酸、色素 (pigment)、气味成分等组成的极性脂质。需要通过精炼过程除去这些杂质， 所述精炼过程可能需要脱胶步骤。使用各种物理和化学方法来使油脱胶(如 Bochisch, M.在Fats and Oils Handbook, AOCS Press, 1998， p. 428-433所描 述的)。本领域已知使用磷脂酶用于食用油的酶促脱胶(US 5,264,367; JP-A-2153997;和EP 622446)，以降低所述水脱胶的油中的磷含量。酶促脱胶条 件在Clausen, K in Eur. J. Lipid Sci. Technol.103 (2001)， 333-340中描述。关键 步骤是柠檬酸处理、将pH调节至大约5.0、添加酶和使用高剪切混合器进 行混合。专利技术概述本专利技术涉及生产具有低杂质水平的脂肪酸烷基酯的方法，所述脂肪酸烷基酯例如脂肪酸曱基酯(FAME)和脂肪酸乙基酯，所述杂质例如磷脂。本专利技术的方法通过将两个加工步骤组合成一个单一加工步骤而得以简化，因 此在经济上更便宜。所述方法包括混合水、醇、甘油三酯和/或游离脂肪酸，以及一种或多种脂解酶和选自A,、 A2、 B型和溶血磷脂酶的一种或多种磷 脂酶。随后将含有甘油、残余的酶和大多数被水解的磷脂的水相与非水相 分离，由此降低非水相中的磷脂含量。脂解酶和磷脂酶在同 一混合物中的组合允许从甘油三酯和/或游离脂肪酸中快速、简便和高产率地生产磷降低的脂肪酸烷基酯。本专利技术的方法的 混合物在水相中具有相对高的醇浓度。如上所述，这对于由脂肪酶进行的 酯基转移作用(transesterification)而言是有利的。在现有技术中，已报道了微 生物裤脂酶在高浓度有机溶剂中相对不稳定(参见Song et al, Biochemica et BiophysicaActa, 1547 (2001)370-378)。因此，令人惊讶的是，在本专利技术方法 中的酶促脱胶步骤(通过磷脂酶进行的磷脂酶促水解)与通过脂肪酶所进行 的酯基转移作用在相同条件下发生。此外，本专利技术涉及如上所述使用脂解酶和磷脂酶生产磷降低的脂肪酸 烷基酯的分批方法或连续、分阶段的方法，其中连续或逐步加入醇，并且 其中酶被回收或仅使用一次。此外，酶可被固定在二氧化硅;朱上，或游离在溶液中。应该强调的是，本专利技术的方法所生产的脂肪酸烷基酯不单单用于生物 柴油，也可用作石油化学工业更下游过程中的基本石油化学产品。磷降低的短语"磷降低的"指含磷成分(如磷月旨)的含量被降低。非水相中的不能水 合的磷脂被磷脂酶水解，并转变成能水合的磷脂，其随后被从油相提取入 水相。脂肪相中的磷含量通过Clausen, K in Eur. J, Lipid Sci. Technol.103 (2001)， 333-340中描述的方法测量。根据本文的实施例，其为24小时反应 时间后的P值。因此，本专利技术的磷降低的脂肪酸烷基酯含有不超过500ppm的磷，优选 不超过200ppm的磷，更优选不超过100ppm的磷，更优选不超过75ppm的 磷，更优选不超过50ppm的磷，更优选不超过^ppm的磷，更优选不超过 30ppm的磷，更优选不超过25ppm的磷，更优选不超过20ppm的磷，更优选不超过15ppm的磷，更优选不超过10ppm的磷，甚至更优选不超过5ppm 的石岸，最Y尤选不超过lppm的石寿。专利技术详述本文档来自技高网...
【技术保护点】
生产磷降低的脂肪酸烷基酯的方法，其包括将醇、包含甘油三酯和／或脂肪酸的底物与一种或多种脂解酶和一种或多种磷脂酶和水混合。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯C霍尔姆，珀M尼尔森，莫滕W克里斯坦森，
申请(专利权)人：诺维信公司，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。