一种富含MLCT油脂的酶法制备方法及其产品技术

本发明专利技术公开了一种富含MLCT油脂的酶法制备方法及其产品，包括如下步骤：(1)在石蜡

【技术实现步骤摘要】
一种富含MLCT油脂的酶法制备方法及其产品


[0001]本专利技术属于油脂改性，脂质深加工领域，具体涉及一种利用固定酶催化酯交换合成MLCT的方法。

技术介绍

[0002]中长碳链甘油三脂(MLCT)同时具有中碳链和长碳链脂肪酸，属于一种具有特殊营养和生理功能的结构脂质，兼具长链甘油三脂和中链甘油三脂的优点，改善天然油脂的营养功能，在人体中具有不同的代谢途径，既能为人体快速供能，又能提供所需必需脂肪酸，对糖尿病，心脏病，高血脂，高血压等疾病都有积极作用，是功能性食品的重要组成部分。另外，MLCT代谢产物可改善人体氮平衡，提高营养物质利用率，减少炎症介质产生，可应用于临床注射用脂肪乳，将天然油脂投入到药物方面应用上，是肠外营养的重要组成部分。但目前MLCT产品种类较少，因此需要开发具有不同脂肪酸组成的MLCT产品的制备方法，以满足不同场景的需求。
[0003]传统制备MLCT为化学合成法，所使用的化学催化剂选择性低，脂肪酸在甘油骨架上的位置具有随机性；还存在副产物多，产品分离困难，能耗大，对环境产生污染等问题。CN 103891920 A公开了一种利用甲醇钠作为催化剂进行化学酯交换制备MLCT，但存在产物和催化剂分离步骤繁琐，需要经过离心，水洗和真空干燥等步骤，产生的废水也对环境不友好，选择性差。相比之下，酶法催化制备MLCT可定向改变脂肪酸在甘油骨架上的位置，催化过程绿色，安全，经济，克服化学催化的诸多不利因素。由于游离酶对环境较敏感，在高温，有机试剂，酸碱环境中都易变形失活，这限制了酶在各种条件下的运用，将酶进行固定化不仅能提高酶的受热性，而且提高有机试剂耐受性，酶和产品容易分离，酶能重复利用。综合来看，使用专用固定化酶催化剂，MLCT油脂产物具有多元化和后处理简单等诸多优点。
[0004]目前常用于催化的固定化脂肪酶为商品化酶，如NOV435，RMIM，TLIM等，这些酶价格昂贵，且游离酶吸附在大孔丙烯酸树脂等材料中容易发生溶胀作用，限制酶的重复使用，不利于MLCT的工业化生产。CN 107058413 A公开了一种酶法酯交换合成中长碳链甘油三酯的合成方法，专利技术以樟树籽仁油和大豆油为原料，经过固定化脂肪酶NOV 435催化酯交换生成中长碳链甘油三酯，但是该反应还是需要2h以上，且该法尚未提及酶的回收利用。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种富含MLCT油脂的酶法制备方法，具有催化效率高、产物营养价值高、操作简单、绿色环保，产物分离简便、适合规模放大生产等优点。
[0006]本专利技术为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：
[0007]一种富含MLCT油脂的酶法制备方法，包括如下步骤：
[0008](1)固定化脂肪酶的制备：在石蜡
‑
水乳液模板体系中，以有机疏水硅源和致孔剂一步法制备疏水型中空SiO2介孔微球(HMSB)作为疏水载体；然后通过吸附法将游离酶固定
在疏水载体上，制得固定化脂肪酶；
[0009](2)MLCT油脂的酶法制备：将长链甘油三酯和中碳链原料混合，加入固定化脂肪酶，恒温水浴下进行一定时间酶促酯交换反应或酸解反应；反应结束后，固液分离，所得固体产物为固定化脂肪酶固定化酶，所得溶液为富含MLCT的油脂粗产品，再通过分子蒸馏或物理吸附除去少量脂肪酸，即可得到富含MLCT的油脂成品。其中，中碳链原料为中碳链脂肪酸甘油三酯或中碳链脂肪酸；当中碳链原料为中碳链脂肪酸甘油三酯时，步骤(2)发生酶促酯交换反应；当中碳链原料为中碳链脂肪酸时，步骤(2)发生酶解反应。
[0010]按上述方案，所述的疏水型中空SiO2介孔微球(HMSB)的大小为200nm
‑
2μm之间，具有空腔结构，接触角为110
°
以上，孔径分布为3
‑
10nm。
[0011]按上述方案，疏水型中空SiO2介孔微球的具体制备过程如下：将液体石蜡和水按一定体积比混合置于容器中，加入表面活性剂和制孔剂，超声均质得到乳液；将乳液倒入疏水硅源溶液，置于低温水浴，搅拌一定时间，过滤，异辛烷清洗，烘干，再经过酸洗去除制孔剂和表面活性剂，最后过滤烘干得到HMSB。
[0012]进一步地，疏水型中空SiO2介孔微球的具体制备过程中，石蜡与水的体积比为2:1
ꢀ‑
8:1；所述表面活性剂为单硬脂酸甘油酯、司盘80、司盘20、聚乙二醇200、聚甘油脂肪酸酯、山梨醇单月桂酸酯等油包水型乳化剂中的一种或多种，添加量为水质量的1.0
‑
2.5％；所述的制孔剂包括但不限于嵌段式聚醚F127、三嵌段共聚物P123等，添加量为水质量的1％
‑
6％。
[0013]进一步地，疏水型中空SiO2介孔微球的具体制备过程中，所述的疏水硅源可以是甲基三氯硅烷(MTCS)、乙基三氯硅烷、丁基三氯硅烷、辛基三氯硅烷等中的一种或几种，疏水硅源添加量为水质量的75％
‑
120％；所述疏水硅源溶液由疏水硅源分散于异辛烷制得，疏水硅源与异辛烷的体积比为3：(7
‑
10)；所述低温水浴的温度为4
‑
15℃；酸洗液由水、乙醇和盐酸三者按体积比2:1:1混合而成；酸洗温度为60
‑
100℃，时间为6
‑
8h。
[0014]按上述方案，通过吸附法制备固定化脂肪酶的具体过程如下：将游离酶加入到磷酸盐缓冲液中，配置成一定酶溶液浓度，然后和疏水载体按一定固液比(HMSB质量和酶溶液体积之间的比)混合，摇床孵育实现固定化，最后离心过滤，用PBS清洗三次，冷冻干燥得到固定化脂肪酶。
[0015]进一步地，通过吸附法制备固定化脂肪酶的具体过程中，游离酶为皱褶假丝酵母脂肪酶、南极假丝酵母脂肪酶、NS40086脂肪酶、疏棉状嗜热丝孢菌、解脂假丝酵母脂肪酶等中的一种或几种；所述酶溶液的pH 7.5
‑
9.5，浓度为10
‑
100mg/mL；HMSB质量和酶溶液体积的比例为1:100
‑
3.5:100(m/v,g/mL)；固定化时间为30
‑
90min，温度为20
‑
40℃；磷酸盐缓冲液的pH为7.5
‑
9.5。固定化酶过程中，磷酸盐缓冲液对酶固定的多少影响较大，因此磷酸盐缓冲液的pH设置为中性到碱性7.5
‑
9.5；温度影响较小，一般采用常温即可。
[0016]按上述方案，所述的中碳链脂肪酸甘油三酯的脂肪酸链碳数为6～12，优选富含辛酸(C8)和癸酸(C10)的辛癸酸甘油三酯等；所述的中链脂肪酸为辛酸、癸酸或月桂酸等中的一种或几种按任意比例的混合物。
[0017]按上述方案，所述的长碳链甘油三酯为亚麻籽油、紫苏油、火麻油、月见草油、牡丹籽油、葵花籽油、大豆油、葵花籽油、共轭亚油酸甘油酯、DHA藻油，鱼油、蒜头果油、文冠果油等中的一种或几种按任意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种富含MLCT油脂的酶法制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)固定化脂肪酶的制备：在石腊
‑
水乳液模板体系中，以有机疏水硅源和致孔剂一步法制备疏水型中空SiO2介孔微球作为载体；然后通过吸附法将游离酶固定在疏水载体上，制得固定化脂肪酶；(2)MLCT油脂的酶法制备：将长链甘油三酯和中碳链原料混合，加入步骤(1)所得固定化脂肪酶，恒温水浴下进行酶促酯交换反应或酸解反应；反应结束后，固液分离，所得固体产物为固定化脂肪酶，所得溶液为富含MLCT的油脂粗产品，再通过脱酸，得到富含MLCT的油脂成品；其中，所述中碳链原料为中碳链脂肪酸甘油三酯或中碳链脂肪酸。2.根据权利要求1所述的一种富含MLCT油脂的酶法制备方法，其特征在于所述的疏水型中空SiO2介孔微球的大小为200nm
‑
2μm之间，介孔孔径为3
‑
10nm，接触角为110
°
以上。3.根据权利要求1所述的一种富含MLCT油脂的酶法制备方法，其特征在于所述疏水型中空SiO2介孔微球的具体制备过程如下：将液体石蜡和水混合后，加入表面活性剂和制孔剂，超声均质得到乳液；将乳液倒入疏水硅源溶液中，置于低温水浴中搅拌反应后，经过滤，洗涤，烘干，再经酸洗去除制孔剂和表面活性剂，最后过滤，烘干得到疏水型中空SiO2介孔微球。4.根据权利要求3所述的一种富含MLCT油脂的酶法制备方法，其特征在于液体石蜡与水的体积比为2:1
‑
8:1；所述表面活性剂为单硬脂酸甘油酯、司盘80、司盘20、聚乙二醇200、聚甘油脂肪酸酯、山梨醇单月桂酸酯中的一种或多种，添加量为水质量的1.0％
‑
2.5％；所述的制孔剂包括但不限于嵌段式聚醚F127、三嵌段共聚物P123中的一种或多种，添加量为水质量的1％
‑
6％；所述的疏水硅源是甲基三氯硅烷、乙基三氯硅烷、丁基三氯硅烷、辛基三氯硅烷中的一种或几种，疏水硅源添加量为水质量的75％
‑
120％；所述疏水硅源溶液由疏水硅源分散于异辛烷制得，疏水硅源与异辛烷的体积比为3：(7
‑
10)；所述低温水浴的温度为4
‑
15℃，搅拌反应时间为2
‑
4h；酸洗液由水、乙醇和盐酸混合而成；酸洗温度为60
‑
100℃，时间为6
‑
8h。5.根据权利要求1所述的一种富含MLCT油脂的酶法制备方法，其特征在于通过吸附法制备固定化脂肪酶的具体过程如下：将游离酶加入到磷酸盐缓冲液中，配置成酶溶液，然后将酶溶液与疏水载体混合进行固定化，得到固定化脂肪酶。6.根据权利要求5所述的一种富含MLC...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑明明，张羽飞，赖运动，龚阳敏，万楚筠，张逸，
申请(专利权)人：中国农业科学院油料作物研究所，
类型：发明
国别省市：