一种固定化复合脂肪酶及其制备方法与应用技术

技术编号:38157797 阅读:8 留言:0更新日期:2023-07-13 09:27
本发明专利技术属于生物酶技术领域,具体涉及一种固定化复合脂肪酶及其制备方法与应用,所述制备方法包括:(1)将疏绵状嗜热丝孢菌脂肪酶(Thermomyces lanuginosus lipase,TLL)酶液、南极假丝酵母脂肪酶A(Candida antarctica lipase A,CALA)酶液和吸附树脂混合,得到固定液并对其进行固定化处理;(2)将固定化处理后的固定液进行洗涤、抽滤、真空干燥得到固定化复合脂肪酶。本发明专利技术的固定化复合脂肪酶,以TLL和CALA作为脂肪酶,以吸附树脂作为固定化载体,比酶活力较高,可以提高固定化脂肪酶对天然油脂的水解率。然油脂的水解率。

【技术实现步骤摘要】
一种固定化复合脂肪酶及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于生物酶
,具体涉及一种固定化复合脂肪酶及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]脂肪酸是重要的化工原料,是表面活性剂的基础原料之一。脂肪酸工业来源主要有两种途径:第一种是天然油脂水解;第二种是用石油化工原料合成脂肪酸。从长远发展来看,天然油脂作为可再生资源取代石油化工产品成为制备脂肪酸的主要原料是一种必然趋势。
[0003]然而天然油脂水解是一个可逆反应,水解后生成甘油和脂肪酸,在常温下,油难溶于水,因此水解反应进行极为缓慢。目前工业上对天然油脂进行水解主要有以下几种方法:高压水解法,高压水解法无需强酸强碱等催化剂,对设备腐蚀小,但其对设备要求较高,需在较高的压力下进行反应;脂肪酶水解法,脂肪酶最突出的特点就是能够在油水界面催化反应,与化学催化剂相比,具有反应条件温和、催化效率高、专一性强、污染低等优点。然而,游离酶即使在最适反应条件下也存在易失活、催化反应不稳定、与产物分离困难或分离成本高等缺点;因此在此基础上发展出了固定化脂肪酶,固定化脂肪酶与游离脂肪酶相比最大的优势在于:固定化脂肪酶可以重复使用、连续操作、可以更加简化和高效地催化油脂水解反应。但是目前固定化脂肪酶对天然油脂的水解存在效果不佳的技术问题。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种固定化复合脂肪酶及其制备方法与应用。具体的,本专利技术以疏绵状嗜热丝孢菌脂肪酶和南极假丝酵母脂肪酶A作为脂肪酶,以吸附树脂作为固定化载体,制得的固定化复合脂肪酶比酶活力较高,可以实现对天然油脂的高效降解。
[0005]本专利技术的第一目的在于,提供一种固定化复合脂肪酶的制备方法,包括以下步骤:(1)将疏绵状嗜热丝孢菌脂肪酶(Thermomyces lanuginosus lipase,TLL)酶液、南极假丝酵母脂肪酶A(Candida antarcticalipase A,CALA)酶液和吸附树脂混合,得到固定液并对其进行共固定化处理;(2)将共固定化处理后的固定液进行洗涤、抽滤、真空干燥得到固定化复合脂肪酶。
[0006]本专利技术以疏绵状嗜热丝孢菌脂肪酶和南极假丝酵母脂肪酶A作为脂肪酶,以吸附树脂作为固定化载体,制备了一种催化水解效果极好的固定化复合脂肪酶,经测试,以对棕榈油进行水解为例,同等条件下,该种固定化复合脂肪酶相较于市售固定化脂肪酶Novozyme 435,棕榈油的水解率提升了3倍之多,相较于市售固定化脂肪酶Lipozyme RMIM,棕榈油的水解率提升了9倍之多。此外相较于单一的固定化脂肪酶的水解效果来讲,本专利技术中两种酶可以相互协同促进天然油脂的进一步水解,经测试,本专利技术制得的固定化复合脂
肪酶对棕榈油的水解率可达到99.2%,对其他天然油脂的降解率也可以达到98%以上。
[0007]作为优选,步骤(1)中固定化处理的条件为:温度20

40℃,转速100

200 rpm,时间4

24 h。
[0008]作为进一步优选,步骤(1)中固定化处理的条件为:温度25℃,转速120 rpm,时间12 h。
[0009]作为优选,吸附树脂的型号包括D301、XRZ04B、LXTE

1000、 H20、D101、NKA

9、DM11或D3520中的一种。
[0010]作为进一步优选,吸附树脂的型号为XRZ04B。
[0011]作为优选,步骤(1)中TLL酶液添加量:CALA酶液添加量:吸附树脂添加量的体积质量比为(2

12):(2

8):4。
[0012]作为优选,步骤(1)中TLL酶液添加量:CALA酶液添加量:吸附树脂添加量的体积质量比为(2

6):(2

4):4。
[0013]作为进一步优选,步骤(1)中TLL酶液添加量:CALA酶液添加量:吸附树脂添加量的体积质量比为4:3:4。
[0014]作为优选,向步骤(1)固定液中加入水,以调整固定液蛋白浓度至24.7

81.1mg/mL。
[0015]作为进一步优选,向步骤(1)固定液中加入水,以调整固定液蛋白浓度为29.9

51.6mg/mL。
[0016]作为进一步优选,向步骤(1)固定液中加入水,以调整固定液蛋白浓度为37.9mg/mL。
[0017]本专利技术通过调整固定液蛋白浓度可以使得固定化处理更加充分。
[0018]作为优选,步骤(2)中真空干燥的条件为:温度40

60℃,时间3

6h。
[0019]作为进一步优选,步骤(2)中真空干燥的条件为:温度50℃,时间4h。
[0020]本专利技术的第二目的在于,提供一种固定化复合脂肪酶,其特征在于,使用上述任一项制备方法制得。
[0021]本专利技术的第三目的在于,提出上述任一种固定化复合脂肪酶在催化水解天然油脂中应用。
[0022]作为优选,所述天然油脂包括葵花籽油、花生油、大豆油、芝麻油、玉米胚芽油、棕榈油、菜籽油、山茶油、紫苏籽油、核桃油、鱼油和猪油中的一种或几种。
[0023]作为优选,固定化复合脂肪酶在催化水解天然油脂过程中,固定化复合脂肪酶的酶液添加质量以天然油脂底物的质量计为1

25 g/L,所述天然油脂底物为水和天然油脂混合物。
[0024]作为优选,催化水解天然油脂的时间为8

40h。
[0025]作为进一步优选,在酶填充柱反应器中催化水解天然油脂。
[0026]作为进一步优选,天然油脂底物的浓度≤90%。
[0027]作为优选,水解反应的温度为50

80℃。
[0028]作为优选,填充柱反应器中棕榈油底物流速≤30 mL/min。与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:(1)本专利技术的固定化复合脂肪酶,以疏绵状嗜热丝孢菌脂肪酶和南极假丝酵母脂
肪酶A作为脂肪酶,以吸附树脂作为固定化载体,比酶活力较高,可以提高固定化脂肪酶对棕榈油的水解率;(2)本专利技术的固定化复合脂肪酶稳定性高,可进行重复使用;(3)本专利技术的固定化复合脂肪酶的制备条件简单,反应条件温和,生产稳定性好,绿色环保,适合工业化生产。
具体实施方式
[0029]下面结合具体实施例对本专利技术做进一步描述。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本专利技术。此外,下述说明中涉及到的本专利技术的实施例通常仅是本专利技术一部分的实施例,而不是全部的实施例。因此,基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本专利技术保护的范围。
[0030]下述实施例中比酶活力测定方法如下: 固定化脂肪酶水解活性定义(U):在标准反应条件下每分钟生成 1μmol本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固定化复合脂肪酶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将疏绵状嗜热丝孢菌脂肪酶(Thermomyces lanuginosus lipase,TLL)酶液、南极假丝酵母脂肪酶A(Candida antarctica lipase A,CALA)酶液和吸附树脂混合,得到固定液并对其进行固定化处理;将固定化处理后的固定液进行洗涤、抽滤、真空干燥得到固定化复合脂肪酶。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中固定化处理的条件为:温度20

40℃,转速100

200 rpm,时间4

24 h。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中TLL酶液添加量:CALA酶液添加量:吸附树脂添加量的体积质量比为(2

12):(2

8):4。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑建永余舒鹏葛赞钟凯洪郑赵书范
申请(专利权)人:赞宇科技集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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