一种用超临界ＣＯ２为溶解剂生物酶法催化合成植物甾醇酯的方法技术

一种用超临界ＣＯ２为溶解剂，采用生物酶法合成植物甾醇酯的方法。本发明专利技术涉及油脂与植物甾醇进行酯交换合成植物甾醇酯的反应方法。本发明专利技术的步骤如下：一、反应物的准备；二、通入ＣＯ２试漏；三、调整温度、搅拌速度，进行反应；四、离心得到植物甾醇酯。由于反应物在超临界ＣＯ２流体中的溶解度大，分别使脂肪酶和植物甾醇在植物油中的溶解度增加。使酶更易作用于甘三酯ｓｎ－３位脂肪酸，酶解下来的脂肪酸和甘二酯分别与植物甾醇反应生成脂肪酸甾醇酯和甘二酯甾醇酯，且无任何溶剂添加，得到的甾醇酯转换率较常规方法提高５％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用超临界co2为溶解剂生物酶法催化合成植物留醇酯的方法。
技术介绍
留醇是留族化合物其中的一类，主要包括谷留醇、豆留醇、菜油留醇、菜籽甾 醇等。植物油脂中的留醇绝大多数是谷留醇。作为一种天然的有机化合物，植物甾醇 主要由植物油脂加工副产物提纯而成。近年来经研究表明，植物留醇是一类具有生理活性 的物质，广泛地运用于医药、食品、化妆品等行业，动物生长剂、植物生长激素以及化工、纺 织等各个领域。人体本身并不能合成植物留醇，必须从外界摄取。植物油、谷类、水果和蔬菜等中 含有丰富的植物甾醇(植物油中植物甾醇的含量为200 900mg/100g油脂)。由于食用油 是人们日常生活中必不可少的食品，所以，补充植物留醇的最佳方法就是食用植物留醇含 量较高的植物油及其制品。大量的动物实验和人体临床试验的数据有力地证明，植物甾醇 可以有效地降低血液中的胆固醇含量，从而降低心脑血管疾病的产生，是一种行之有效的 保健食品。国际营养学会推荐的未来十大功能性营养成分中就包括植物甾醇。虽然植物留醇具有降低血清胆留醇水平的功效，但游离植物留醇在水和油脂中的 低溶解性限制了它在食品中的实际作用。植物留醇酯在植物油脂中的含量非常少，但是植 物甾醇酯有更优的脂亲和性和更佳的降胆固醇效果。这不仅方便留醇在含脂食品中的传 递，生物利用率高，溶解度好，还可以改善产品的外观及口感，因此备受青睐。临床试验表 明，成人每天只要摄入1. 3g以上植物留醇酯即可达到降低胆固醇的目的。超临界状态下植物留醇和脂肪酶的溶解度显著增加。反应过程中，NOVOZym435脂 肪酶更易作用于甘三酯的sn-3位，酶解其上的脂肪酸。一方面，酶解下来的脂肪酸的羧基 与植物留醇的c-3位羟基反应生成脂肪酸留醇酯；另一方面，植物留醇与甘二酯sn-3位反 应生成甘二酯留醇酯。Novozym 435脂肪酶专一地作用于酶解下来的游离脂肪酸和甘二酯， 有效地减少副反应的放生，使酯化率相对常规方法提高5%以上。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有常规合成方法中反应时间长，合成温度高，以及酯交换过程 中的有机溶剂残留问题，从而提出了 一种用超临界co2为溶解剂，生物酶法酯交换合成植物 甾醇酯的方法。本专利技术的步骤如下步骤一反应前的处理在不锈钢高压釜中加入22. 5 29. 5g植物油脂样品， 7. 5 0. 5g植物甾醇，同时加入0. 3g Novozym 435脂肪酶作为催化剂，再加入搅拌磁珠；步骤二 试漏向不锈钢高压釜中注入C02气体，进行试漏；步骤三置换气体用C02置换不锈钢高压釜中的空气3 5次，其压力小于34. 5MPa ；步骤四充C02 向不锈钢高压釜中充入C02气体，压力为6 lOMPa，使其在反应 温度下处于超临界状态；步骤五加热采用加热器对不锈钢高压釜进行加热，加热温度升至到55 95°C;步骤六进行反应在恒温恒压的条件下开动磁力搅拌，搅拌转速为600转/分， 反应时间为0. 5 4h ；步骤七反应结束反应结束后使不锈钢高压釜冷却至室温，放出气体，打开不锈 钢高压釜，取出得到反应产物，经离心分离后得到产品。本专利技术中的溶解剂是超临界CCV流体，一种流体当处在高于其临界点的温度和压 力下，被称之为超临界流体，它既具有与气体相似的密度、粘度、扩散系数等物性，又兼有与 液体相近的特性，是处于气态和液态之间的中间状态的物质。超临界ccv流体作为溶解剂， 其具有临界密度大，临界温度低，临界压力低，无毒无害，来源广泛，价格低廉等特点。在整 个酯交换过程中没有有害溶剂加入，从而避免了有害溶剂残留的问题。具体实施例方式具体实施方式一本实施方式的步骤如下步骤一反应前的处理在不锈钢高压釜中加入22. 5 29. 5g植物油脂样品， 7. 5 0. 5g植物甾醇，同时加入0. 3g Novozym 435脂肪酶作为催化剂，再加入搅拌磁珠；步骤二 试漏向不锈钢高压釜中注入C02气体，进行试漏；步骤三置换气体用C02置换不锈钢高压釜中的空气3 5次，其压力小于 4. 5MPa ；步骤四充C02 向不锈钢高压釜中充入C02气体，压力为6 lOMPa，使其在反应 温度下处于超临界状态；步骤五加热采用加热器对不锈钢高压釜进行加热，加热温度升至到55 95°C;步骤六进行反应在恒温恒压的条件下开动磁力搅拌，搅拌转速为600转/分， 反应时间为0. 5 4h ；步骤七反应结束反应结束后使不锈钢高压釜冷却至室温，放出气体，打开不锈 钢高压釜，取出得到反应产物，经离心分离后得到产品。本实施方式中采用的设备为DF-101s集热式恒温加热磁力搅拌器，LD4-2A低速 离心机，150mL高压反应釜。具体实施方式二 本实施方式与具体实施方式一不同点在于步骤一中加入的植物 油脂样品为28. 5g，植物留醇为1. 5g，其它组成和步骤与具体实施方式一相同。具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一不同点在于步骤四中充入0)2气 体的压力为8 9MPa。其它组成和步骤与具体实施方式一相同。具体实施方式四本实施方式与具体实施方式一不同点在于步骤四中充入0)2气 体的压力为8MPa。其它组成和步骤与具体实施方式一相同。具体实施方式五本实施方式与具体实施方式一不同点在于步骤五中的加热温度 升至55 85°C。其它组成和步骤与具体实施方式一相同。具体实施方式六本实施方式与具体实施方式一不同点在于步骤五中的加热温度升至85°C。其它组成和步骤与具体实施方式一相同。具体实施方式七本实施方式与具体实施方式一不同点在于步骤六中的反应时间 为0. 5 lh。其它组成和步骤与具体实施方式一相同。具体实施方式八本实施方式与具体实施方式一不同点在于步骤六中的反应时间 为lh。其它组成和步骤与具体实施方式一相同。权利要求一种用超临界CO2为溶解剂生物酶法催化合成植物甾醇酯的方法，其特征在于它的步骤如下步骤一反应前的处理在不锈钢高压釜中加入22.5～29.5g植物油脂样品，7.5～0.5g植物甾醇，同时加入0.3g Novozym 435脂肪酶作为催化剂，再加入搅拌磁珠；步骤二试漏向不锈钢高压釜中注入CO2气体，进行试漏；步骤三置换气体用CO2置换不锈钢高压釜中的空气3～5次，其压力小于4.5MPa；步骤四充CO2向不锈钢高压釜中充入CO2气体，压力为6～10MPa，使其在反应温度下处于超临界状态；步骤五加热采用加热器对不锈钢高压釜进行加热，加热温度升至到55～95℃；步骤六进行反应在恒温恒压的条件下开动磁力搅拌，搅拌转速为600转/分，反应时间为0.5～4h；步骤七反应结束反应结束后使不锈钢高压釜冷却至室温，放出气体，打开不锈钢高压釜，取出得到反应产物，经离心分离后得到产品。2.根据权利要求1所述的一种用超临界CO2为溶解剂生物酶法催化合成植物留醇酯的 方法，其特征在于步骤一中加入的植物油脂样品为28. 5g，植物留醇为1. 5g。3.根据权利要求1所述的一种用超临界CO2为溶解剂生物酶法催化合成植物留醇酯的 方法，其特征在于步骤四中充入CO2气体的压力为8 9MPa。4.根据权利要求1所述的一种用超临界CO2为溶解剂生物酶法催化合成植物留醇酯的 方法，其特征在于步骤四中充入CO2气体的压力为8MPa。5.根据权利要求1所述的一种用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用超临界ＣＯ↓［２］为溶解剂生物酶法催化合成植物甾醇酯的方法，其特征在于它的步骤如下：步骤一：反应前的处理：在不锈钢高压釜中加入２２．５～２９．５ｇ植物油脂样品，７．５～０．５ｇ植物甾醇，同时加入０．３ｇＮｏｖｏｚｙｍ４３５脂肪酶作为催化剂，再加入搅拌磁珠；步骤二：试漏：向不锈钢高压釜中注入ＣＯ↓［２］气体，进行试漏；步骤三：置换气体：用ＣＯ↓［２］置换不锈钢高压釜中的空气３～５次，其压力小于４．５ＭＰａ；步骤四：充ＣＯ↓［２］：向不锈钢高压釜中充入ＣＯ↓［２］气体，压力为６～１０ＭＰａ，使其在反应温度下处于超临界状态；步骤五：加热：采用加热器对不锈钢高压釜进行加热，加热温度升至到５５～９５℃；步骤六：进行反应：在恒温恒压的条件下开动磁力搅拌，搅拌转速为６００转／分，反应时间为０．５～４ｈ；步骤七：反应结束：反应结束后使不锈钢高压釜冷却至室温，放出气体，打开不锈钢高压釜，取出得到反应产物，经离心分离后得到产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡立志，王立琦，于殿宇，王腾宇，朱秀清，江连洲，常云鹤，周晓丹，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]