一种酶法催化酯交换合成中／长链结构甘油三酯的方法技术

一种酶法催化酯交换合成中／长链结构甘三酯的合成方法，属于油脂深加工、改性技术领域。本发明专利技术以中碳链甘油三酯（ＭＣＴ）和长碳链甘油三酯（ＬＣＴ）为原料，采用脂肪酶ＴＬＩＭ催化酯交换反应，在搅拌条件下，对反应温度、反应时间、脂肪酶添加量等影响因素进行了优化，确定了中／长链结构甘油三酯的合成的最佳工艺和参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种酶法催化酯交换合成中/长链结构甘油三酯的方法，属于油脂深加工、改性

技术介绍
中/长链结构甘油三酯（中/长链STG）是通过酯化或酯交换方式合成的一种新型结构甘油三酯，其特点是甘油骨架上同时含有中链脂肪酸（MCFA，8～12个碳的脂肪酸）和长链脂肪酸（LCFA，14～22个碳的脂肪酸）。中/长链STG较传统的长链甘油三酯（LCT）、中链甘油三酯（MCT）及物理混合中/长链甘油三酯（MCT/LCT）在营养代谢方面具有诸多优势，在食品、医药行业应用需求日益俱增，尤其是在脂肪乳剂中的应用。研究表明，LCT型脂肪乳剂存在着一些代谢及免疫功能方面的缺陷，MCT虽具有不依赖肉毒碱转运可直接进入线粒体，在体内水解、氧化、清除速度快、不易在肝内及外周组织中浸润等优点，但是MCT不含必需脂肪酸。相比之下，物理混合的MCT/LCT含两种不同的脂类，在一定程度上可弥补单一形式脂肪乳剂在供能和营养特性上的不足，但是，不同甘油三酯之间的代谢在一定程度上会产生干扰。中/长链STG较LCT及物理混合的MCT/LCT具有更快的氧化、水解释放及血浆清除率，更好的节氮效果，同时具有不影响机体网状内皮系统功能等优点。在国外，中/长链STG型脂肪乳已普遍应用于临床营养支持；而在国内，广泛使用的主要还是长链甘油三酯（LCT）型和物理混合中/长链甘油三酯（MCT/LCT）型脂肪乳剂。中/长链STG型脂肪乳虽有产品在售，然而，其主要原料中/长链STG都是从国外进口，有关中/长链STG的生产方法、工艺等技术资料对我国完全保密，因此，研究中/长链STG的合成方法具有重要的意义。酶法合成结构酯反应副产物较少，不会产生皂，易于纯化，产生的废液少。随着基因等生物技术的发展，脂肪酶的价格将会越来越低，酶法制备中/长链STG的工业化生产具有美好的前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种酶法催化酯交换合成中/长链结构甘油三酯的方法。本专利技术的技术方案：本专利技术采用中链甘油三酯（MCT）、长链甘油三酯（LCT）为原料，以脂肪酶TL IM为催化剂（诺维信（中国）生物技术有限公司），在加热、搅拌的条件下进行酶法酯交换合成中/长链STG，以酯交换产物中的中/长链STG含量为主要指标，通过反应温度、时间、酶添加量等因素的优化，确定中/长链STG最佳合成工艺。1、反应温度反应中温度的控制非常重要，由于酶促催化反应是一个热动力学过程，影响着酶的催化活性、底物的溶解状态及粘度、底物和产物的传质速度等。温度太低，不利于达到反应所需的活化能，脂肪酶不能与底物（甘油三酯）有效结合，反应速率较低，反应时间延长，产物-->中中/长链STG较少；温度太高，则会导致脂肪酶变性，降低酶活。2、反应时间酯交换反应包括催化剂接入、形成中间体、另一脂肪酸的接入以及催化剂的断开四个阶段，整个过程需要一定的时间。时间不足，则这一反应过程还无法达到平衡，时间过长，则不但无益于中/长链结构甘油三酯含量的增加，反而还会增加副反应的程度，不利于产品的质量。3、脂肪酶添加量加酶量的大小和反应速度直接相关，如果底物的量能够保持足够大，且反应速度与酶量也符合动力学关系，当酶量增加时，反应速度亦随之增大。脂肪酶添加量太少，则降低反应速率。脂肪酶添加量过多，也就是底物含量相对较低时，虽然这时反应速度也随着增大，但底物和产物的传质阻力的影响已开始大于酶反应催化速度的影响，其反应速度的增量减少，酶的催化效率降低。一种酶法催化酯交换合成中/长链结构甘油三酯的方法，称取一定量的中链甘油三酯MCT和长链甘油三酯LCT，按MCT︰LCT摩尔比为1︰0.5~2的比例将其经干燥后加入到密闭的反应容器中，在搅拌、50-90℃加热的条件下，加入MCT和LCT总油重2%-12%的脂肪酶TL IM作为催化剂进行酯交换反应，反应30-180min后停止加热，经离心，分离脂肪酶与油，得中/长链结构甘油三酯。中链甘油三酯MCT选用辛癸酸甘油三酯，长链甘油三酯LCT选用大豆油。中/长链STG含量的测定：蒸发光散射-高效液相色谱法（HPLC-ELSD）中/长链STG酸值的测定：参考国标GB/T 5530-2005 动植物油脂 酸值和酸度的测定（滴定法）中/长链STG过氧化值的测定：参考国标GBT5538-2005 动植物油脂 过氧化值测定中/长链STG色泽的测定：参考国标GB/T 22460-2008 动植物油脂 罗维朋色泽的测定中/长链STG的品质对酯交换产物的甘油三酯组成、酸值、过氧化值和色泽进行检测，结果表明，产物中中/长链STG含量可达70%-80%之间，MCT含量在5%-15%之间，LCT含量在10%-20%之间；酸值在4~20mg/g之间；过氧化值在0.1-0.6meq/kg；色泽黄值0.5-3之间，红值0 -0.3之间（罗维朋1英寸比色杯）。本专利技术的有益效果：本专利技术建立了一种酶法合成中/长链STG的方法，属于开创性研究。提供了中/长链STG合成工艺参数的选择依据，确定了高含量中/长链STG合成的具体工艺和参数。采用本工艺合成中/长链STG，与现在工业生产中常用的化学合成法相比，更加安全、环保而且副反应少。-->具体实施方式实施例16.4g长碳链甘油三酯（大豆油）与3.6g中碳链甘油三酯（辛癸酸甘油三酯）混合（即长碳链甘油三酯与中碳链甘油三酯摩尔比1︰1），加入到密闭容器中，在机械搅拌、70℃加热条件下，加入4%（以油重计）脂肪酶TL IM开始计时，反应60min后停止加热，将油转入离心管中，4000r/min离心2min，将脂肪酶和油分离，得中/长链STG。测定产物中中/长链STG含量及其酸价、过氧化值和色泽。检测所得产物中中/长链STG的含量为72.73%、酸价10.8mg/g、过氧化值0.39meq/kg、色泽为黄值1.0，红值0.1（1英寸比色杯）。实施例26.4g长碳链甘油三酯（大豆油）与3.6g中碳链甘油三酯（辛癸酸甘油三酯）混合（即长碳链甘油三酯与中碳链甘油三酯摩尔比1︰1），加入到密闭容器中，在机械搅拌、80℃加热条件下，加入4%（以油重计）脂肪酶TL IM开始计时，反应60min后停止加热，将油转入离心管中，4000r/min离心2min，将脂肪酶和油分离，得中/长链STG。测定产物中中/长链STG含量及其酸价、过氧化值和色泽。检测所得产物中中/长链STG的含量为73.45%、酸价8.13mg/g、过氧化值0.43meq/kg、色泽为黄值1.0，红值0.1（1英寸比色杯）实施例36.4g长碳链甘油三酯（大豆油）与3.6g中碳链甘油三酯（辛癸酸甘油三酯）混合（即长碳链甘油三酯与中碳链甘油三酯摩尔比为1︰1），加入到密闭容器中，在机械搅拌、70℃加热条件下，加入10%（以油重计）脂肪酶TL IM开始计时，反应180min后停止加热，将油转入离心管中，4000r/min离心2min，将脂肪酶和油分离，得中/长链STG。测定产物中中/长链STG含量及其酸价、过氧化值和色泽。检测所得产物中中/长链STG的含量为77.14%、酸价18.55mg/g、过氧化值0.50meq/kg、色泽为黄值1.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酶法催化酯交换合成中／长链结构甘油三酯的方法，其特征在于称取一定量的中链甘油三酯ＭＣＴ和长链甘油三酯ＬＣＴ，按ＭＣＴ︰ＬＣＴ摩尔比为１︰０．５～２的比例将其经干燥后加入到密闭的反应容器中，在搅拌、５０－９０℃加热的条件下，加入ＭＣＴ和ＬＣＴ总油重２％－１２％的脂肪酶ＴＬ　ＩＭ作为催化剂进行酯交换反应，反应３０－１８０ｍｉｎ后停止加热，经离心，分离脂肪酶与油，得中／长链结构甘油三酯。

【技术特征摘要】
1.一种酶法催化酯交换合成中/长链结构甘油三酯的方法，其特征在于称取一定量的中链甘油三酯MCT和长链甘油三酯LCT，按MCT︰LCT摩尔比为1︰0.5~2的比例将其经干燥后加入到密闭的反应容器中，在搅拌、50-90℃加热的条件下，加入MCT和LCT总油重2%-12%...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄健花，王兴国，宋志华，彭亮，金青哲，刘元法，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：32[]