一种固定脂肪酶的方法及其用途技术

本发明专利技术涉一种固定脂肪酶的方法，具体的，涉及一种利用白炭黑载体固定脂肪酶的方法。其步骤包括提供白炭黑载体，使白炭黑和脂肪酶液接触，使脂肪酶固定于所述载体上；然后将固定化脂肪酶进行干燥。所得到的固定化脂肪酶具有良好的酯交换活力，并且在酯交换后的油脂中含有较低的皂含量。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉一种固定脂肪酶的方法，具体的，涉及一种利用白炭黑载体固定脂肪酶的方法。其步骤包括提供白炭黑载体，使白炭黑和脂肪酶液接触，使脂肪酶固定于所述载体上；然后将固定化脂肪酶进行干燥。所得到的固定化脂肪酶具有良好的酯交换活力，并且在酯交换后的油脂中含有较低的皂含量。【专利说明】
本专利技术涉，具体的，涉及一种利用白炭黑固定脂肪酶的方法及其用途。
技术介绍
脂肪酶作为一种催化油脂水解，酯交换，酯化反应的一类酶，因其催化条件温和，选择性高等特点，在食品加工，医药，造纸，精细化工等行业有着广泛的应用。然而游离的酶因为稳定性差，且难以与产物分离，难以实现规模化的工业生产。固定化酶技术是将游离的酶通过各种手段将其束缚或限制于一定区域内，使其仍然能进行特有的催化反应并能回收重复使用的一种技术，由于上述优点，国内外许多科研工作者展开了对固定化酶的广泛研究。随着研究的深入，许多技术和产品已经被开发并且得到了广泛的应用。W08906278A1描述了一种固定化TL酶的方法，通过培养腐殖霉属的真菌或经过基因改造的腐殖霉属真菌获得含有脂肪酶的发酵液，以酚醛型或者丙烯酸型树脂为固定化载体，固定化过程为将一定量的一定PH值酶液加入处理好的弱碱性大孔型离子交换树脂中，在室温下震荡8h，然后水洗，室温真空干燥，得产品。EP1239045A1描述了一种固定化TL酶的方法，具体为将脂肪酶粉末溶解在磷酸缓冲液中，加入乙醇和聚丙烯型树脂ACXUREL MP1001，室温下震荡过夜。通过过滤收集固定化酶，用缓冲液清洗，室温下进行干燥。然而，到目前为止，市场上现有的TL固定化酶并不能满足生产要求。其催化的酯交换反应中发现产物中存在大量的皂，大量浪费原料，增加成本。因此目前固定化的TL需要大量的油脂洗脱，造成大量的原料浪费。同时为下游的分离提纯带来了巨大的困难，限制了其在油脂工业上的应用。 因此，本领域中迫切需要开发出新的固定化脂肪酶，使得脂肪酶保持较高活力且在反应中不产生大量的皂，从而扩大脂肪酶在食品工业的应用范围。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种固定脂肪酶的方法，使脂肪酶具有良好的反应活性，并且在酯交换的使用过程中减少皂的产生，降低了由于皂产生的后处理带来的成本上升。该方法是对目前工艺进行改进，选择了一种新型的载体对脂肪酶进行固定化，产生了良好的酯交换活力，并且使用过程中产生了降低皂含量的效果，使油脂在酯交换的后处理过程中减少或简化了操作步骤。本专利技术中的固定脂肪酶的方法包括:(a)脂肪酶的固定化:将脂肪酶与白炭黑载体接触，使脂肪酶固定在白炭黑载体上；(b)干燥:将固定有脂肪酶的白炭黑载体进行干燥。在本专利技术的一个【具体实施方式】中，所述的白炭黑选自比表面积200-1000m2/g，优选 250-500m2/g。在本专利技术的一个【具体实施方式】中，对固定有脂肪酶的载体进行干燥的方法包括:冷冻干燥、真空干燥、沸腾流化床干燥和室温干燥等常规干燥方法。在本专利技术的一个【具体实施方式】中，在步骤(a)的脂肪酶的固定化过程过加入酶蛋白交联剂，酶蛋白交联剂选自戊二醛、聚乙烯亚胺、聚丙烯亚胺、聚乙烯胺、明胶和/或精胺中的一种或几种。在本专利技术的一个【具体实施方式】中，在步骤(a)脂肪酶的固定化中不添加缓冲液，专利技术人意外发现，不添加缓冲液后会使得到的固定化脂肪酶具有更好的效果，一方面在酯交换活力方面有所提高，另一方面意外的减少了酯交换过程中皂的产生，给下游的分离提纯带来了好处。在本专利技术的一个【具体实施方式】中，固定脂肪酶的载体优选为白炭黑与活性炭的混合物，利用该混合物作为载体提升了固定化酶的活力并且减少了酯交换中皂的产生，并且效果优于任何一种单独的载体的效果。在本专利技术的一个具体实施例中，所述的脂肪酶和/或载体未经过任何前处理而用于步骤(a)的固定化中。而专利技术人发现未经过处理而直接进行本专利技术的脂肪酶固定化方法取得了良好的效果，本领域的技术人员应当可以理解，对本专利技术的白炭黑载体进行相应的前处理，应当会取得更好的技术效果。在本专利技术的一个具体实施例中，所述经处理的载体与脂肪酶以g/ml计的重量/体积比为25:1~1:25，优选10:1~1:10，更优选1:1.5~1: 0.5，最优选1:1。 本专利技术的第二目的在于提供一种固定化脂肪酶，其可以采用如上述任意一种固定化脂肪酶的方法制备。本专利技术的第三目的在于提供如前所述的固定脂肪酶的白炭黑载体在酯交换中的应用。具体地，TL脂肪酶是Thermomyces Lanuginosus中发现的一类脂肪酶,主要用于油脂的水解，三甘油酯的改性及单甘脂和甘二酯的生产。固定化的TL酶用来催化酯交换反应，其优点是酯交换活力高，可以重复使用从而降低生产成本。然而到目前为止，市场上现有的TL固定化酶并不能满足所有的生产要求。在一些反应中我们发现产物中存在大量的皂，为下游的分离提纯带来了巨大的困难，限制了其应用。因此本专利技术中的新的脂肪酶固定化方法，能够得到活力较高并且在反应中不产生皂的固定化酶，既扩大了脂肪酶在食品工业的应用范围，又克服了现有固定化酶在生产中产生皂的问题，并且扩大了白炭黑的应用范围，具有很大的应用潜力。本专利技术人发现，采用本专利技术的固定方法，制备的固定化脂肪酶，比市场上出现的固定化脂肪酶具有更好的效果。本专利技术还提供了一种固定化脂肪酶。在本专利技术一个【具体实施方式】中，所述的固定化脂肪酶的载体为白炭黑。在本专利技术的一个【具体实施方式】中，所述白炭黑的比表面积为200-1000m2/g，优选250-500m2/g。在本专利技术的一个【具体实施方式】中，所述的载体中还包括活性炭，白炭黑与活性炭的比例优选为20:1 — 3:4，更优选的为10:1 — 1:1，最优选的为8:1 — 3:1。本专利技术还提供了一种制备白炭黑和活性炭的方法，该制备方法以稻壳灰为原料。本专利技术中所使用的稻壳灰可以通过市购或常规的方法制备，特别的，本专利技术中所使用到的稻壳灰也可以通过以下方法制得:(I)将稻壳置入锅炉中燃烧温度控制为500-800°C，使稻壳燃烧过程中受热均匀，控制燃烧的时间在20 - 60分钟，使含碳量稳定在10-40%之间，得到稻壳灰初料；(2)将经步骤(I)处理的得到的稻壳灰初料经过筛分，去除杂质后得到稻壳灰。在本专利技术的一个具体的实施方式中所使用的白炭黑的制备方法，包括以下步骤:(I)稻壳灰在反应器中与强碱水溶液混合，稻壳灰与强碱的重量比例为1:2-1:6，在反应器中反应2-6h，维持压力2-6公斤；所述的强碱包括可溶性的强碱，优选碱金属强碱，如氢氧化钠、氢氧化钾等，更优选氢氧化钠。(2)将上述步骤得到的料浆过滤，滤饼用40_80°C的热水进行洗涤，得到的滤液；(3)将步骤(2)得到的滤液调配到比重为1.000-1.200之间，定量加入反应罐中，将温度调整至60-70°C，以恒定的速度加入无机酸，将溶液的pH调整至4.0-7.0，熟化I 一20分钟，优选熟化10分钟后，将浆料排入料浆罐中；此处的熟化，是指在一定的温度下保持一段时间的静置；所述的无机酸，包括硫酸、盐酸等强酸，优选硫酸。(4)将上述步骤得到的浆料过滤并洗涤，滤饼进行打浆，干燥即得到白炭黑产品。在本专利技术的一个【具体实施方式】中所使用到的活性炭的制备方法，包括以下步骤: (I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固定脂肪酶的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：（a）脂肪酶的固定化：白炭黑载体和脂肪酶液接触；（b）干燥：将固定脂肪酶的载体进行干燥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：穆彦魁，郑妍，辛本荣，杨天奎，徐学兵，李超，张贵银，
申请(专利权)人：益海佳木斯生物质能发电有限公司，
类型：发明
国别省市：