一種甘油酯型pufa的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種甘油酯型PUFA的制備方法。
【背景技術】
[0002]多不飽和脂肪酸(PUFA) —般是指含有兩個或兩個以上雙鍵且碳鏈長度為18?22個碳原子的直鏈脂肪酸。對人體具有特殊生理功能的常見PUFA主要有二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)、二十碳五烯酸(DPA)、花生四烯酸(AA)、十八碳四烯酸(SDA)、α -亞麻酸(ALA)、γ -亞麻酸(GLA)。PUFA因具有獨特的生理功能，在功能性食品、醫(yī)藥、保健品領域有著越來越多的應用。這些PUFA多來源于海洋魚油、藻油或某些植物油。但是這些來源的產(chǎn)品中PUFA的含量較低，特別是海洋魚油和藻油中的PUFA含量一般均不高于50%，它們同時還含有大量的其他脂肪酸。這些脂肪酸的存在，在一定程度上影響了PUFA的生物利用效率；因此，一般采用深加工的技術將PUFA以脂肪酸或者脂肪酸短鏈醇酯的方式富集出來，其PUFA含量可以達到85%以上。但是由于脂肪酸型或者甲酯、乙酯型的PUFA制品其氧化穩(wěn)定性差，不是油脂的最佳存儲和應用形式。研究表明甘油酯型的PUFA性質穩(wěn)定，生物利用度高，而且更廣泛適用于在食品加工中應用；因此，甘油酯型PUFA產(chǎn)品的制備工藝受到越來越廣泛的重視。
[0003]由于PUFA性質較為活潑，很容易發(fā)生氧化或異構化而失去其生理活性，因此，目前制備甘油酯型PUFA多采用制備條件比較溫和的酶催化的方法。脂肪酶根據(jù)對甘油酯位置的催化特異性，人們經(jīng)常將脂肪酶分為Sn-1，3位特異性脂肪酶和非特異性脂肪酶，很多文獻中對脂肪酶這樣進行描述。但是，目前工業(yè)中已經(jīng)廣泛使用的脂肪酶，在制備PUFA甘油酯的過程中均表現(xiàn)出Sn-1，3位特異性，完全的非特異脂肪酶目前尚未發(fā)現(xiàn)，不同的脂肪酶之間只是位置特異性強弱的差別。這就使得在酶催化PUFA制備過程中，產(chǎn)物的過量積累抑制了酶的催化效率，從而導致了 PUFA酰基供體的轉化率低、甘油酯中甘油三酯含量低的問題。為了解決這個問題，一般采用延長反應時間、提高反應溫度或增加酶的添加量的方法來進行。在生產(chǎn)過程中，延長反應時間極大地降低了設備的生產(chǎn)能力；提高反應溫度對酶的活力和PUFA的穩(wěn)定性都有顯著的不利影響；由于脂肪酶的價格昂貴，增加酶的用量會降低單位質量酶的使用效率，使得該產(chǎn)品的生產(chǎn)成本升高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有甘油酯型PUFA制備方法酶反應效率低、底物轉化率不高、甘油酯中甘油三酯含量低的問題，本發(fā)明的目的是提供一種甘油酯型PUFA的快速制備方法。在本發(fā)明中，通過在物料與酶接觸反應后添加熱處理過程，將抑制酶反應進行的產(chǎn)物轉化為有利于反應繼續(xù)進行的形式，消除了反應混合物中產(chǎn)物對酶反應的抑制作用，大大縮短了脂肪酶催化制備甘油酯型PUFA所需的反應時間。該方法制備的甘油酯型PUFA產(chǎn)品，PUFA的轉化率可以達到90 %以上，甘油酯中甘油三酯含量可以達到60 %以上。
[0005]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術方案實現(xiàn):
[0006]—種甘油酯型PUFA的制備方法，包括如下步驟:
[0007](l)PUFA的酰基供體與甘油混合后，與固定化脂肪酶接觸進行反應，整個反應置于真空條件下；
[0008](2)將步驟⑴反應后的物料于90?120°C熱處理至少1.5nmin，n = (150_T)/20，Τ為熱處理的溫度；將物料冷卻至步驟(1)的反應溫度后，再加入步驟(1)的混合物料中，循環(huán)步驟⑴和⑵的反應；
[0009](3)當反應基本達到平衡，分離反應產(chǎn)物，回收油相，最后對油相進行純化，獲得甘油酯型的PUFA產(chǎn)物。
[0010]優(yōu)選地，步驟⑴所述PUFA的?；w與甘油的摩爾比為1.0?2.5。
[0011]優(yōu)選地，步驟(1)所述反應的溫度為45?55°C，反應時間不低于5min。
[0012]優(yōu)選地，步驟(2)所述熱處理溫度為100?110°C，熱處理時間為2.5?8min。
[0013]優(yōu)選地，所述PUFA的酰基供體為富含PUFA的脂肪酸或脂肪酸短鏈醇酯。
[0014]優(yōu)選地，所述真空條件為反應系統(tǒng)的壓強為lOOPa以下。
[0015]所述脂肪酶為來源于根酶屬、曲霉屬、毛酶屬、細菌、酵母菌、動物胰臟中的一種或兩種以上的混合物。
[0016]所述的分離過程可以是分子蒸餾、溶劑萃取、堿中和、也可以是兩種以上上述分離方法的聯(lián)合。
[0017]本課題組研究發(fā)現(xiàn)，利用脂肪酶催化制備甘油酯型PUFA的過程中，脂肪酶的甘油酯位置專一性(或選擇性)是限制催化效率、PUFA?；w的主要影響因素。但是由于商品化的固定化脂肪酶均具有顯著的甘油酯位置專一性，在催化PUFA酰基供體和甘油反應制備PUFA甘油酯時，PUFA的酰基優(yōu)先結合在甘油的Sn-1，3位上，產(chǎn)生了 PUFA的Sn_l，3形式的甘油二酯，這一速率遠遠大于PUFA結合在甘油Sn-2位的速率，限制了甘油三酯的形成，也降低了酶反應效率。目前的解決方向一是通過脂肪酶的分子改造，這一途徑目前尚未有成果；另一方向是通過生產(chǎn)工藝的設計降低酶反應產(chǎn)物中Sn-1，3甘油二酯的比例，消除酶反應的底物抑制，從而實現(xiàn)甘油酯型PUFA產(chǎn)品的酶法快速制備。本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，相對于其他降低酶反應產(chǎn)物中Sn-1，3甘油二酯比例的方法，通過適宜的熱處理溫度，同時控制在該溫度下的保留時間可以顯著提高酶催化效率，縮短物料轉化的時間，提高底物的利用率；同時，該方案簡單易行，在工業(yè)上具有良好的應用前景。
[0018]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0019](1)本發(fā)明對酶反應后的產(chǎn)物進行熱處理，通過將酶反應產(chǎn)物異構化，解除酶反應的產(chǎn)物抑制效應，提高了酶反應的催化效率，縮短了制備甘油酯型PUFA產(chǎn)品所需的時間。
[0020](2)用本發(fā)明方法制造的甘油酯型PUFA產(chǎn)品，提高了 PUFA的轉化率，甘油酯產(chǎn)物中甘油三酯的含量在65%以上，PUFA酰基供體的轉化率在95%以上，在實際應用中具有更好的經(jīng)濟性和環(huán)保性。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明方法的流程圖；1物料罐2攪拌電機3流量計4過料栗5填充床酶反應器6壓力表7熱處理裝置8冷卻裝置。
【具體實施方式】
[0022]以下通過實施例更詳細地介紹本發(fā)明的實施。在所述實施例中，所有百分比均以質量計。
[0023]實施例1
[0024]將10Kg PUFA濃縮物(來