[发明专利]一种制备富含多不饱和脂肪酸的甘油酯的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备富含多不饱和脂肪酸的甘油酯的工艺。

背景技术

鱼油中的n-3多不饱和脂肪酸(n-3 PUFA)，尤其是二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)具有预防和治疗心血管疾病、抗炎抗癌、增强免疫力、有助于大脑发育和保护视力等生理活性。鱼油n-3 PUFA的天然存在形式为甘油酯，相对于游离型和乙酯型，它易于被人体消化和吸收，更具安全性。但天然的甘油酯型鱼油中n-3 PUFA含量很低。现有的制备工艺是在有机溶剂中利用脂肪酶(如固定化脂肪酶Novozym435)对甘油和脂肪酸进行酶催化制备n-3PUFA甘油酯，反应时间长、分离步骤繁琐；也有在超临界CO₂中进行脂肪酶选择性酯化的报道，但实验要求的压力条件较高，产率也不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种在亚临界R134a体系中制备富含多不饱和脂肪酸的甘油酯的工艺，它能够克服现有技术的上述缺点。

一种制备富含多不饱和脂肪酸的甘油酯的工艺，其特征是先将反应釜预热，向反应釜中加入的重量比为1∶1-6的游离脂肪酸和甘油以及占反应底物总重量1％-10％的固定化脂肪酶，并泵入R134a气体加压至3-8MPa，在30-70℃下搅拌反应1-8小时后，减压，使反应混合物进入与反应釜连通并预热至30-70℃的分离釜，回收R134a，再从分离釜的接样口收集反应混合物，向反应混合物中加入0.1-0.6M的氢氧化钠或者氢氧化钾水溶液，充分振荡后静置分层，分出水相，脱水回收甘油酯。

本发明利用亚临界R134a作为固定化脂肪酶催化的介质，制备工艺简单，反应速率高，反应时间短，产物易于分离，制得的产品中不饱和脂肪酸含量高，产品得率高，在反应结束后R134a可完全回收，固定化脂肪酶可以反复使用，克服了在有机溶剂和超临界CO₂体系中反应的缺点。

具体实施方式

实施例一

将反应釜加热至40℃，待温度恒定后，向反应釜中加入甘油12g、游离脂肪酸2g和固定化脂肪酶Novozym435 0.3g。反应釜密闭后，打开装有1，1，1，2-四氟乙烷(R134a)的储罐，R134a气体经冷凝器液化后由柱塞泵加压进入反应釜。反应釜压力达到4MPa后，R134a达到亚临界状态。停止柱塞泵，关闭储罐，搅拌反应3.5小时后，打开反应釜与分离釜之间的截流阀减压，此时反应混合物被R134a带入预热至40℃的分离釜。打开压缩机从分离釜回收R134a；回收完成后，从分离釜的接样口收集反应混合物。用0.5M氢氧化钠水溶液50ml洗涤反应混合物，分出水相、脱水即得富含多不饱和脂肪酸的甘油酯1.8g，酯化率为91.6％，EPA、DHA的含量分别为21.3％、56.5％。固定化脂肪酶Novozym435可以重复使用40次以上。

实施例二

将反应釜加热至45℃，待温度恒定后，向反应釜中加入甘油10g、游离脂肪酸2g和固定化脂肪酶Lipozyme TL IM 0.2g。反应釜密闭后，打开R134a储罐，R134a气体经冷凝器液化后由柱塞泵加压进入反应釜。达到选定的6MPa压力后，停止柱塞泵，关闭储罐，搅拌反应。反应3小时后，打开截流阀减压，此时反应混合物被R134a带入与反应釜连通且预热至相同温度的分离釜。打开压缩机从分离釜回收R134a；回收完成后，从分离釜的接样口收集反应混合物。用0.5M氢氧化钠溶液55ml洗涤反应混合物，分出水相、脱水即得富含多不饱和脂肪酸的甘油酯1.72g，酯化率为93.6％，EPA、DHA的含量分别为23.7％、56.8％。

本发明中所述的游离脂肪酸与甘油的重量比为1∶1-6，添加固定化脂肪酶Novozym435的量为反应混合物重量的1％-10％，反应温度为30-70℃，反应压力为3-8MPa，反应时间为1-8小时，发明中所述的亚临界是指流体的压力、温度这两项决定性工艺参数之一处于临界点之上，而另一参数处于临界点之下的状态。R134a是一种对大气臭氧层无害的新型制冷剂，化学名为1，1，1，2-四氟乙烷(1，1，1，2-tetrafluroethane)，其临界温度为101.1℃；而其临界压力低于CO₂的临界压力，而亚临界R134a的溶解能力高于超临界CO₂，可以保证对溶质的足够溶解能力，又可以大大降低一次性设备投入及运行费用。亚临界R134a的粘度系数小于其超临界状态，扩散系数大于其超临界状态，可以更加有利于降低酶催化反应中底物与酶接触的扩散限制，改善酶促动力学，提高反应速率。