[发明专利]脂肪酶催化茶油脱臭馏分合成甘油二酯的方法

说明书

技术领域

本发明是一种以茶油脱臭馏分和甘油为原料，在固定化脂肪酶的催化下，制得甘油二酯纯度高、营养丰富的功能性食用油。属农、林副产品深加工领域。

背景技术

我国的油脂工业是在20世纪70年代才开始大力发展的，现今的食用油生产已经接近国际水平，而在油脂的深加工及功能性油脂的开发利用方面起步较晚。对于甘油二酯的研究，近年来大量的动物和人体实验表明，与甘油三酯食用油相比，摄入甘油二酯食用油有利于降低血脂水平和调整脂蛋白、防止脂肪积累和降低体重等，而国内学者的认识和了解并不多，近几年来国内一些知名高校及研究所才开始研究，但至今未取得突破性进展，日本花王公司早在1986年已研发出一种具有减肥功能的特殊油脂，主要成分为甘油二酯。如今，只有日本花王公司和美国AMD公司已进行甘油二酯的工业化生产，产品已经投入市场。

目前，甘油二酯的合成主要采用酶法合成，主要包括甘油三酯与甘油间的甘油解反应、游离脂肪酸与甘油间的直接酯化反应和甘油三酯的部分水解反应三种。而这三种方法中，直接酯化法中游离脂肪酸的价格比较昂贵、制备成本高，部分水解法得到的甘油二酯含量低、反应不易控制，甘油解法的反应速度较慢、反应时间长。

茶油脱臭馏分是从茶油脱臭过程中得到的溜出物，含有游离脂肪酸、酰基甘油酯、维生素E和植物甾醇等成分，是一种便宜的副产物，通常作为生产肥皂及提取维生素E和植物甾醇的原料。目前的中小型油脂厂难以利用脱臭馏分进行再生产，从而低价出售给其他专门的加工厂。然而，脱臭馏分中含有较多的游离脂肪酸，利用其与甘油在脂肪酶的催化下直接酯化合成甘油二酯，则可以大大降低甘油二酯的生产成本，且合成得到的甘油二酯的纯度高，为油脂脱臭馏分的利用及甘油二酯的合成提供了新途径。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种利用茶油脱臭馏分与甘油在固定化脂肪酶的催化下合成具有特殊功能性的甘油二酯油。确定最佳合成条件及纯化参数。

本发明的具体工艺步骤：

(1)   按茶油脱臭馏分与甘油的摩尔比为1.5-2.5:1，称取茶油脱臭馏分与甘油，按占茶油脱臭馏分质量的百分比计算加入固定化脂肪酶Lipozyme RMIM 3-15 wt%和10-20 wt%的分子筛，混匀；

(2)   将混匀后的反应物置于60℃的恒温水浴锅上，真空情况下反应，3-5h后取出混合液，用100目滤布将混合物中的固定化脂肪酶及分子筛滤出，固定化脂肪酶及分子筛可经过处理再利用，滤液即为反应产物，甘油二酯的含量可达约70%；

(3)   将滤液用分子蒸馏器经二级分子蒸馏，用第一次分子蒸馏得到的重相再进行第二次分子蒸馏，第二次分子蒸馏得到的轻相即为纯净的甘油二酯；一级分子蒸馏的条件为：进样速度为0.1-0.5L/h，真空度为1.5-2Pa，滚动速度为100-150rpm，蒸发器温度为170-190℃，冷凝器温度为40-60℃；二级分子蒸馏的条件为：进样速度为0.1-0.5L/h，真空度为1.5-2Pa，滚动速度为100-150rpm，蒸发器温度为210-235℃，冷凝器温度为40-60℃；

(4)   称取少量反应产物，用正己烷溶解配制成浓度为2mg/ml的溶液，用带有蒸发光散射检测器的高效液相色谱仪进行甘油二酯的纯度检测，分子蒸馏得到的甘油二酯的纯度大于95%。产品经测定甘油二酯脂肪酸组成与原料茶油几乎一致，且富含植物甾醇、角鲨烯和维生素E等有益成分。

本发明的有益效果是：脂肪酶催化茶油脱臭馏分直接酯化可以充分利用廉价的脱臭馏分，得到高含量的甘油二酯油；脂肪酶催化茶油脱臭馏分直接酯化得到的甘油二酯油中含有丰富的植物甾醇、角鲨烯、维生素E等有益成分；脂肪酶催化茶油脱臭馏分直接酯化法反应条件温和、环境友好。

具体实施方式

实施例1：

称取茶油脱臭馏分3.00g，甘油0.49g，脂肪酶Lipozyme RMIM 0.30g，4?型分子筛0.60g，混匀后置于60℃的恒温水浴锅上，并保持较高的真空度，让其反应4h后取出混合液，用100目滤布将混合物中的固定化脂肪酶及分子筛滤出，滤液即为反应产物。精确称取少量反应产物，用正己烷溶解配制成浓度为2mg/ml的溶液，用带有蒸发光散射检测器的高效液相色谱仪进行甘油二酯的纯度检测，测得合成产物中甘油二酯的含量约为70%。

实施例2：

称取茶油脱臭馏分900g，甘油160g，脂肪酶Lipozyme RMIM 100g，4?型分子筛150g，混匀后置于65℃的恒温水浴锅上，并保持较高的真空度，让其反应6h后取出混合液，用100目滤布将混合物中的固定化脂肪酶及分子筛滤出，滤液即为反应产物。将滤液加入到UIC-KDL1分子蒸馏仪中采用二级分子蒸馏进行纯化，用第一次分子蒸馏得到的重相再进行第二次分子蒸馏，第二次分子蒸馏得到的轻相即为纯净的甘油二酯。一级分子蒸馏的条件为：进样速度为0.1L/h，真空度为2Pa，滚动速度为120rpm，蒸发器温度为185℃，冷凝器温度为50℃；二级分子蒸馏的条件为：进样速度为0.1L/h，真空度为2Pa，滚动速度为120rpm，蒸发器温度为225℃，冷凝器温度为50℃。测得合成产物中甘油二酯含量为67.2%，纯化得到的甘油二酯油纯度达到98.2%，其β-谷甾醇、豆甾醇、角鲨烯和维生素E（α型）的含量分别为354 mg/100g、185 mg/100g、176 mg/100g、517 mg/100g。