[发明专利]一种采用固定化酶制取大豆油脂的方法与装置

说明书

技术领域：

本发明属于植物油脂的提取方法与设备，主要涉及一种采用固定化酶制取大豆油脂的方法与装置。 

背景技术：

酶是具有催化作用的生物大分子，大多数酶需要在液相中发挥作用。但是其反应后无法从反应体系中分离出来，不仅增加了反应成本，造成了不必要的浪费，而且会对生成物品质有一定的影响。固定化酶是20世纪60年代发展起来的新技术，主要是将酶与不溶性载体结合起来，使酶在一定的空间内呈封闭状态，能连续地进行反应，反应后的酶通过过滤或者离心等方法回收重复使用。 

虽然同其他载体材料相比，合成有机高分子材料存在许多优越性，但是，合成高分子材料作为固定化蛋白酶载体仍然存在传质效果差的缺点。无机载体具有一些有机材料不具备的优点，如稳定性好、机械强度高、对微生物无毒性、不易被微生物所分解、耐酸碱成本低、寿命长等因此近年来也被用作固定化蛋白酶的载体。 

磁性高分子微球是指通过适当的方法使有机物与无机的磁性纳米粒子结合起来形成具有一定磁性和特殊结构的微球。复合微球除了具有磁性还具有高分子的特性，在微球表面能引入多种活性集团来结合酶、细胞、抗体等活性物质，在固定化酶、固定化细胞、细胞快速分离等方面有着广阔的应用前景。 

发明内容

本发明目的是针对水酶法提取大豆油脂过程中酶不能重复使用的问题，提供一种固定化碱性蛋白酶的方法与装置，以及应用其水解膨化后的全脂豆粉，制取大豆油脂，本发明工艺简单，价格昂贵的酶制剂可重复使用多次。 

一种采用固定化酶制取大豆油脂的方法，所述的方法步骤如下：(1)采用磁性纳米颗粒固定化碱性蛋白酶，固定化pH值选择在7-9，固定化温度选择在35-45℃，固定化时间2-4h，固定化加酶量选择在6000-10000U/g；(2)将膨化的大豆粉碎后与水混合得到混合液，膨化大豆与水重量比为1∶4-6；(3)向混合液中加入步骤(1)制得的磁性纳米颗粒固定化碱性蛋白酶，进行酶解得酶解液，酶解加酶量为4000-6000u/g，酶解温度为45-65℃，酶解时间2-4h，酶解pH为8-10；(4)将步骤(3)中酶解液离心分离，即得大豆油脂。 

一种采用固定化酶制取大豆油脂的装置，其特征在于在料筒的内侧壁和外侧壁上分别配装电磁铁和加热水套壳体，所述的加热水套壳体将料筒侧壁和底壁整体覆盖包容，在加热水套壳体上侧部和下侧部上分别设置进水孔和出水孔配装进 料阀门、温度表的端盖固装在料筒上端部上，动力传动系统配装在端盖上端面上，固装叶片的搅拌轴立向配置在料筒内，所述的搅拌轴上端部与动力传动系统连接，传动带将电动机与动力传动系统连接，酸度表和三通式卸料阀分别配装在料筒底侧部和底端部上。 

所述的一种采用固定化酶制取大豆油脂的方法，优选的固定化酶制备的最佳条件为：pH为8.26，固定化温度为40℃，固定化时间为3.0h，固定化加酶量为8000U/g。 

所述的一种采用固定化酶制取大豆油脂的方法，优选的酶解参数为：酶解温度为54℃，pH为9.2，酶解时间为3.8h，膨化大豆与水混合重量比为1∶6，加酶量为4847u/g。 

本发明方法使用新兴磁性材料固定化碱性蛋白酶，制备的固定化碱性蛋白酶在外加磁场的条件下很容易从体系中回收，使用磁性海藻酸钠固定化碱性蛋白酶，水解膨化后的全脂豆粉，离心得到良好品质的游离油，在外加磁场的作用下可从体系中回收固定化酶，可以重复使用，大大的节约了生产成本。 

附图说明

图1是一种采用固定化酶制取大豆油脂装置结构示意图； 

图2是本发明方法的工艺路线图； 

图3是固定化酶扫描电镜图(SEM)； 

图4是固定化酶红外光谱分析图(FT-IR)； 

图5是固定化酶X射线衍射图(XRD) 

图6是固定化酶磁滞回线图(VSM)； 

图中件号说明 

1、加热水套壳体2、料筒3、电磁铁4、进水孔5、端盖6、进料阀门7、动力传动系统8、传动带9、电动机10、温度表11、搅拌轴12、叶片13、出水口14、酸度计15、三通式卸料阀 

具体实施方式

下面结合附图对具体实施例进行详细描述，