[发明专利]降低酶法酯化脱酸过程中甘油二酯含量的方法

说明书

本发明提供降低酶法酯化脱酸过程中甘油二酯含量的方法，所述方法为在催化剂存在的条件下，将包含油脂、甘油和中碳链脂肪酸的原料进行酯化反应；所述中碳链脂肪酸为具有碳原子数为6～10的中碳链脂肪酸及其衍生物或它们的混合物。通过本发明方法能够降低油脂在酯化过程中甘油二酯的含量，缩短反应时间，有利于工业化生产。

技术领域

本发明属于食用油脂加工工艺领域，具体为去除油脂中的游离脂肪酸的方法，该方法能够降低酯化过程中体系中甘油二酯的含量。

背景技术

酸价是油脂中游离脂肪酸含量的标志，油脂酸价的大小与制取油脂的原料、油脂制取与加工的工艺、油脂的贮运方法与贮运条件等有关。油脂中游离脂肪酸含量过高，不仅会进一步加速中性油的水解酸败，产生刺激性气味影响油脂的风味，还会使油脂对热和氧的稳定性变差，促使油脂氧化酸败，并有可能腐蚀精炼设备等。

稻米油是从大米加工过程中产生的副产物米糠中提取的一种油脂，也被称为米糠油。其每百克中饱和脂肪酸含量为23.2g，单不饱和脂肪酸含量为42.2g，多不饱和脂肪酸含量为34.5g，接近世界营养协会推荐标准，是一种高品质的天然的健康用油。稻米油富含谷维素、维生素E、生育三烯酚、谷甾醇等天然活性成分。具有降低血脂，调节大脑神经功能，抗衰老等功能。

我国米糠资源丰富，但是由于米糠中存在脂肪酶，如果米糠不能被及时处理，则米糠中的油脂很容易被脂肪酶水解为游离脂肪酸(FFA)，从而造成稻米油的酸价升高，酸价可以达到15-80mgKOH/g，从而限制了稻米油的加工和利用。

对于含有大量游离脂肪酸的稻米油来说，能够将其中的游离脂肪酸酯化转变为甘油三酯是增加产量、提高其利用率的最佳途径。在酯化过程中，常用的酯化方法包括化学酯化和生物酯化两种。由于化学酯化需要高温，对油脂中活性物质如维生素E、甾醇等破坏严重，而且会产生大量污染环境的废水等，因此在实际生产中难以应用。而生物酯化是利用脂肪酶的高效催化活性在低温情况下催化酯化，同时无废水产生。目前常用的脂肪酶为诺维信公司的固定化脂肪酶Novozymes 435、Lipozyme RM IM、Lipozyme TL IM。这些脂肪酶在酯化反应的过程中会产生一定量的甘油二酯(DAG)，而这些甘油二酯对后期的精炼油产生一定的不利影响，如产生缩水甘油酯、乳化等现象(专利文献WO2011002275)。因此将甘油二酯降低到尽可能低的水平是必须的。而由于甘油二酯与长碳链脂肪酸的反应速率很慢，常规的方法是延长反应时间而达到降低甘油二酯的目的。很多学者都对此进行研究。

在专利文献WO2013/078187A1中公开了一种酯化制备甘油三酯的方法。在该方法中，在Novozymes 435添加量为2％的情况下，反应14h后体系中的甘油二酯含量仍为8.5％。而在实施例7中FFA含量为15.5重量％、反应温度为75℃、真空度为7kPa时，反应5h后体系中甘油二酯的含量高达19.9％。

在非专利文献1“米糠油酶法酯化脱酸的研究，《中国油脂》，2005年第30卷第7期，22-24页”中，同样对酯化过程中的DAG含量进行了研究。甘油添加量为理论添加量时，在60℃反应12h后体系中仍含有10.12％的DAG，在后续反应过程中DAG含量未见明显降低。

在上述非专利文献1中采用Lipozyme TL IM作为催化剂，在反应温度为65℃，酶添加量为10％，反应9.3h后体系中的甘油二酯含量仍为24.2％。

在非专利文献2“Biocatalysed synthesis of sn-1,3-diacylglycerol oilfrom extra virgin olive oil，(Blasi F,Cossignani L,Simonetti M S,et al.，Enzymeand Microbial Technology,2007,41(6):727-732.)”中采用Lipozyme IM作为催化剂，在反应温度为40℃反应24h后体系中DAG含量仅降低至约15％，如果要降低到更低的水平则需反应长达96h。