[发明专利]一种利用酶-化学联合技术从大豆油脱臭馏出物中提取VE、甾醇的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于生物化工技术领域，具体地说是一种利用酶-化学联合技术从大豆油脱臭馏出物中提取VE、甾醇的生产方法。

背景技术

天然VE具有抗自由基、抗氧化、抗衰老、提高免疫等重要的生理功能，并且天然VE在生理活性及安全性上都优于合成VE是一种无毒高效的天然抗氧化剂，目前被广泛应用于油脂、食品、化妆品、医药等工业产品中。

植物油及其加工副产物是植物甾醇最丰富的来源，主要包括菜油甾醇、豆甾醇和谷甾醇，其广泛应用在食品、医药、化妆品、动物生长剂及纸张加工、印刷、纺织等领域，特别是在欧洲作为食品添加剂非常普遍，广泛用于食品中以降低人体胆固醇。

天然VE和甾醇的提取主要来源是油脂精炼过程得到的副产物脱臭馏出物，脱臭馏出物中主要含游离脂肪酸(45％-65％)、甘油酯(16％-25％)、生育酚(7％-10％)、植物甾醇(6％-10％)、甾醇酯及其他氧化分解产物等。由于天然VE和游离脂肪酸以及甘油酯的很多性质相似，因此直接从脱臭馏出物中获得天然VE比较困难，目前可行的方法是将脱臭馏出物中的脂肪酸和甘油酯转化为生物柴油，再通过蒸馏的方 式将生物柴油和VE进行分离。

专利CN201010140389.1使用固体酸作为催化剂催化游离脂肪酸的甲酯化和甘油酯的酯交换。专利CN02147814.7利用甲醇钠作为催化剂对脱臭馏出物进行处理，得到脂肪酸甲酯后通过蒸馏富集VE。然而前面所述的工艺对馏出物中的甘油酯的转化并不明显，导致后面分离VE和甾醇都比较困难，因此很多研究者采用两步法催化。首先利用强酸催化脂肪酸的甲酯化反应，然后利用碱催化甘油酯的转酯化反应。专利CN1074217利用浓硫酸酯化，利用碱醇解甘油酯，水洗，干燥等工艺，再进行高真空蒸馏对VE进行提纯。虽然两步法提纯VE工艺在分离VE和甾醇过程中无论是收率还是操作都优于一步法工艺，但是其过程先使用强酸酯化，再使用强碱酯交换，存在着能耗高，腐蚀设备，产生大量废水等一系列问题，而且在强酸强碱处理过程中会导致VE的损失。与酸碱法相比，酶催化反应具有条件温和、高效专一、无污染、副产物少等优点，近年来受到国内外研究者的高度重视。

专利CN101225414A利用脂肪酶先将脱臭馏出物中的甘油三酯水解成脂肪酸，然后再利用脂肪酶将脂肪酸和甲醇酯化，然后过滤、脱溶、冷冻脱甾醇，最后通过二次分子蒸馏去除甲酯得到天然VE和甾醇。专利CN101153035先通过结晶预先分离粗甾醇和分子蒸馏分离甾醇酯等重组分，先后采用两种脂肪酶分别实现脱臭馏出物中的游离脂肪酸的甲酯化和甘油酯的转酯化，然后运用分子蒸馏技术实现脂肪酸甲酯和维生素E的分离，得到维生素E浓缩品。还有许多其他专利和文章对酶法催化植物油脱臭馏出物反应进行了描述，但是目前酶法工艺依然很少用到工业化生产中，一方面是酶的成本问题，另外 一方面是没有有效的将脱臭馏出物中的甘油酯和甾醇酯醇解。

综上所述，利用强酸强碱从植物油脱臭馏出物中提纯维生素E的工艺，酯化和醇解都能反应完全，故甾醇和甲酯的收率都很高，但是存在着工序繁琐，产品品质不好，产生大量废水，劳动强度大等缺点。利用酶法从植物油脱臭馏出物中提纯维生素E的工艺，具有反应条件温和，不产生废水，得到产品的品质高等优点，但是由于脱臭馏出物中的甘油三酯和甾醇酯醇解不完全，导致后续的分离困难，甲酯和甾醇的收率也有所降低。酶法和化学法结合，可以弥补各自的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种利用酶-化学联合技术从大豆油脱臭馏出物中提取VE、甾醇的生产方法。利用固定化脂肪酶对脱臭馏出物进行酯化反应，使其中的脂肪酸全部转化为脂肪酸甲酯，然后利用化学法进行醇解，使其中的甘油酯和甾醇酯转化为脂肪酸甲酯及甾醇。本发明结合了酶法和化学法的优点，酯化过程反应条件温和，对VE破坏少，过程不用水洗，避免废水产生；醇解过程反应完全，能够将甘油酯和甾醇酯完全转化，提高VE和甾醇的收率，同时副产物生物柴油的收率也有提高。