[发明专利]用作固定化脂肪酶涂层的组合物及其制备方法和应用

说明书

本申请提供了用作固定化脂肪酶涂层的组合物及其制备方法和应用。本申请所提供的用作固定化脂肪酶涂层的组合物包含壳寡糖和二氧化硅，涂覆于固定化脂肪酶后，能够显著提高固定化脂肪酶的酯交换反应活力并延长其使用寿命。

技术领域

本发明涉及酶工程领域，具体涉及一种固定化脂肪酶涂层及其制备方法和应用。

背景技术

脂肪酶是一种工业中常用的生物催化剂，广泛存在于动植物和微生物体内。脂肪酶在油脂酯交换、油脂催化水解及油脂精炼加工领域均得到了广泛的应用。

脂肪酶应用于油脂酯交换反应通常需要进行固定化。固定化脂肪酶的工业应用依赖于其活力与稳定性。在固定化脂肪酶酯交换过程中，除了酶本身的因素外，系统中的其它因素，如系统的水活度、反应温度、反应时间、溶剂、底物品质等都会对固定化脂肪酶的活力及稳定性产生影响。

目前已有一些尝试以推动固定化脂肪酶催化酯交换的工业应用。例如，美国专利US8349594B2中，描述了一种提高脂肪酶酯交换反应寿命的方法，该方法先将原料油与磷酸或柠檬酸接触除去其中的金属，然后加入碱，再加入脂肪酶进行酯交换反应。日本专利JP08-140689中，描述了利用离子交换树脂Duolite A-7处理棕榈油与油酸乙酯的混合底物，使固定化Rhizopus脂肪酶的寿命由3天提高到了8天。然而，这些方法由于步骤繁琐而不利于工业操作，并且成本高而不适合工业应用。

因此，为了实现固定化脂肪酶催化酯交换的工业应用，仍然需要开发提高固定化脂肪酶活力和寿命的方法。

发明概述

一方面，本申请提供了用作固定化脂肪酶涂层的组合物，其包含壳寡糖和二氧化硅，且壳寡糖和二氧化硅的质量比为1:50～50:1。在一实施方案中，用作固定化脂肪酶涂层的组合物包含的壳寡糖和二氧化硅的质量比为1:20～10:1，优选1:10～10:1。

在另一实施方案中，用作固定化脂肪酶涂层的组合物包含的壳寡糖和二氧化硅的质量比为1:10。

在一实施方案中，用作固定化脂肪酶涂层的组合物包含的壳寡糖的数均分子量为1200～5000。

在一实施方案中，用作固定化脂肪酶涂层的组合物包含的壳寡糖的数均分子量为1500～4500。在另一实施方案中，用作固定化脂肪酶涂层的组合物包含的壳寡糖的-NH₂基团质量分数为4％～9％。

在另一实施方案中，用作固定化脂肪酶涂层的组合物包含的壳寡糖的-NH₂基团质量分数为7％～9％。

在一实施方案中，用作固定化脂肪酶涂层的组合物包含的二氧化硅粒径为10～100μm。

在一实施方案中，用作固定化脂肪酶涂层的组合物包含的二氧化硅粒径为10～60μm。

另一方面，本申请提供了将上述组合物用作固定化脂肪酶涂层的用途。

又一方面，本申请提供了制备固定化脂肪酶涂层的方法，其包括：将壳寡糖溶于水中，加入二氧化硅混匀。

在一实施方案中，壳寡糖与水的质量体积比(mg/mL)为10:1～5。在另一实施方案中，壳寡糖与水的质量体积比(mg/mL)为10:3。在一实施方案中，壳寡糖与二氧化硅的质量比为1:50～50:1。在另一实施方案中，壳寡糖与二氧化硅的质量比为1:20～10:1，优选1:10～10:1)。在另一实施方案中，壳寡糖与二氧化硅的质量比为1:10。

在一实施方案中，壳寡糖的数均分子量为1200～5000。另一实施方案中，壳寡糖的数均分子量为1500～4500。

壳寡糖的-NH₂基团质量分数为4％～9％。另一实施方案中，壳寡糖的-NH₂基团质量分数为7％～9％。