[发明专利]一种超临界CO2体系中用脂肪酶膜制备甘油二酯的方法

摘要

一种超临界CO2体系中用脂肪酶膜制备甘油二酯的方法，本发明涉及一种以二氧化碳为溶剂，在超临界体系中采用脂肪酶膜催化甘油解反应制备甘油二酯的方法。在超临界CO2体系中用脂肪酶膜制备甘油二酯通过以下步骤实现：一、复合膜的制备；二、脂肪酶的固定化；三、脂肪酶膜催化大豆一级油与甘油反应生成甘油二酯。用本发明中的方法提高了酶在反应体系中的活性和稳定性，有利于酶的回收和利用。另外，超临界二氧化碳的使用不仅提高了反应速率，而且避免了其它方法出现的中毒和催化剂失活现象，更重要的是在该反应条件下可阻止甘油解逆反应，从而提高了甘油二酯的含量。用此方法得到反应产物中甘油二酯的含量可达64％。

主权项

一种以二氧化碳为溶剂，在超临界体系中采用脂肪酶膜催化甘油解反应制备甘油二酯的方法，其特征步骤如下：步骤一：复合膜的制备：将15g醋酸纤维素60℃下溶于85g二甲基甲酰胺中得到铸膜液。将聚四氟乙烯膜先用0.1mol/L的NaOH溶液和0.1mol/L的HCl溶液清洗，然后用去离子水清洗，真空干燥后，平铺在洁净的玻璃板上。控制厚度，将醋酸纤维素铸膜液用特制的刮刀涂在聚四氟乙烯膜表面，在室温下挥发适当的时间完成干相转换后，浸入去离子水完成湿相转换。12h后用去离子水清洗，自然干燥待用；步骤二：脂肪酶的固定化：取若干份1cm2的醋酸纤维素/聚四氟乙烯复合膜于三角瓶中，分别加入一定量的酶液和pH 7.5的磷酸氢二钠/磷酸二氢钾缓冲液，恒温搅拌吸附2h(25℃，170r/min)。再加入0.2％戊二醛进行交联反应，反应结束后取出酶膜，用去离子水冲洗，放于干燥处待其风干后测定酶活为17.2U/cm2。步骤三：将大豆一级油和经分子筛脱水后的甘油以1∶1～3∶1的摩尔比分别加入到150mL不锈钢高压釜中，添加一定量的脂肪酶膜快速搅拌，加入微量的水，密封高压釜，通入CO2进行试漏，再用CO2置换不锈钢高压釜中的空气。置换完成后，控制温度在32℃条件下，充入CO2压力为7.5MPa，保证反应过程处于超临界状态。在集热式恒温加热磁力搅拌器加热到一定温度后，调节一定的转速，恒温反应一段时间。反应结束后，将不锈钢高压釜冷却至室温，放出气体，打开高压釜，取出流体物，用离心机离心分离除去催化剂，得反应产物，取反应产物进行薄层层析，观察层析图，然后进行液相测定，得出甘油二酯百分含量，确定底物摩尔比；步骤四：选择脂肪酶膜添加量分别为1％～4％，过程同步骤三，确定脂脂肪酶膜添加量；步骤五：选择甘油含水量分别为0％～5％，过程同步骤三，确定甘油含水量；步骤六：选择反应温度分别为50～80℃，过程同步骤三，确定甘油解反应温度；步骤七：选择反应时间分别为5～9h，过程同步骤三，确定甘油解反应时间；步骤八：选择搅拌速度分别为80～180r/min，过程同步骤三，确定甘油解反应搅拌速度；