專利名稱：由膠體生成三酰基甘油的制作方法
由膠體生成三?；视捅旧暾堃?008年1月7日由Christopher L. G. Dayton提交的美國申請系列 號 11/970，270，名稱為“由膠體生成三酰基甘油(GENERATION OFTRIACYLGLYCEROLS FROM GUMS)，，的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種由從油精煉方法中回收的膠體來生成三?；视偷姆椒ā８犹?別地，本發(fā)明涉及處理來自植物油的各種磷脂和卵磷脂(共同被稱作”膠體”)以生產(chǎn)或“生 成”三?；视?甘油三酸酯或油)的酶方法。本文描述的發(fā)明是基于2007年1月30日 提交的美國專利申請系列號11/668，921和2007年9月11日提交的美國專利申請系列號 11/853，339中公開的發(fā)明基礎(chǔ)上進(jìn)一步研發(fā)獲得的，上述兩者均受讓給共同受讓人，而且 作為參考并入本發(fā)明中。由壓制或溶劑萃取方法獲得的粗制植物油，是三酰基甘油、磷脂、固醇、生育酚、游 離脂肪酸、微量金屬、以及其它微量化合物的復(fù)雜混合物。為了生產(chǎn)口味平和、顏色淺且保 質(zhì)期長的優(yōu)質(zhì)色拉油，希望去除磷脂、游離脂肪酸和微量金屬。被這樣去除的磷脂被稱作” 膠體”，已經(jīng)在現(xiàn)有技術(shù)中通過各種方法實現(xiàn)，包括水脫膠、酸脫膠、堿脫膠和酶脫膠。這些 脫膠方法中的絕大部分包括隨著膠體的分離的可觀的油損耗。前面提到的專利申請公開了通過用PLA酶和PLC酶兩者處理油組合物而從油組合 物中去除磷脂的方法?？梢砸佬蚧蛲瑫r用兩種酶處理。令人吃驚地發(fā)現(xiàn)，兩種酶一起使用 時與任一種單獨使用時相比，酶反應(yīng)動力學(xué)比預(yù)期的進(jìn)行得要快得多。此外發(fā)現(xiàn)，當(dāng)兩種酶 一起使用時，即使反應(yīng)條件對其中至少一種酶并非最優(yōu)化，反應(yīng)也進(jìn)行得比預(yù)期更快。同時 還發(fā)現(xiàn)兩種酶一起使用時，反應(yīng)可以在少于約一小時中進(jìn)行，而且可以進(jìn)行得快達(dá)約三十 分鐘。PLA和PLC酶與油組合物的反應(yīng)，預(yù)期會產(chǎn)生某些必須從被處理過的油中去除的 反應(yīng)副產(chǎn)物。這些副產(chǎn)物包括由PLC酶從磷脂分裂的含磷酸酯部分、由PLA酶從磷脂分裂 的游離脂肪酸、和由游離脂肪酸從磷脂分裂而得到的溶磷脂。溶磷脂和任何含磷酸酯的副 產(chǎn)物必須從被處理過的油組合物中去除，而且期望前面提到的其它反應(yīng)副產(chǎn)物會與溶磷脂 一起在被稱作”膠體”的重部分中去除。美國專利U. S 5，061，498涉及一種重整脂肪和油的方法，其包含在少量水存在下 用兩種或更多種不同種類的脂肪酸特異性和/或位點特異性不同的脂肪酶來處理包含偏 甘油酯的脂肪和油，以獲得包含低含量偏甘油酯的脂肪和油。在公開的實施方案中，使用脂 肪酶P是因為它會與甘油骨架上的三個位點中的任何一個反應(yīng)。理想的脂肪酸，例如油酸 可以被加入到包含偏甘油酯的組合物中，并使用特異于該理想的脂肪酸的脂肪酶，例如脂 肪酶F。脂肪酶F的存在促進(jìn)優(yōu)選的脂肪酸的反應(yīng)超過其它可能存在的脂肪酸，而脂肪酶P 的存在促進(jìn)了優(yōu)選的脂肪酸在偏甘油酯上任何位點的酯化。水含量優(yōu)選地低于1500ppm，特 別是10到200ppm。本發(fā)明的目的是提供一種處理分離的膠體以獲得否則將會損耗掉的可用的油產(chǎn) 品的方法。
發(fā)明概述為促進(jìn)在前面提到的兩項專利申請中描述的工作，對已經(jīng)從PLA/PLC處理過的油 中分離的膠體進(jìn)行分析。預(yù)期膠體將包含游離脂肪酸和二?；视停湟耘c原始油組合物 中存在的已經(jīng)跟酶反應(yīng)的磷脂量成比例的量存在。相反，令人吃驚地發(fā)現(xiàn)，實際存在比理論 所預(yù)期的要少的游離脂肪酸和二?；视汀Ｓ蛇@個令人吃驚的結(jié)果得出結(jié)論游離脂肪酸 和二?；视头謩e是PLA和PLC與磷脂反應(yīng)的副產(chǎn)物，它們在PLA和PLC酶的存在下彼此 反應(yīng)，形成有用的三?；视停虼藢嶋H上生成PLA/PLC處理方法開始前不存在的新的油 分子。因此，發(fā)現(xiàn)了不管這些磷脂是使用什么樣的方法分離的，PLA和PLC酶的組合可以用 來處理分離的磷脂，以生成新的三?；视头肿印Ｒ虼?，本發(fā)明包括由油膠體生成三酰基甘油的方法，該方法包括(a)提供包含一 定量油膠體的油組合物，所述膠體包含磷脂，(b)從所述油組合物中分離所述油膠體，以提 供基本不含油膠體的第一部分和包含所述分離的油膠體的第二部分，(c)用一種或多種具 有PLA活性的酶處理所述第二部分，以生成游離脂肪酸，和(d)用一種或多種具有PLC活性 的酶處理所述第二部分，以生成二酰基甘油，從而所述脂肪酸和所述二酰基甘油在至少一 種所述酶的存在下彼此反應(yīng)，形成三?；视汀?br>

圖1圖示說明了磷脂和三?；视偷臉?gòu)型。圖2圖示說明了磷脂的三個立體專一位點。圖3圖示說明了可以附著在磷脂的磷酸酯部分的四種常見官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)。圖4圖示說明了酶對磷脂分子的四個不同的攻擊位點。圖5圖示說明了磷脂在PLA酶和水的存在下反應(yīng)，產(chǎn)生溶磷脂和脂肪酸。圖6圖示說明了磷脂在PLC酶和水的存在下反應(yīng)，產(chǎn)生二?；视秃土姿狨?。圖7圖示說明了磷脂酰膽堿的結(jié)構(gòu)。圖8圖示說明了含磷膽堿的結(jié)構(gòu)。發(fā)明詳述磷脂的去除產(chǎn)生了伴隨植物油精煉的幾乎全部損耗。如圖1所示，磷脂在甘油骨 架兩端中的一端包含一個磷酸酯基團(tuán)，而三?；视桶齻€脂肪酸。為了區(qū)分衍生物，采 用立體專一編號(“Sn”)系統(tǒng)。圖2描述了磷脂的三個立體專一位點。磷脂的磷酸酯基團(tuán)是“親水的”或“好水的”，其含義為磷酸酯自身和官能團(tuán)X兩 者都被水吸引。磷脂的脂肪酸鏈Rl和R2是“親脂的”或“好脂質(zhì)的”，指它們都被脂質(zhì)吸 引。因為磷脂分子同時具有親水的官能團(tuán)和親脂的脂肪酸鏈兩者，因此其為杰出的天然乳 化劑。當(dāng)從植物油中去除磷脂時，磷脂的乳化性質(zhì)將引起兩個磷脂分子和一分子三酰基甘 油被同時去除。磷脂的在圖1中用“X”指示的含磷酸酯官能團(tuán)決定了其親水性質(zhì)的程度。圖1中 的官能團(tuán)X可以為數(shù)個各種已知類型中的任一種，其中一些在圖3中說明。包含官能團(tuán)_膽堿和_乙醇胺的磷脂對水具有最大的親和性，而酸、酸式鹽(例如 鈣、鎂和鐵)、以及肌醇對水具有低得多的親和性。磷脂酸和磷脂酸的鹽一般被稱作“不可與 水結(jié)合的磷脂”或NHP。磷脂在油中一般被檢測為“磷含量”，其單位為每百萬分之一。表1
5闡述了主要油籽作物中存在的典型磷脂量，以及各種官能團(tuán)以油中存在的磷脂的百分比所 示的分布。表2闡述了卵磷脂(大豆膠體)中存在的磷脂的典型分布。在表2中，“現(xiàn)狀”指 典型磷脂組合物，其與夾帶的油(2分子磷脂和1分子油)一起從植物油中去除，產(chǎn)生的丙 酮不溶物含量為67%?！皹?biāo)準(zhǔn)化”指不存在任何油的磷脂組合物，產(chǎn)生的丙酮不溶物含量為 100%。表3闡述了主要類型磷脂、溶磷脂、和相應(yīng)的非脂質(zhì)含磷化合物的分子量。表3中使 用的和本申請中的術(shù)語溶磷脂，指其一個脂肪酸基團(tuán)已經(jīng)被脂肪酶分裂的磷脂。油酸的分 子量是282. 48，而其中的脂肪酸以油酸(C18 1)存在的二酰基甘油的分子量是620. 99。表 1來自常見油籽的油中的典型磷脂量和分布
權(quán)利要求
由油膠體生成三?；视偷姆椒ǎ龇椒ò?a)提供包含一定量油膠體的油組合物，所述膠體包含磷脂，(b)從所述油組合物中分離所述油膠體，以提供基本不含油膠體的第一部分和包含所述分離的油膠體的第二部分，(c)用一種或多種具有PLA活性的酶處理所述第二部分，以生成游離脂肪酸，(d)用一種或多種具有PLC活性的酶處理所述第二部分，以生成二?；视?，從而所述脂肪酸和所述二酰基甘油在至少一種所述酶的存在下彼此反應(yīng)，形成三?；视?。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(c)和(d)基本上同時發(fā)生。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(c)發(fā)生在步驟(d)之前。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(d)發(fā)生在步驟(c)之前。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的方法，其中所述酶與所述第二部分的反應(yīng)的持續(xù)時 間不超過約四小時。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述酶與所述第二部分的反應(yīng)的持續(xù)時間是約三十 分鐘。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的方法，其中所述一種或多種具有PLA活性的酶選自 磷脂酶Al酶和磷脂酶A2酶。
8.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的方法，其中所述一種或多種具有PLC活性的酶選自 磷脂酶C酶和磷脂酰肌醇特異性磷脂酶C酶。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項所述的方法，其中所述酶與所述第二部分的所述反應(yīng)發(fā)生 在pH約8或更低。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述酶與所述第二部分的所述反應(yīng)發(fā)生在pH約3-7。
11.如權(quán)利要求1-10中任一項所述的方法，其中所述酶與所述第二部分的所述反應(yīng)發(fā) 生在溫度約40-80°C。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述酶與所述第二部分的所述反應(yīng)發(fā)生在溫度約 40-60 "C。
13.如權(quán)利要求1-12中任一項所述的方法，其中所述油組合物包含粗制油。
14.如權(quán)利要求1-13中任一項所述的方法，其中從所述油組合物中分離所述膠體的所 述步驟的實現(xiàn)的方法選自水脫膠、酸脫膠、堿精煉和除了用PLA和PLC組合脫膠以外的酶 脫膠。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中從所述油中分離所述膠體的所述步驟是通過堿精 煉實現(xiàn)的，而且分離的膠體在用所述酶處理之前PH被調(diào)到約8或更低。
16.如權(quán)利要求1-15中任一項所述的方法，其中所述PLC酶以約30ppm活性酶或更少的量存在。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述PLC酶以約20ppm活性酶或更少的量存在。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述PLC酶以約IOppm活性酶或更少的量存在。
19.如權(quán)利要求1-18中任一項所述的方法，其中所述PLA酶以約2ppm活性酶或更少的量存在。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述PLA酶以約Ippm活性酶或更少的量存在。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述PLA酶以約0.5ppm活性酶或更少的量存在。
22.如權(quán)利要求1-21中任一項所述的方法，其中所述第二部分和所述酶的混合物一開 始是剪切混合的。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述剪切混合持續(xù)的時間是至少約45秒。
24.如權(quán)利要求1-23中任一項所述的方法，其包括加入一定量水的步驟。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述水量為總混合物的至少約1.5%重量比。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述水量為總混合物的至少約3.0%重量比。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中所述水量為總混合物的至少約4.5%重量比。
全文摘要
本發(fā)明公開了由已被從油產(chǎn)品中分離出的膠體來生成三?；视偷姆椒āＤz體用具有PLC活性的酶處理，這導(dǎo)致二?；视秃土姿狨サ男纬?，并且用具有PLA活性的酶處理，這導(dǎo)致溶磷脂和游離脂肪酸的形成。然后，來自這兩個分開的反應(yīng)的二?；视秃陀坞x脂肪酸在酶的存在下結(jié)合，生成新的三?；视头肿?。
文檔編號C11B13/00GK101960003SQ200980107965
公開日2011年1月26日 申請日期2009年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月7日
發(fā)明者C·L·G·戴頓 申請人:邦奇油類公司