專利名稱：油處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用脂解酶處理油。
背景技術：
粗制的甘油酯油，特別是植物油，需經(jīng)多階段エ藝精制，其第一歩通常是脫膠，所述脫膠通常通過用水或用化學藥品諸如磷酸或檸檬酸的處理進行。脫膠之后，所述油可通 過進一歩的化學和/或物理方法精制，所述方法包括中和、漂白和脫臭步驟。EP 0507217A1描述了堿處理的無機多孔吸附劑用于從甘油酯油中去除污染物如磷脂、金屬離子和游離脂肪酸的用途。披露了在初歩精制應用中取代或減少黏土或漂白土的使用的方法，以及，特別的是，在例如廢棄烹炸油的回收應用中的方法。該吸附劑的特征在于其被精細分割，即，其優(yōu)選地由約10至約100微米范圍的顆粒組成。優(yōu)選地，該堿處理吸附劑以濕潤狀態(tài)使用以提高過濾能力。植物油或動物油通常作為混合物使用，以在指定應用中提供正確的物理和化學性質。此外油或油的混合物往往需要進ー步加工以獲得合適的性質(如熔融曲線(meltingprofile)、結晶特性、ロ感等)。這類特性通常通過以化學或酶學方式重新排列或重新分配甘油骨架上的脂肪酸來進行調整。甘油三酯中ー個或多個?；慕粨Q通常被稱為“相互酷化(interesterification) ”。酶促相互酯化使用脂肪酶進行。通常，在例如酶促相互酷化的過程中，當以具有非常高質量的投入油進行操作時，可以獲得高的酶生產力。但在實踐中，反應器內的酶活性在使用過程中逐漸減小，而活性下降的速度已被證明與投入油的質量緊密相關。特別的是，油中無機酸、小分子有機酸和氧化化合物的存在似乎會負面影響所應用的脂肪酶的工作壽命(參見Holm和Cowan (2008), Eur. J. Lipid Sci. Technol. 110, pp. 679-691)。WO 2007/033013描述了對含有ー種或多種金屬螯合劑的油進行酶促相互酯化的方法，包括步驟(a)將油與堿接觸，和(b)使上述油與脂肪酶反應。JP2722600B2描述了以脂肪酶處理油，其中通過向油中加入氫氧化鈉處理的Celite延長了脂肪酶的半衰期。WO 2008/069804描述了ー種酶處理油的連續(xù)方法，其中將油在通過彼此串聯(lián)連接的多個含酶的固定床反應器之前與加工助劑接觸。加工助劑可以是基本上不含水的ニ氧化硅，優(yōu)選地，在對干基底進行分析時，其至少是95%的SiO2,更優(yōu)選至少是99%的Si02。為避免在反應器中形成皂，優(yōu)選ニ氧化硅具有低于約7. O的pH，并且約6. 8的pH是特別優(yōu)選的。盡管已有各種嘗試，依舊亟需用脂解酶處理油的エ業(yè)上可應用的方法，其中即使在投入油可能含有雜質時酶的生產カ也是高的。本發(fā)明的目標在于提供一種以脂解酶處理油的方法，其中酶的生產カ受投入油中的雜質影響較低。進ー步的目標在于提供一種在不產生過量皂的條件下，可有效中和油中水溶性酸的方法。進ー步的目標是所述方法應可以與現(xiàn)今所采用的酶促油處理的エ業(yè)方法
相兼容。

發(fā)明內容
本發(fā)明的發(fā)明人令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，當將要用脂解酶處理的油與含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒接觸時，觀察到酶的工作壽命上的急劇增加。當這些顆粒中包含堿時，易于正確地處理和定量投入，而且顆粒的多孔性(porosity)確保了油充分接觸到堿。此外，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)油與含基多孔無定形ニ氧化硅顆粒的接觸導致油中水溶性酸的中和，而以非堿處理的ニ氧化硅微粒處理不會導致這種中和。此外，以本發(fā)明的含堿顆粒進行的中和在不形成過量的皂的情況下發(fā)生。由于甘油三酯被轉化為皂，也因為甘油三酯油夾帶于必需去除的皂腳中，皂形成導致油損失。因此，對于在分批過程中進行的酶反應和以連續(xù)操作模式進行的酶反應(例如，如W02008/069804所描述的)二者而言，皂的形成都必須保持在最低。此夕卜，對于柱反應器中以連續(xù)操作進行的酶反應，皂水平低對于避免柱堵塞、貫穿柱內壓降過大和/或利用全部酶活性之前更換柱是重要的。發(fā)明人進ー步發(fā)現(xiàn)具有150微米以上平均大小的含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒 在本方法中特別有用。在分批反應中，使用具有特定大小的顆?？梢栽试S快速沉降以及更容易的過濾。同樣對于連續(xù)操作而言，例如，在填充床反應器中，過小的顆粒也不是非常合適，因為小的顆粒大小可能導致貫穿柱的高壓降。此外，較大的顆粒大小可能對產生的皂量具有積極影響，這可能是因為較大的顆粒具有更小的表面積。因此，本發(fā)明涉及一種處理含水溶性酸的油的方法，包括以下步驟a)使油與具有150微米以上平均粒徑的含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒接觸，并b)使所述油與脂解酶反應。在ー個本方法的優(yōu)選實施方案中，所述含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒具有200微米以上的平均大小，優(yōu)選300微米以上。本發(fā)明進ー步涉及含堿多孔無定形的ニ氧化硅顆粒，其具有以下性質a) 150微米以上的平均粒徑，b) 20-5, 000埃的平均孔徑，c) 10-1, 200m2/g 的表面積，和d)少于30%的水分含量，其中所述堿的量是O. 5-50重量％。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及一種處理含水溶性酸的油的方法，包括以下步驟a)使油與具有150微米以上平均顆粒大小的含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒接觸，并b)使所述油與脂解酶反應。廸任何植物或動物來源的含脂肪酸的油均可用于本發(fā)明的方法。本發(fā)明的內容中的脂肪酸(FA)定義為游離脂肪酸(FFA)和/或脂肪酸殘基。脂肪酸殘基可存在于極性脂質如磷脂中，非極性或無極性脂質如甘油三酷、甘油ニ酷、甘油單酯中，和/或包含脂肪酸的酯如固醇酯或留烷醇酯中。本文描述的方法可用于處理任何含有脂肪酸的油，無論是可食用的或是不可食用的。在一些優(yōu)選的實施例中，所述油是可食用油。在一些實施例中本發(fā)明涉及ー種方法，其中所述油是植物油，例如雙低菜油(canola oil)、蓖麻油、可可脂、椰子油、芫荽油、玉米油、棉籽油、亞麻籽油、麻瘋樹油、荷荷巴油、棒子油、大麻籽油、亞麻籽油、芥末油、橄欖油、棕櫚油、棕櫚仁油、花生油、菜籽油、米糠油、紅花油、油茶油(sasanqua oil)、乳木果油(shea butter)、大豆油、葵花籽油、妥爾油或椿油。油可以是或含有任何具有改變的脂肪酸組成的“天然”油的變體，如經(jīng)遺傳修飾或傳統(tǒng)“育種”獲得的，如高油酸、低亞麻酸、低飽和油 (例如，高油酸雙低菜油、低亞麻酸大豆油、或高硬脂酸葵花籽油)。在一些實施例中本發(fā)明涉及ー種方法，其中所述油為動物來源的，例如乳脂、雞月旨、羊毛脂、豬油、牛脂(tallow)、鯡魚、魚肝油或魚油。油可能是副產品，如來自從魚油生產ω-3脂肪酸。還考慮藻油的處理。此外，任何上述的混合物和級分都包括在內，如棕櫚油精(palm olein)或棕櫚硬月旨(palm stearine)，以及部分或完全氫化的上述油。在一個實施方案中，油是棕櫚硬脂和棕櫚仁油的混合物，或棕櫚硬脂和椰子油的混合物。在另ー個實施方案中，油是完全氫化大豆油(“大豆片”)混入大豆油中的混合物。油可以是任何質量的，如粗制的、精制的、脫膠的、漂白的和/或除臭的，或上述的任意組合。例如，精制油可通過以0. 05-0. 1%磷酸，在60-90°C的溫度下處理10-30分鐘，從而去除膠質獲得。漂白油可通過以0. 05-0. 1%的磷酸脫膠，接著用1%漂白土在105-110°C下漂白15-30分鐘并過濾除去漂白土而制得?；罨钠淄量梢杂昧蛩峄螓}酸進行處理。在一個優(yōu)選的實施方案中，所述油是經(jīng)脫膠的植物油。在另ー優(yōu)選的實施方案中，油是經(jīng)精制的植物油。在另ー優(yōu)選的實施方案中，油是經(jīng)漂白的植物油。在另ー優(yōu)選的實施方案中，油是經(jīng)脫膠和漂白的植物油。在另ー優(yōu)選的實施方案中，油是經(jīng)精制和漂白的植物油。在另ー優(yōu)選的實施方案中，油是經(jīng)精制、漂白和除臭的植物油。在一個實施方案中，油優(yōu)選不是廢棄煎炸油。在一個優(yōu)選的實施方案中，油具有低于0. 3重量％的游離脂肪酸含量。在更優(yōu)選的實施方案中，油具有低于0. I重量％的游離脂肪酸含量。在進ー步優(yōu)選的實施方案中，油具有低于0. 05重量％的游離脂肪酸含量。在一些實施方案中，油可能包含ー種或多種短鏈醇。短鏈醇是ー種含有1-5個碳原子(C1-C5)的醇，如短鏈伯醇，如甲醇、こ醇、丙醇、丁醇和戊醇；以及短鏈仲醇,如異丙醇。在一些實施方案中，向油中加入短鏈醇，其選自由甲醇、こ醇、丙醇、丁醇、戊醇、異丙醇或其任意組合組成的組。在一個實施方案中，本發(fā)明涉及ー種方法，其中這種短鏈醇在步驟a)之后，但在步驟b)之前加入油中。在另ー實施方案中，醇在步驟a)之前加入油中。本發(fā)明背景中的油作廣義解釋，包括粘性液體形式的油，以及僅以可液化物質形式的油。在本發(fā)明背景中的油在環(huán)境溫度或稍暖溫度下可能是粘性液體狀態(tài)(“油的”)，但其也可以是在環(huán)境溫度下的可液化物質，當加熱到較高溫度，如，例如40で，50で，60で，70°C或80°C，其成為粘性液體。
根據(jù)本發(fā)明方法進行處理的油含有水溶性酸。在本發(fā)明背景中的水溶性酸為弱或強的有機酸或無機酸，其至少在一定程度上溶于水形成均勻的溶液。水溶性酸的例子包括檸檬酸、磷酸、硫酸、鹽酸、硝酸和醋酸。水溶性酸可存在于油中，如作為來自酸脫膠或酸活化漂白土的殘留物，或是作為抗氧化劑加入。它們溶解于通常存在于油中所含有的少量水中(100-500ppm)，并通過親水性的酶顆粒進行吸收。水溶性酸的存在可通過制備油的水提取物并測量該提取物的pH來測定。如果油中含有水溶性酸，即，無機酸和/或水溶性有機酸如檸檬酸或醋酸，那么所述水提取物的PH值會低于7。在一個優(yōu)選的實施方案中，擬處理的油具有低于6. 5的水提取物pH，優(yōu)選地低于6，更優(yōu)選地低于5. 5或低于5，且最優(yōu)選地低于4. 5。本發(fā)明背景中的“水提取物pH”是指通過以下方法制備的油的提取物的pH，(i)將油與1%KC1水溶液按3:1 (油KC1溶液)的w/w比劇烈混合，(ii)在70。。至75°C溫育I小時，并(iii)分離兩相。測量水相中的pH。在一個優(yōu)選的實施方案中，油中所含有的水溶性酸是檸檬酸、磷酸、硫酸、鹽酸、硝 酸和醋酸中的ー種或多種。含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒在根據(jù)本發(fā)明的方法中，將油與含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒接觸，所述顆粒具有150微米以上的平均粒徑。所述含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒優(yōu)選地具有150微米-5000微米的平均大小。在一個優(yōu)選的實施方案中，所述顆粒具有200微米以上的平均大小，優(yōu)選250微米以上，更優(yōu)選300微米以上，而最優(yōu)選350微米以上、400微米以上、450微米以上，或500微米以上。在另ー優(yōu)選的實施方案中，所述顆粒具有低于4000微米的平均大小，優(yōu)選低于3000微米，更優(yōu)選低于2000微米，而最優(yōu)選低于1000微米。顆粒大小可以通過篩分或激光衍射進行測定。所述含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒優(yōu)選具有約10至約1，200m2/g范圍內的表面積，更優(yōu)選在約50至約400m2/g。所述含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒優(yōu)選具有多孔性，所述多孔性使其能夠吸收多至至少為其自身重量20%的水分。此外，所述顆粒應包含至少ー些具有足夠大小的孔以允許含有水溶性酸的油進入。未處理的多孔無定形ニ氧化硅或其他吸附材料可以與本發(fā)明的含堿多孔無定形
ニ氧化硅顆?；旌?。本文使用的術語“無定形ニ氧化硅”意欲包含處于其各種制備狀態(tài)或活化狀態(tài)的
硅膠、沉淀的ニ氧化硅、透析ニ氧化硅和火成ニ氧化硅。在一個優(yōu)選的實施方案中，無定形ニ氧化硅是沉淀的ニ氧化硅、硅膠、透析ニ氧化硅或火成ニ氧化硅。在一個更優(yōu)選的實施方案中，無定形ニ氧化硅是沉淀的ニ氧化硅或硅膠。在一個進ー步更優(yōu)選的實施方案中，無定形ニ氧化硅是沉淀的ニ氧化硅。預期用于制備多孔無定形ニ氧化硅的具體制造方法不影響它根據(jù)本發(fā)明的利用。為了根據(jù)本發(fā)明的用途選擇的無定形ニ氧化硅材料的堿處理可以作為ニ氧化硅材料制造過程中的ー個步驟進行，或者在隨后的時間進行。所述堿處理工藝在下文描述。硅膠和沉淀的ニ氧化硅二者均是通過經(jīng)由酸中和對水性硅溶液進行去穩(wěn)定化來制備的。在沉淀的ニ氧化硅的制備中，去穩(wěn)定化在無機鹽存在下進行，其降低ニ氧化硅的溶解度并引起水合ニ氧化硅的沉淀。通常過濾、洗滌并干燥沉淀物。在硅膠的制備中，硅水凝膠形成，然后通常將其洗滌至低鹽含量?？梢匝心ハ礈旌蟮墓杷z，或將其最終干燥到其結構不再因收縮而變化的點。干燥的、穩(wěn)定的ニ氧化硅，如過是緩慢干燥的被稱為“干凝膠”，而在快速干燥時則被稱為“氣凝膠”。氣凝膠較干凝膠來說通常具有更高的孔體積。為了制備在本發(fā)明中有用的沉淀物、氣凝膠或干凝膠，優(yōu)選的是先對其進行干燥，然后加水使其達到預期的水含量以供進行顆粒定型エ藝，可以進行所述顆粒定型エ藝以獲得具有優(yōu)選的由150微米到5000微米平均大小的顆粒。可對較大的顆粒進行干燥或有可能地進行篩選以獲得期望的150微米到5000微米的平均顆粒大小，更優(yōu)選大于200微米。然而，最初將所述硅膠或沉淀的ニ氧化硅干燥到預期的水含量，同時在ー個步驟中形成期望的大小的顆粒也是可能的。然后將這些顆粒干燥或有可能地進行篩選，以獲得期望的平均顆粒大小和孔隙率。透析ニ氧化硅可以通過從含有電解質鹽(如，NaNO3、Na2S04、KNO3)的可溶性硅酸鹽溶液沉淀ニ氧化硅同時進行電透析來制備，如US 4，508, 607所描述?；鸪丧搜趸?或熱解法ニ氧化娃(pyrogenic silica))可通過高溫水解或其他方便的方法從四氯化娃制備。 在本發(fā)明的一些優(yōu)選實施方案中，含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒是從沉淀的ニ氧化硅制備的。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，沉淀的ニ氧化硅顆粒有效提供了大的表面積，當堿位于顆粒的多孔結構中時允許迅速從油中去除水溶性酸。此外，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)多孔沉淀的ニ氧化硅特別適于形成具有允許在分批反應器中快速沉降，并且甚至允許固定床反應器操作而沒有過多壓降的粒徑的顆粒。因此，沉淀的ニ氧化硅的選擇對于促進油處理的整體方法特別有用。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明使用的含堿顆粒在孔中具有盡可能高的表面積，其足夠大以允許含有水溶性酸的油接近；同時在與堿和與流體介質接觸時仍然能夠保持良好的結構完整性。在含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒用于連續(xù)或分批流動系統(tǒng)的情況下，在ニ氧化硅顆粒和加工設備之間的相互作用可能導致含堿ニ氧化硅材料的降解的情況下，結構完整性尤其重要。適用于該方法的含堿多孔顆粒中的無定形ニ氧化硅優(yōu)選具有高達約l，200m2/g的表面積，更優(yōu)選10-1，200m2/g，甚至更優(yōu)選約50-約400m2/g。優(yōu)選盡可能地在直徑大于10-20埃的孔中含有所述表面積。優(yōu)選地，平均孔徑為20-5，000埃，更優(yōu)選100-2000埃。盡管可以使用更小孔徑的顆粒。描述多孔無定形ニ氧化硅材料的慣例是平均(體積)中位孔徑(“AVPD” )，通常定義為孔體積的50%包含在直徑比既定AVPD大的孔中而50%包含在直徑比既定AVPD小的孔中的孔徑。因此，在適于在本發(fā)明的方法中使用的多孔無定形ニ氧化硅材料中，至少50%的孔體積優(yōu)選在至少10-20埃的孔中，更優(yōu)選直徑比100埃大。會優(yōu)選具有高比例的直徑大于約100埃的孔的無定形ニ氧化硅，因為這會允許含酸油易于接觸位于堿處理的ニ氧化硅顆粒的多孔結構中的堿。實際的AVPD上限是約5000埃。具有測得的顆粒內AVPD在規(guī)定的范圍內的無定形ニ氧化硅材料會適用于本發(fā)明的方法?；蛘?，可以通過建立顆粒間空隙在20-5000埃范圍內的人工孔隙網(wǎng)絡實現(xiàn)所需的孔隙度。例如，非-多孔ニ氧化硅(即火成ニ氧化硅)可以用作聚合顆粒。具有或不具有所需的孔隙度的ニ氧化硅材料可在建立這種人工孔隙網(wǎng)絡的條件下使用。因此，選擇合適的多孔ニ氧化硅材料用于此方法的標準是存在大于10-20埃的“有效平均孔徑”，優(yōu)選大于100埃。這ー術語包括測得的顆粒內AVPD和顆粒間AVPD 二者，其指示通過ニ氧化硅材料顆粒的聚集或包裝形成的孔。AVPD值(以埃為單位)可以通過幾種方法測量。氮和汞孔率測定法(porosimetry) 二者均可用于測量例如沉淀的ニ氧化娃、干凝膠(xerogels)、干燥的水凝膠(dried hydrogels)、和透析ニ氧化娃的孔體積?？赏ㄟ^Brunauer等，J. Am. Chem. Soc.,Vol 60, p. 309 (1938)描述的氮 Brunauer-Emmett-Teller ( “B-E-T”)方法測量孔體積。這種方法依賴于氮凝結到ニ氧化硅孔中，并用于測量直徑高達約600埃的孔。如果樣品中含有直徑大于約 600 埃的孔，則通過 Ritter 等，Ind. Eng. Chem. Anal. Ed. 17, p. 787 (1945)描述的汞孔率測定法測定(至少較大的孔的)孔徑分布。此方法是基于測定迫使汞進入樣品孔中所需的壓力。對于約30-約10，000埃有用的汞孔率測定法可単獨用于測量具有大于和小于600埃的兩種直徑的孔的ニ氧化硅中的孔體積。或者，氮孔率測定法可與汞孔率測
定法結合用于這些ニ氧化硅。為測量低于600埃的AVPDs，可能需要比較兩種方法得到的結果O要根據(jù)本發(fā)明使用的ニ氧化娃材料的表面積(SA)也可以通過Brunauer等前述文章中描述的氮B-E-T表面積法，或通過汞孔率測定法測量。這兩種方法可測量所有類型的ニ氧化娃材料的表面積，但是，BET法是最常見的?？赏ㄟ^在烘箱中在105° C下干燥樣品12-24小時并采用以下使用干濕重差的公式確定無定形ニ氧化硅材料以及堿處理的無定形ニ氧化硅的水分含量(重量％)(I)水分含量，重量％=100* [(樣品(照原樣(as is)，g)_樣品(干的，g))/樣品(照原樣，g)]不認為本發(fā)明要使用的ニ氧化硅材料的純度在從油中去除水溶性酸方面是關鍵的。然而，當成品意欲作為食品級油的情況下，應注意確保使用的堿處理多孔無定形ニ氧化硅不包含可能損及油產品所需純度的可濾去雜質。因此，優(yōu)選使用基本上純的無定形ニ氧化娃材料。少量的，即，低于約10%,如低于8%,低于5%或低于3%的其他無機成分可能存在于ニ氧化硅材料中。例如，合適的ニ氧化硅可包含鐵(作為Fe2O3)，鋁(作為Al2O3)，鈦(作為TiO2)， 丐(作為CaO)，鈉(作為Na2O)，錯(作為ZrO2)，和/或痕量元素。在一個優(yōu)選的實施方案中，要在本發(fā)明的方法中使用的堿處理多孔無定形ニ氧化硅顆粒從無定形ニ氧化硅材料制備，所述無定形ニ氧化硅材料是至少55重量％Si02，優(yōu)選至少65重量％Si02，更優(yōu)選至少75重量％Si02，進ー步更優(yōu)選至少85重量％Si02，并最優(yōu)選至少95重量％Si02。在另ー個優(yōu)選方面，所述顆粒從約98重量％Si02的無定形ニ氧化硅材料制備?？梢岳斫猓景l(fā)明的堿處理多孔無定形ニ氧化硅顆?？蓡为毷褂没蚺c可能存在的未經(jīng)處理的多孔ニ氧化硅材料或其他類型用于去除水溶性酸或其他雜質的多孔支持物(堿處理或不處理)聯(lián)用。以這種至少部分所述堿保留在所述ニ氧化硅材料的至少ー些孔中的方式，以堿處理無定形ニ氧化硅材料顆粒，從而產生根據(jù)本發(fā)明的方法使用的含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒。任何堿可用于形成含堿顆粒。該堿可以是強堿或弱堿或強堿和弱堿的組合。選擇堿和堿濃度時應注意其不應對ニ氧化硅材料的結構完整性有任何實質性不利影響。在本發(fā)明的方法中，由于堿的加入導致ニ氧化硅的ー些結構變化是可以接受的。
在本發(fā)明的一些實施方案中，堿是強堿。優(yōu)選地，強堿選自由氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)、氫氧化鈣(Ca(OH)2)、氫氧化鎂(Mg(OH)2)及其任意組合組成的組。更優(yōu)選地，強堿選自由氫氧化鈉、氫氧化鉀及其組合組成的組。在本發(fā)明的一些實施方案中，堿是弱堿。優(yōu)選地，弱堿選自由檸檬酸鈉、乳酸鈉、碳酸鈉(Na2CO3)、碳酸氫鈉(NaHCO3)、磷酸氫ニ鈉、磷酸ニ氫鈉、磷酸鈉、多聚磷酸鈉、檸檬酸鉀、乳酸鉀、碳酸鉀(K2CO3)、碳酸氫鉀(KHCO3)、磷酸氫ニ鉀、磷酸ニ氫鉀、磷酸鉀、多聚磷酸鉀、碳酸鈣、碳酸銨及其任意組合組成的組。更優(yōu)選地，弱堿選自由碳酸鈉(Na2CO3).碳酸氫鈉(NaHCO3)、碳酸鉀(K2CO3)、碳酸氫鉀(KHCO3)及其任意組合組成的組。期望的是顆粒的至少一部分孔包含堿。使用強堿溶液時，必須考慮堿與ニ氧化硅材料之間可能的相互作用。例如，高濃度的強堿可能導致ニ氧化硅支持物的變化。因此，強堿應使用較低的濃度水平并迅速干燥。、如前所述，可以采用允許堿進入至少一部分孔的任何方式處理無定形ニ氧化硅材料顆粒。例如，為使堿或溶液進入至少一部分ニ氧化硅材料的孔中，無論是精細分割的或處于它們的最終粒度的ニ氧化硅顆粒均可以在堿或堿溶液中懸浮足夠長的時間，通常為至少約ー個半小吋，長達約20個小時的時間。優(yōu)選地在此期間攪拌漿液以增加堿進入ニ氧化硅材料的孔結構中。然后通過過濾將含堿顆粒方便地從溶液中分離，并接著干燥到所需的水分含量，然后進行顆粒定型過程，可以進行所述過程以獲得具有優(yōu)選的從150微米到5000微米的平均大小的顆粒。這些較大的顆?？山又Mー步干燥并有可能地進行篩選以獲得所需的平均粒徑，優(yōu)選地從150微米到5000微米，更優(yōu)選大于200微米。或者，堿溶液可以在固定床配置中以類似的接觸時間引入ニ氧化硅材料顆粒。這可以對顆粒定型過程之前的精細分割的ニ氧化硅顆粒，或對已經(jīng)具有所需的最終粒度的ニ氧化硅顆粒二者進行，所述最終粒度優(yōu)選地從150微米到5000微米，更優(yōu)選大于200微米?！N優(yōu)選的生產本發(fā)明使用的堿處理多孔無定形ニ氧化硅顆粒的方法是以達到約70%至100%(飽和)初始濕度的堿溶液灌注顆粒，無論是精細分割的或處于它們的最終粒度。初始濕度是指使用的ニ氧化硅材料的％吸收能力。然后精細分割的堿處理的ニ氧化硅顆粒可以經(jīng)過一個顆粒定型過程，可以進行該過程以獲得具有優(yōu)選的從150微米到5000微米平均大小的堿處理的多孔無定形ニ氧化硅顆粒。這些較大的顆?？赡芙又Mー步干燥并有可能地進行篩選以獲得所需的平均粒徑，優(yōu)選地從150微米到5000微米，更優(yōu)選大于200微米。例如急驟干燥(flash drV)或噴霧干燥的沉淀的ニ氧化硅顆?？梢栽陬w粒定型過程之前或之后以這種方式處理。進行堿處理的另ー種方法是將堿溶液的精細噴霧或噴射引入到ニ氧化硅材料，優(yōu)選地照原樣輸送(feed)至顆粒定型操作，或者在顆粒定型操作之后輸送至ニ氧化硅材料。對于這種方法，使用濃縮的堿會是優(yōu)選的。這些方法可以優(yōu)選用于處理商業(yè)規(guī)模操作中的無定形ニ氧化硅。可以以任何方式進行上述顆粒定型過程，以創(chuàng)造具有所需的從150微米到5000微米，更優(yōu)選大于200微米的平均顆粒大小的惰性無定形ニ氧化硅材料以及堿處理無定形ニ氧化硅顆粒。這種顆粒定型過程的例子的非詳盡清單包括制粒、團聚、輥壓、擠壓和研磨。含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒優(yōu)選地干燥至水分含量低于30%，優(yōu)選低于15%、優(yōu)選低于10%、和更優(yōu)選低于8%。與使用具有較高水分含量的顆粒的相似過程相比，使用具有這樣低水分含量的顆?？赡苁怯欣模驗槠淇蓪е赂俚脑硇纬蛇€有水解造成的油損失的減少。要根據(jù)本發(fā)明使用的含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒中的堿含量優(yōu)選O. 5-50重量％。更優(yōu)選，顆粒中的堿含量是1-30重量％，進ー步更優(yōu)選5-30重量％，及最優(yōu)選10-25
重量％。要根據(jù)本發(fā)明使用的含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒優(yōu)選具有大于7. 5的pH，例如，大于7. 8的pH，更優(yōu)選大于8的pH，例如，大于8 . 5或大于9的pH?？梢酝ㄟ^制備，例如，5%的顆粒水懸液并測量該水性懸液的pH來確定顆粒的pH。
_]脂解酶
根據(jù)本發(fā)明的上述方法的步驟b)中，將油與作為催化劑的脂解酶反應。脂解酶可以是固定化的。在一個優(yōu)選的實施方案中，脂解酶沒有固定于步驟a)中提到的含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒上。在這種情況下，如果固定化，脂解酶可任選地固定干與含所述堿的材料相同類型的多孔無定形ニ氧化硅材料上，但隨后將酶固定到單獨的ニ氧化硅材料上，例如單獨的ニ氧化硅材料顆粒。這是ー個優(yōu)勢，因為如果將酶固定到含堿顆粒上，它的穩(wěn)定性可能會受到影響。此外，這允許按需要(例如，取決于要處理的油)變化堿與酶的比例，這還允許將含堿ニ氧化硅顆粒和酶加載到単獨的反應器中或加載到相同的反應器中，其中將所述含堿顆粒加載到酶之上。本發(fā)明背景中的脂解酶可以是ー種能夠水解羧酸酯鍵以釋放羧酸根的酶(EC
3.I. I)。按照生物化學與分子生物學國際聯(lián)盟(IUBMB)的建議(1992)，脂解酶是在酶的分類號EC 3. I. I. _(羧酸酯水解酶)下的酶。因此，脂解酶通?？赡軙谒?脂界面針對底物中的羧酸酯鍵展示水解活性，所述底物如甘油単-、ニ-和三酷、磷脂、硫酷、膽固醇酷、蠟酯、角質、軟木脂、合成酯或其他在EC 3. I. I背景中提到的脂質。脂解酶可能，例如，具有三線甘油脂肪酶活性(EC 3. 1.1.3，I, 3-位置特異性或非特異性)、磷脂酶活性(Al或A2，EC3. I. I. 32 或 EC 3. I. I. 4)、酯酶活性(EC 3. I. I. I)或角質酶活性(EC 3. I. I. 74)。合適的脂解酶(如脂肪酶)包括那些細菌或真菌來源的酶。包括化學修飾或蛋白質工程突變體。例子包括來自如下屬或種的脂肪酶假絲酵母屬(Candida)，例如南極假絲酵母(C. antarctica)(例如，WO 88/02775中描述的脂肪酶A和B)，褶皺假絲酵母(C. rugosa) (C. cyIindracea);根毛霉屬(Rhizomucor),例如曼赫根毛霉(R. miehei),Hyphozyma ;腐質霉屬(Humicola);嗜熱毀絲霉屬(Thermomyces)，例如 EP 258068 和EP 305216中描述的疏棉狀嗜熱毀絲霉(T. Ianuginosus) (H. lanuginosa脂肪酶);假單胞菌屬(Pseudomonas)脂肪酶，例如產堿假單胞菌(P. alcaligenes)或類產堿假單胞菌(P. pseudoalcaligenes) (EP 218272)、洋蔥假單胞菌(P. cepacia) (EP 331376)、莢殼假單胞菌(P. glumae)、施氏假單胞菌(P. stutzeri) (GB 1，372，034)、熒光假單胞菌(P. fIuorescens)、假單胞菌屬菌種(Pseudomonas sp.)菌株 SD 705 (W095/06720 和WO 96/27002)、P. wisconsinensis (W0 96/12012);芽孢桿菌屬(Bacillus)脂肪酶，例如來自枯草芽抱桿菌(B. subtilis) (Dartois 等·(1993)，Biochemica et BiophysicaActa, 1131, 253-360)，嗜熱脂肪芽抱桿菌(B. stearothermophilus) (JP 64/744992)或短小芽孢桿菌(B. pumilus) (W0 91/16422);來自尖錸孢(Fusarium oxysporum)的脂肪酶 /磷脂酶；來自異孢錸孢(F. heterosporum)的脂肪酶；來自臭曲霉(Aspergillus foetidus)的溶血磷脂酶；來自米曲霉(A. oryzae)的磷脂酶Al ;來自米曲霉的脂肪酶；來自黑曲霉(A. niger)的脂肪酶/阿魏酸酯酶；來自A. tubingensis的脂肪酶/阿魏酸酯酶；來自A. tubingensis的脂肪酶；來自黑曲霉的溶血磷脂酶；和來自腐皮錸孢(F. solani)的脂肪酶。脂解酶在與作為作為底物的甘油三酯反應時在位置上可以是位點特異性的(例如，1，3特異性的)或者非特異性的。
此外，許多克隆的脂解酶可能是有用的，包括Yamaguchi等，(1991), (Gene 103,61-67)描述的卡門柏青霉(Penicillium camembertii)脂肪酶，白地霉(Geotricumcandidum)脂肪酶(Shimada Y 等，(1989)，]. Biochem, 106, 383-388)，和各種根霉屬(Rhizopus)脂肪酶,例如德氏根霉(R. deIemar)脂肪酶(Hass MJ 等,(1991), Gene 109,117-113),雪白根霉(R. niveus)脂肪酶(Kugimiya 等,(1992), Biosci. Biotech. Biochem,56,716-719)和米根霉(R. oryzae)脂肪酶。其他類型的脂解酶如角質酶也可以考慮，例如，來自門多薩假單胞菌(Pseudomonas mendocina) (W0 88/09367),菜豆腐皮祿抱(Fusarium solani pisi) (W090/09446)或特異腐質霉(H. insolens) (US 5827719)的角質酶。例如，酶可以是ー種，例如，通過重組技術產生的酶變體。例子是WO 92/05249.W094/01541、EP 407225、EP 260105、WO 95/35381、W096/00292、WO 95/30744、WO 94/25578、WO 95/14783、WO 95/22615、WO 97/04079 和 WO 97/07202 中描述的脂肪酶變體。市售脂肪酶的例子包括Lipex 、Lipoprime 、Lipolase 、Lipolase . Ultra、Lipozyme 、Palatase 、N0V0ZymTM435和Lecitasp (所有可購自 Novozymes A/S)。其他市售脂肪酶包括Lumafast (來自Genencor International Inc.的門多薩假單胞菌脂肪酶)；L.ipomaxTM (來自DSM/Genencor Int. Inc.的類產堿假單胞菌脂肪酶)；和來自Genencor的芽孢桿菌屬菌種脂肪酶。進ー步脂肪酶是由其他供應商提供。在一個優(yōu)選的實施方案中,脂解酶是脂肪酶(EC 3. I. I. 3)。優(yōu)選地,與脂解酶的反應導致油中脂質的相互酯化(interesterification)或轉酯(transesterification)。更優(yōu)選地,與脂解酶的反應導致相互酯化。在本發(fā)明背景中的相互酯化可以是涉及甘油三酯中ー個或多個酰基的交換的反應。?；稍趨g一的甘油三酯分子內或不同的甘油三酯分子之間交換位置。在本發(fā)明背景中的轉酯可以是在不同分子間，例如在不同的甘油三酯分子之間，交換ー個或多個酰基的過程，或者是將ー個?；鶑?，例如，甘油三酯或游離脂肪酸轉移到醇，例如，形成脂肪酸烷基酯的過程。轉酯的一個常見例子是甘油三酯和甲醇之間反應以形成脂肪酸甲酷(生物柴油)和甘油ニ酷。甘油ニ酯可以進ー步在其他轉酯作用中反應。生物柴油代表了ー種有前途的用于壓燃式(柴油)發(fā)動機的替代燃料。這種生物柴油原則上可以是任何短鏈醇的脂肪酸烷基酯，其中短鏈醇是具有1-5個碳原子(C1-C5)的醇，而且生物柴油可以通過將衍生自甘油三酷、甘油ニ酷、或甘油単酷，或自包含脂肪酸的酯如膽固醇酷、留烷醇酷，或其任意組合的脂肪酸殘基，酶促轉移到醇來生產。在一些優(yōu)選的實施方案中，脂解酶是固定化的。由于新技術的發(fā)展已使成本有效益的方法成為可能，油加工中固定化酶的使用經(jīng)歷了顯著的增長。固定化酶的ー個基本優(yōu)勢是它們能夠通過簡單的過濾從分批過程中回收并再利用。此外，柱中固定化酶的裝填允許輕松實現(xiàn)連續(xù)過程。固定化酶通常也對催化劑的操作穩(wěn)定性具有積極作用(與游離酶相比)，它使處理更容易(與游離酶粉相比)，并且它允許在低水條件下操作(與液態(tài)配制的酶相比)固定化脂解酶的各種方式是本領域眾所周知的。脂肪酶固定化的綜述見于 “ Immobilized lipase reactors for modification of fats and oils - areview”Malcata FX 等，(1990) J. Am. Oil. Chem. Soc. vol. 67p. 890-910,其中說明了代表性脂肪酶固定化載體的例子，包括無機載體例如硅藻土、ニ氧化硅、多孔玻璃等等；各種合成樹脂和合成樹脂離子交換劑；和天然多糖載體，例如纖維素和引入了離子交換基團的交聯(lián)糊精。在一些實施方案中本發(fā)明涉及ー種方法，其中將脂解酶或者通過包封在天然或合成的基質，例如溶膠-凝膠(sol-gel)、藻酸鹽和角叉菜膠中；通過交聯(lián)方法，例如在交聯(lián)酶晶體(CLEC)和交聯(lián)酶聚集體(CLEA)中而固定于載體上；或者通過沉淀固定于鹽晶體上，例如蛋白質包被的微晶體(PCMC)。在一些實施方案中本發(fā)明涉及ー種方法，其中載體是親水載體，其選自包含以下的組由氧化鋁、ニ氧化硅或硅酸鹽，例如多孔玻璃、沸石、硅藻土、膨潤土、蛭石、水滑石組成的多孔無機顆粒；和由碳水化合物聚合物例如瓊脂糖或纖維素組成的多孔有機顆粒。在一些實施方案中本發(fā)明涉及ー種方法，其中載體是疏水載體，其選自包含以下的組合成聚合物例如尼龍、聚こ烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸酯，或聚苯こ烯；和活性炭。固體形式脂解酶，如固定化脂解酶，可用于本發(fā)明的一些實施方案，而且市售固定化脂解酶的例子包括以商品名LIPOZYME TL頂 ，LIPOZYME RM頂 ，和Novozym435 (Novozymes A/S)出售的酶。在用脂解酶液體制劑(與固定化脂解酶相對)進行反應的情況下，酶可以回收用于多種用途，或者通過分離出含有所述酶的水/甘油相，或者通過使用膜反應器。在膜反應器中，通過使用膜過濾系統(tǒng)將最終產品與脂肪酶分離。油的處理在本發(fā)明的上述方法中，進行油(例如，包含ー種或多種水溶性酸的油組合物)的處理包括將所述油與含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒接觸并使油與脂解酶反應。這種油處理可以實驗室規(guī)模以及エ業(yè)規(guī)模以許多不同方式進行。根據(jù)本發(fā)明的油處理可以在ー個反應器或在兩個或兩個以上串聯(lián)的反應器中進行。可以在ー個或多個串聯(lián)的分批反應器中、在一個或多個串聯(lián)的連續(xù)反應器中或在使用分批和連續(xù)運行的反應器的組合的設置中進行所述處理。本發(fā)明的范圍不受限于反應器的類型和設置和/或用于堿處理和脂解酶催化的反應的反應器的特定順序。脂解酶可以干燥蛋白產品或固定化的形式溶解于水溶液中。本發(fā)明的范圍不受限于脂解酶的應用形式或使用的固定方法的類型。將油與含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒接觸以減少水溶性酸對脂解酶生產カ的負面影響。這樣的堿處理所需的程度高度依賴于油的類型和質量，更特別依賴于ー種或多種水溶性酸的類型和含量。熟練技術人員會知曉如何確定在具體設置中需要的含堿顆粒的劑量?；趹脺y試，例如，在實驗室規(guī)模，可以容易地確定劑量，或可以基于之前在相似類型底物上使用此類產品的經(jīng)驗確定劑量。在一般情況下，l_5kg含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒的劑量會是充分的，例如，對于處理8000kg的油，其取決于油的質量和顆粒的堿含量。將油與本發(fā)明的含堿顆粒接觸以減少水溶性酸對脂解酶生產カ的負面影響可以不同方式完成。含堿顆粒和脂解酶可在単獨反應器中或在包括含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒和脂解酶二者的聯(lián)合反應器中使用。此外，在應用脂解酶的ー個或多個反應階段之間的中間階段中將油與含堿顆粒接觸是ー種可行的配置。本發(fā)明的范圍不受限于任何特定的將油與含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒接觸的方式。含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒可以在，例如，在分批型處理中，在連續(xù)攪拌反應釜中，在連續(xù)攪拌反應釜串聯(lián)中，在固定床反應器中，或在固定床反應器串聯(lián)中與油接觸。當操作具有含堿顆粒的用于處理油的反應器時，給予油和含堿顆粒足夠的接觸時間以取得預期的效果是重要的。然而，只要達到足夠的接觸時間，具體的流速或流速的變化以及停留時間的變化并不重要。當油中水溶性酸的含量已經(jīng)充分下降，即達到了足夠的接觸時間。這可以通過如上所述測量油的水提取物中的pH來確定。以含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒處理油不會過度。因此，沒有對最大反應時間的限制。在本發(fā)明方法的一些實施方案中，將油與含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒接觸提供了大于pH 5的在油的水提取物中的pH，例如大于pH 5. 5或大于pH 6，例如約pH 7?；蛘撸瑢⒂团c含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒接觸提供在本發(fā)明方法使用的脂解酶的最適PH附近+/-I的范圍內的在油的水提取物中的pH。在本發(fā)明方法的一些實施方案中，將油與含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒接觸提供在油的水提取物中pH至少O. 2的增加，優(yōu)選至少O. 5。將油與含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒接觸和油與脂解酶的反應可以順序或同時進行。在一些實施方案中，這兩個步驟同時進行。它們可以按如下過程進行，其中使油通過包含至少ー個含有脂解酶的反應器的處理系統(tǒng)，并且其中在至少ー個這樣的反應器中將所述含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒與脂解酶混合。這樣的過程可以是分批過程，或者它可以是ー個連續(xù)過程。在一些實施方案中，將油與含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒接觸和油與脂解酶的反應順序進行。它們可以按如下過程進行，其中使油通過包含至少ー個含有脂解酶的反應器的處理系統(tǒng)，并且其中將含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒加載于至少ー個另外的反應器中。這樣的過程可以是分批過程，或者它可以是連續(xù)的過程。在這ー設置中，使油在通過至少一個含脂解酶的反應器之前，通過至少一個加載有含堿顆粒的反應器。在一個優(yōu)選的實施方案中，至少ー個加載有含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒的単獨的反應器與至少ー個含脂解酶的反應器串聯(lián)。或者，堿處理和酶處理可按如下過程進行，其中使油通過包含至少ー個含有脂解酶的反應器的處理系統(tǒng)，并且其中在至少ー個這樣的反應器中將含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒加載于脂解酶之上。這樣的過程可以是分批過程，或者它可以是連續(xù)的過程。在一些優(yōu)選的實施方案中，油與含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒的接觸和用脂解酶處理油是以連續(xù)操作模式進行的。以下面的實施例進ー步說明本發(fā)明，其不應該被解釋為限制本發(fā)明的范圍。 實施例
材料 棕櫚硬脂和椰子油的混合物(混合比例70:30 (W:W))，二者均為RBD品質，來自AarhusKarlshamn,瑞典(實施例 2,5 和 6)棕櫚硬脂和棕櫚仁油的混合物(混合比例70:30 (W: W))，二者均為RBD品質，來自Unimills，荷蘭(實施例3，4和7)(RBD :經(jīng)精制、漂白和脫臭的)塵固定化脂肪酶A :產自疏棉狀腐質霉(Humicola lanuginosa)/疏棉狀嗜熱毀 絲霉(Thermomyces Ianuginose)的固定化脂肪酶，并如EP 305216B1所披露的并如EP305216B1所披露的在米曲霉中重組生產。固定化方法在WO 09/010561中描述?；瘜W品:作為緩沖區(qū)和底物使用的化學品是至少試劑級的商業(yè)產品。除另有注明外，所有化學品獲得自Sigma-Aldrich或類似的商業(yè)來源，并且不經(jīng)進一歩純化而使用。實施例I中使用的堿無水碳酸鉀(K2CO3)，min.99%，來自 J. T. Baker碳酸氧鐘(KHCO3),min. 99. 5%,來自 Sigma-AIdrich無水碳酸鈉(Na2CO3),min. 99. 5%,來自 FlukaAnalytical氫氧化鉀(KOH)片/ 粒，85%K0H，10-15% 水，來自 Sigma-Aldrich方法固體脂肪含量的測定(SFC)用于固體脂肪含量測定的方法是基于AOCS的官方方法Cd 16b_93“低解析度核磁共振測定固體脂肪含量(SFC) ”。固體脂肪含量以％表示。儀器烘箱-保持在80°C冷卻浴設置在0°C恒溫水浴(40V 和⑶ V +/-0. IV )有適用于SFC管的孔的金屬塊(鋁)NMR 管NMR 儀，Minispec mq 系列 2001, Bruker Optics 公司，美國德克薩斯州。跑表SFC 程序I在80°C下融化脂肪混合物30分鐘(或微波)2將脂肪混合物( 3毫升)轉移到NMR管(一式兩份的管)3將管在80°C放置 5分鐘(如果管內有明顯的固體)4將NMR管轉入60°C水浴5至15分鐘5將NMR管轉入(TC冷卻浴60+/-1分鐘6其后將NMR管在水浴放置30分鐘，在所選擇的溫度，通常為40°C。7 一個接ー個轉移NMR管到NMR儀的腔中，并盡可能快地進行測量。NMR儀的磁鐵于40°C恒溫。校準NMR儀器的礦物油樣品由Bruker Optics, TX, USA提供。多枇次測定(MBA測定)該方法用于確定在多批次反應中固定化脂肪酶對于轉酯的性能。原理使用固定化脂肪酶作為催化劑在分批反應中對油混合物進行相互酷化。在每批反應結束吋，從仍留于反應器的催化劑中倒出油。然后添加新鮮的油到催化劑中并進行了另ー批反應。從每批反應測定酶的平均反應速率。
基于使用重復使用的酶的多個連續(xù)分批反應中的平均反應速率，有可能作為已經(jīng)與酶接觸的油體積的函數(shù)評估酶失活率。使用固體脂肪含量(SFC)來量化由于相互酯化導致的脂肪性質的改變。結果所述實驗通常用干-通過觀察固體脂肪含量或平均反應速率常數(shù)對批次數(shù)或每固定化酶質量的產油量的點線圖，對兩種或多種固定化酶產品的性能進行直接的并排比較。-為了根據(jù)下文所述模型以常量轉換對于給定生產カ評估平均生產速率。結果的單位是每次每固定化酶質量的油相互酷化的質量。儀器分批反應器有密封環(huán)(pouring ring)和螺旋蓋的Duran Square瓶。容量250ml。帶有軌道搖床的烘箱可以保持溫度恒定在70°C +/_2°C的烘箱，并且其可以裝配軌道搖床。搖動直徑25mm。搖床速度300rpm。MBA 程序I.融化油并加熱至70°C2.稱取空的反應瓶的皮重3.在反應瓶中稱出O. 50g固定化酶樣品4.在反應瓶中稱出約IOOg油并標注確切的重量5.用氮氣徹底沖洗燒瓶并緊緊關閉燒瓶6.將燒瓶在搖床培養(yǎng)箱中在70°C溫育24小吋。標注確切的開始時間7. 24小時后，從培養(yǎng)箱中取出反應瓶并稱重瓶的重量。取出樣品用于SFC測量并將剩余油倒入廢物容器中，注意不要去除酶。標注去除的油的確切重量。8.重復步驟4-7，直到9批油已與酶接觸反應的平衡為了使用該反應模型，確定反應平衡時脂肪的固體脂肪含量是必要的。這通過進行使用高酶油比的分批反應完成。在實踐中，MBA過程以2. Og酶和IOOg油進行了 4批次。以四批的平均SFC作為平衡SFC值。結果計算脂肪酶TL IM的反應動力學是以固體脂肪含量作為濃度參數(shù)使用ー階可逆反應模式建模的。I Γ SFCl-SFCea "(1) ん=一· In ----^
r JFC細-SFCeq_其中k為速率常數(shù)τ是基于重量的反應時間SFCin是進入反應器的油的固體脂肪含量SFCout是離開反應器的油的固體脂肪含量。
SFCeq是反應平衡時油的固體脂肪含量。對于固定床反應器O τ = ~
I'且對于分批反應器(3) τ = ~ΓΓ~
Mb其中w為催化劑-Lipozyme LT IM的質量F為通過反應器的油的質量流率Mb為反應器中油的質量tb為分批反應器中的反應時間使用指數(shù)模型，以將速率常數(shù)描述為生產カ的函數(shù)(4) kmaie, = k0 · exp —^ · V
K VlA ノ其中km(Ktel是速率常數(shù)模型Iitl是新鮮的酶的速率常數(shù)V172是基于體積的酶的半衰期將Iinrodel降低50%所需的油量/酶量。V是已通過反應器的油量/酶量在任何給定時間點的油的生產速率和生產カ的關系如式(5)所示(5) — I = ·^其中 t=0 時，V=O其中t為反應器的操作時間。通過結合方程(1)，(2)，(4)，(5)，并解出由此產生的微分方程，獲得了以下對于以
常量轉換運作的固定的反應器在給定時間點的生產カ和生產速率的關系
/ ヽ(6) F = -^-In I--,ん0.!ロぃ)--·/
ln(2) y JSFCmit-SFC λ和
權利要求
1.一種用于處理含水溶性酸的油方法，包括以下步驟 a)使油與具有150微米以上的平均粒徑的含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒接觸，并 b)使所述油與脂解酶反應。
2.依照權利要求I所述的方法，其中步驟a)和b)順序或同時進行。
3.依照上述權利要求任一項所述的方法，其中步驟b)按如下過程進行，其中使油通過包含至少ー個含脂解酶的反應器的處理系統(tǒng)，并且其中將所述含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒加載于至少ー個與所述至少一個含脂解酶的反應器串聯(lián)的反應器中。
4.依照權利要求1-2任一項所述的方法，其中步驟b)按如下過程進行，其中使油通過包含至少ー個含脂解酶的反應器的處理系統(tǒng)，并且其中將所述含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒在至少ー個這樣的反應器中與脂解酶混合。
5.依照權利要求1-2任一項所述的方法，其中步驟b)按如下過程進行，其中使油通過包含至少ー個含脂解酶的反應器的處理系統(tǒng)，并且其中在至少ー個這樣的反應器中將所述含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒加載于所述脂解酶之上。
6.依照上述權利要求任一項所述的方法，其中步驟a)和步驟b)以分批過程或以連續(xù)操作模式或其任意組合進行。
7.依照上述權利要求任一項所述的方法，其中與脂解酶的反應導致油中脂質的相互酷化或轉酷。
8.依照上述權利要求任一項所述的方法，其中脂解酶是固定化的。
9.依照上述權利要求任一項所述的方法，其中所述無定形ニ氧化硅是沉淀的ニ氧化硅。
10.依照上述權利要求任一項所述的方法，其中所述含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒具有低于30%的水分含量。
11.依照上述權利要求任一項所述的方法，其中所述含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒具有10-l，200m2/g的表面積。
12.依照上述權利要求任一項所述的方法，其中在含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒中的堿量是O. 5-50重量％。
13.依照上述權利要求任一項所述的方法，其中堿選自下組碳酸鈉(Na2CO3).碳酸氫鈉(NaHCO3)、碳酸鉀(K2CO3)、碳酸氫鉀(KHCO3)，氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)，及其任意組合。
14.依照上述權利要求任一項所述的方法，其中所述油是植物油。
15.含堿多孔無定形ニ氧化硅顆粒，其具有以下性質 a)150微米以上的平均粒徑， b)20-5, 000埃的平均孔徑， c)10-1，200m2/g的表面積，和 d)少于30%的水分含量， 其中所述堿的量是O. 5-50重量％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以脂解酶處理油的方法，其包括將油與含堿多孔無定形二氧化硅顆粒接觸。
文檔編號C11C3/10GK102666868SQ201080058617
公開日2012年9月12日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權日2009年10月21日
發(fā)明者D.考恩, H.C.霍爾姆, H.M.利爾貝克, H.S.葉, J.赫曼, K.喬爾根森, L.S.佩德森 申請人:諾維信公司