酶促脫膠的制作方法
【專利說(shuō)明】酶促脫膠
[0001] 本發(fā)明涉及處理植物油和/或動(dòng)物脂肪的方法。
[0002] 背景 植物或動(dòng)物來(lái)源的大多數(shù)粗食用脂肪油含有在該油適合消費(fèi)之前必須除去的雜質(zhì)。工 藝用途的脂肪油也常常必須在某種程度上純化以使它們適合其用途。
[0003] 雜質(zhì)的去除可通過(guò)脫膠和/或凍凝（winterization)方法進(jìn)行并且可合并成一種 所謂的冷脫膠方法。然而，傳統(tǒng)的冷脫膠方法并不總是成功的，因?yàn)椋?-分離效率由于在低溫下的膠粘度增加而相對(duì)較低； -蠟結(jié)晶和晶體生長(zhǎng)在某種程度上被膠的存在所抑制。
[0004] 本發(fā)明 因此，本發(fā)明通過(guò)新的具有創(chuàng)造性的方法解決了上述工藝問(wèn)題。因此，本發(fā)明涉及處理 植物油和/或動(dòng)物脂肪以降低例如各種磷脂，即膠、蠟和/或高熔點(diǎn)甘油酯的雜質(zhì)含量的新 方法。本發(fā)明的一個(gè)方面在于提供通過(guò)磷脂酶同時(shí)有效地除去所述磷脂和所述高熔點(diǎn)甘油 酯兩者的方法。本發(fā)明的另一方面在于提供利用例如反應(yīng)的膠具有較低粘度和較低乳化強(qiáng) 度的酶促反應(yīng)特征實(shí)現(xiàn)較少油損耗的方法。
[0005] 脫膠方法的主要目的在于從油中除去磷脂。對(duì)于例如葵花籽油、米糠油、玉米油的 一些類型的油，需要凍凝方法以除去高熔點(diǎn)甘油酯，從而避免在較低溫度下或在后續(xù)工藝 中使用這些油時(shí)的問(wèn)題。
[0006] 已經(jīng)證明所述酶促脫膠方法在膠去除方面是有效的。在脫膠方法中，磷脂轉(zhuǎn)化成 溶血磷脂和游離脂肪酸即FFA。所述溶血磷脂具有小得多的乳化能力和較低粘度。因此，預(yù) 期在酶促脫膠方法中在較低溫度下分離比在常規(guī)方法中好得多。
[0007] 另一方面，因?yàn)槿苎字瑸樗苄缘?，所以預(yù)期大多數(shù)溶血磷脂在蠟結(jié)晶和晶體 生長(zhǎng)期間將呆在水相中，因此消除由于膠的存在引起的抑制作用。
[0008] 簡(jiǎn)言之，冷酶促脫膠方法將提供同時(shí)進(jìn)行脫膠和脫蠟的可能性，并且具有顯著低 的中性油損耗。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的處理植物油和/或動(dòng)物脂肪的新方法包括以下步驟： (i) 將所述植物油和/或動(dòng)物脂肪調(diào)節(jié)到在約20-約90°C范圍內(nèi)、優(yōu)選在約40-約 90°C范圍內(nèi)的溫度， (ii) 用酸預(yù)處理所述植物油和/或動(dòng)物脂肪至少1分鐘； (iii) 在至少20°C的溫度下、優(yōu)選在至少40°C的溫度下用堿液將pH調(diào)節(jié)到在約4-約 8范圍內(nèi)的pH，得到水性混合物； (iv) 將酶加到所述水性混合物中； (v) 將所述水性混合物的溫度降低到高熔點(diǎn)甘油酯的結(jié)晶溫度； (vi) 將所述水性混合物分離成水相和處理過(guò)的植物油和/或處理過(guò)的動(dòng)物脂肪相； 和 (vii) 任選用熱水或用二氧化硅吸附處理所述處理過(guò)的植物油和/或處理過(guò)的動(dòng)物 脂肪相。
[0010] 在步驟（i)中，可將植物油和/或動(dòng)物脂肪的溫度調(diào)節(jié)在約60-約90°C的范圍內(nèi)。
[0011] 在預(yù)處理步驟（ii)中，可將植物油和/或動(dòng)物脂肪用酸處理約1-約60分鐘、優(yōu) 選約5-約60分鐘、最優(yōu)選約20-約40分鐘。
[0012] 在步驟（iii)中的pH可在優(yōu)選約40-約60°C的溫度下用堿液調(diào)節(jié)到在約4-約8 范圍內(nèi)的pH。在步驟（iii)中的堿液選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、硅酸鈉、碳酸鈉、碳酸鈣及其 組合，優(yōu)選為氫氧化鈉或氫氧化鉀。根據(jù)本發(fā)明，在步驟（iii)中堿液的混合可持續(xù)約1分 鐘-約4小時(shí)。
[0013] 在步驟（v)中水性混合物的溫度可通過(guò)冷卻速率和停留時(shí)間調(diào)節(jié)以優(yōu)化結(jié)晶，優(yōu) 選通過(guò)在約0. 5度/小時(shí)-約5度/小時(shí)范圍內(nèi)的冷卻速率和在約4-24小時(shí)、優(yōu)選6-12 小時(shí)范圍內(nèi)的停留時(shí)間調(diào)節(jié)。
[0014] 可調(diào)節(jié)在分離步驟（vi)中水性混合物的溫度以促進(jìn)分離，優(yōu)選該溫度在約15-約 50°C范圍內(nèi)。
[0015] 在處理步驟（iv)中的酶可為磷脂酶，優(yōu)選為一種或多種磷脂酶A或一種或多種磷 脂酶C或其組合。
[0016] 在步驟（ii)中使用的酸選自磷酸、乙酸、檸檬酸、酒石酸、琥珀酸及其混合物，優(yōu) 選為磷酸或檸檬酸。
[0017] 本發(fā)明的其他方面和實(shí)施方案由從屬權(quán)利要求限定。將在以下實(shí)施例中進(jìn)一步說(shuō) 明本發(fā)明，這些實(shí)施例用于闡明本發(fā)明，而并非限制其范圍。若在實(shí)施例和表格中沒(méi)有另外 說(shuō)明，則百分?jǐn)?shù)以重量％(wt%)給出。
[0018] 實(shí)施例1 在該實(shí)驗(yàn)中使用的設(shè)備為油浴、500ml依氏燒瓶（Erlenmeyer flask)、具有加熱和溫度 控制的磁力攪拌器、Ultra Turrax、實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)。FFA采用根據(jù)American Oil Chemists' Society (美國(guó)石油化學(xué)家學(xué)會(huì)），AOCS, Ca 5a_40的方法分析，水分采用方法AOCS Ca 2b-38分析，且磷采用方法DIN EN 14107分析。
[0019] 使用的材料有： 1. 檸檬酸，一水合物 2. 氫氧化鈉，干燥的 3?酶，LecitaseUltra?，S卩磷脂酶 A 4.水。
[0020] 將粗葵花籽油在烘箱中加熱到70°C以確保所有蠟晶體都熔融并溶解在該油中。使 用兩個(gè)500ml依氏燒瓶A和B，一個(gè)燒瓶用于正常酶促深度脫膠（normal enzymatic deep degumming) (A)且另一燒瓶用于冷酶促深度脫膠（cold enzymatic deep degumming) (B)。 向各依氏燒瓶中加入250g油，且將燒瓶置于55°C油浴中。在整個(gè)反應(yīng)期間將該油用磁棒攪 樣，即約350rpm。
[0021] 檸檬酸溶液，即5ml，通過(guò)將1. 78g檸檬酸一水合物溶解于蒸餾水中來(lái)制備。氫氧 化鈉溶液，即5ml，通過(guò)將0. 5075g氫氧化鈉球粒溶解于蒸餾水中來(lái)制備。
[0022] 向各燒瓶中加入0. 5ml檸檬酸溶液，且混合物通過(guò)使用Ultra Turrax以約 24000rpm的高速混合0. 5分鐘。在1小時(shí)之后，加入0. 5ml NaOH溶液，并將混合物用Ultra Turrax混合0. 5分鐘。向各燒瓶中加入0. 012ml酶以及水，對(duì)于各樣品，總共6ml，并再繼 續(xù)混合0. 5分鐘。
[0023] 在酶處理3小時(shí)之后，將燒瓶A的油浴加熱到80°C以使酶失活；同時(shí)將燒瓶B與 磁力攪拌器一起移到冷藏箱（7_8°C )，并保持在約40rpm下攪拌過(guò)夜。
[0024] 在80°C下加熱0. 5小時(shí)之后，將來(lái)自燒瓶A的油在2000X g下離心5分鐘。分析 在輕相（油相）中的水分、FFA和磷含量。
[0025] 在冷藏箱中過(guò)夜攪拌之后，將燒瓶B和磁力攪拌器從該冷藏箱中移出，并在室溫 (約22°C )下保持?jǐn)嚢杓s15分鐘。將來(lái)自燒瓶B的油在2000X g下離心5分鐘并分析在 輕相中的水分、FFA和磷含量。
[0026] 在脫膠油中的殘留磷含量?jī)H為約lppm，這意味著在兩樣品中的脫膠都是完全的。
[0027] 表 1
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 處理植物油和/或動(dòng)物脂肪的方法，其包括以下步驟： (i) 將所述植物油和/或動(dòng)物脂肪調(diào)節(jié)到在約20-約90°C范圍內(nèi)的溫度； (ii) 用酸預(yù)處理所述植物油和/或動(dòng)物脂肪至少1分鐘； (iii) 在至少20°C的溫度下用堿液將pH調(diào)節(jié)到在約4-約8范圍內(nèi)的pH，得到水性混 合物； (iv) 將酶加到所述水性混合物中； (V)將所述水性混合物的溫度降低到高熔點(diǎn)甘油酯的結(jié)晶溫度； (vi) 將所述水性混合物分離成水相和處理過(guò)的植物油和/或處理過(guò)的動(dòng)物脂肪相； 和 (vii) 任選用熱水或用二氧化硅吸附處理所述處理過(guò)的植物油和/或處理過(guò)的動(dòng)物 脂肪相。
2. 權(quán)利要求1的方法，其中將在步驟（i)中的溫度調(diào)節(jié)到約40-約90°C。
3. 權(quán)利要求1或2的方法，其中，在所述預(yù)處理步驟（ii)中，所述植物油和/或動(dòng)物脂 肪用酸處理約1-約60分鐘、優(yōu)選約5-約60分鐘、最優(yōu)選約20-約40分鐘。
4. 權(quán)利要求1、2或3的方法，其中在步驟（iii)中的pH在約40-約60°C的溫度下用 所述堿液調(diào)節(jié)到在約4-約8范圍內(nèi)的pH。
5. 權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的方法，其中在步驟（V)中的水性混合物的溫度通過(guò)冷卻速 率和停留時(shí)間調(diào)節(jié)以優(yōu)化結(jié)晶，優(yōu)選通過(guò)在約0. 5度/小時(shí)-約5度/小時(shí)范圍內(nèi)的冷卻 速率和在約4-24小時(shí)、優(yōu)選6-12小時(shí)范圍內(nèi)的停留時(shí)間調(diào)節(jié)。
6. 權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的方法，其中調(diào)節(jié)在分離步驟（vi)中水性混合物的溫度以促 進(jìn)分離。
7. 權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的方法，其中調(diào)節(jié)在分離步驟（vi)中水性混合物的溫度以促 進(jìn)分離，優(yōu)選所述溫度在約15-約50°C的范圍內(nèi)。
8. 權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的方法，其中在處理步驟（iv)中的酶為磷脂酶，優(yōu)選磷脂酶 A或磷脂酶C或其組合。
9. 權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的方法，其中在步驟（ii)中的酸選自磷酸、乙酸、檸檬酸、酒 石酸、琥珀酸及其組合，優(yōu)選為磷酸或檸檬酸。
10. 權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的方法，其中將在步驟⑴中的溫度調(diào)節(jié)到約60-約90°C。
11. 權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)的方法，其中在步驟（iv)中酶的混合持續(xù)約1分鐘-約6 小時(shí)。
12. 權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的方法，其中在步驟（iii)中所述堿液的混合持續(xù)約1分 鐘-約4小時(shí)。
13. 權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)的方法，其中在步驟（iii)中的堿液選自氫氧化鈉、氫氧化 鉀、硅酸鈉、碳酸鈉、碳酸鈣及其組合，優(yōu)選為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
【專利摘要】本發(fā)明涉及處理植物油和/或動(dòng)物脂肪的方法。所述方法包括調(diào)節(jié)溫度，用酸處理，調(diào)節(jié)pH，使水性混合物與酶接觸，使高熔點(diǎn)甘油酯結(jié)晶和分離。
【IPC分類】C11B3-00, C11B7-00, C11B3-10, C11B3-04
【公開號(hào)】CN104755601
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201280076735
【發(fā)明人】A.舍夫臣科, L.華
【申請(qǐng)人】阿爾法拉瓦爾股份有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2012年10月31日
【公告號(hào)】WO2014067569A1