甘油二酯的制备方法 |
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| 申请号 | CN202311542971.4 | 申请日 | 2023-11-20 | 公开(公告)号 | CN117757853A | 公开(公告)日 | 2024-03-26 |
| 申请人 | 广东海天创新技术有限公司; 是一健康科技有限公司; | 发明人 | 陈和盛; 刘多智; 童星; | ||||
| 摘要 | 本 申请 涉及一种甘油二酯的制备方法，包括如下步骤：以 植物 油 、 水 、脂肪酶和甘油为原料，制备甘油二酯粗产物；对甘油二酯粗产物进行第一脱臭处理，收集重相截留物；对重相截留物进行第二脱臭处理，收集轻相截留物；向轻相截留物中加入 吸附 剂吸附残余副产物，制备甘油二酯；其中，第二脱臭处理的 温度 高于第一脱臭处理的温度，脂肪酶为食品级脂肪酶。本申请在无 有机 溶剂 的条件下，采用食品级脂肪酶通过酶法酯交换制备得到甘油二酯粗产物，再针对甘油二酯粗产物中不同脂质结构的沸点差异，采用多级分子蒸馏的物理方式进行精炼提纯，进一步结合无机 物理吸附 技术获得高纯度的甘油二酯，可以大大减少三氯丙醇酯和缩水甘油酯的形成。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种甘油二酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 甘油二酯的制备方法技术领域背景技术[0002] 甘油二酯是天然油脂的微量成分及人体内代谢的中间产物，膳食DAG可减少脂肪积累，降低血脂水平，预防心脑血管疾病，如动脉硬化、冠心病、中风、脑血栓、肥胖和脂肪肝等，对提高人体健康水平具有极大的帮助，因此，如何获得高纯度的甘油二酯一直是行业内的热门研究话题。 [0003] 获得高纯度甘油二酯的工艺通常包括制备、精炼和提纯等三个阶段。 [0004] 其中，甘油二酯的制备工艺主要包括高温酯化、化学合成、酶法酯交换三种方法。 [0005] 高温酯化是指在具备或不具备催化剂的高温条件下(≥150℃)，对油脂/脂肪酸及甘油进行催化，形成甘油酯反应产物。例如一专利申请记载了一种高纯共轭亚油酸甘油酯类化合物的纯化制备方法及应用，通过高纯共轭亚油酸(或甲酯、乙酯)和甘油在油浴加热温度150℃‑250℃之间反应，制备获得高纯共轭亚油酸甘油酯类化合物，进一步分离可以获得高纯亚油酸甘油二酯的两种不同取代位的标准品或纯品。但是，上述方法需长时间暴露在高温的环境下，会促进三氯丙醇酯及缩水甘油酯的形成。 [0006] 化学合成即通过各种化学物质之间的化学反应合成得到甘油二酯。例如一专利申请公开了一种1,2‑甘油二酯的化学合成方法，包含以下步骤：(a)在适当的催化剂作用下，苄基缩水甘油醚与脂肪酸反应得到1,2‑脂肪酸‑3‑苄氧基甘油酯；(b)1,2‑脂肪酸‑3‑苄氧基甘油酯在钯碳催化作用下氢化脱除保护基得1,2‑脂肪酸甘油二酯粗产品，经低温重结晶可高收率(>90％)的获得高纯度(85‑95％)的1,2‑脂肪酸甘油二酯。又例如一专利申请公开了一种生产二酰基甘油的化学合成方法，步骤包括：在有机溶剂中进行反应获得单硅烷化甘油，将单硅烷基化甘油与脂肪酸缩合得到单硅烷基化二酰基甘油，再对单硅烷基化二酰基甘油的甲硅烷基脱保护得到粗二酰基甘油，通过使用含有6‑8个C的饱和烃基非极性溶剂和含有2‑4个C的二元醇极性溶剂从粗二酰基甘油中除去单酰基甘油和脂肪酸，得到纯度可达95％的二酰基甘油。但是化学合成法制备甘油二酯的过程中，涉及到非常多的化学结构及有机溶剂，具有严重的环保问题，且存在食品安全隐患。 [0007] 酶法酯交换是指以酶制剂作为催化剂，脂肪酸及甘油在有机溶剂或者无溶剂的环境中反应形成甘油二酯及其混合物。例如一专利申请提供了一种二酰基甘油的制造方法，以甘油三酯与水和一种酶为原料进行反应，得到含有甘油二酯的混合物，分离提纯后得到高纯度甘油二酯(88.7‑90.8％)。例如一专利申请提供了一种制备甘油二酯的方法，在包括固定化脂肪酶制剂的酶填充塔中，使各原料之间进行酯化反应，得到高纯度甘油二酯(88.7‑90.8％)。例如一专利申请提供了一种生产富含二酰基甘油的油或脂肪的方法，利用固定化酶，甘油脂肪酸或其烷基酯进行酯化反应，生产的甘油二酯纯度能够达到91.8‑94.8％。例如一专利申请提供了一种新的甘油二酯制备方法，将各原料加入到反应器中，加入脂肪酶，进行酶促反应，经过提纯后甘油二酯纯度可达到96‑97％。例如一专利申请提供了一种马拉色霉菌(Malassezia globosa)偏甘油酯脂肪酶突变体、质粒、重组菌株及制备方法和应用，该脂肪酶水解处理混合偏甘油酯可获得纯度大于98％的甘油二酯产物。例如一专利申请提供了一种制备的海洋细菌Malassezia restricta脂肪酶MRL合成甘油二酯的酶及其制备方法，其具有良好的酯化活性，可以高效催化甘油和脂肪酸形成甘油一酯和甘油二酯，产物中甘油二酯含量达到30％‑50％，产物经过分子蒸馏后得到的高纯度油脂中含有80‑93％的甘油二酯。虽然上述利用酶法酯交换制备甘油二酯的工艺有望获得更高浓度和纯度的甘油二酯，但是制备过程中所采用的酶制剂均为新型非食品级酶制剂，其食品安全性未接受实质性的评估。 [0008] 甘油二酯的精炼及提纯工艺主要包括分子蒸馏、低温结晶和固相吸附分离纯化三种方法。 [0009] 采用分子蒸馏进行提纯的案例例如： [0010] 一专利申请提供了一种利用鼓泡式反应器合成甘油二酯的方法，该方法包括步骤：将固定化酶置于鼓泡式反应器的承载机构上；启动热浴机构将反应器主体加热至55～75℃；向料槽加入甘油、脂肪酸和水并预热至55～75℃，投入反应器主体中引发合成反应，该专利将粗甘油酯层通过两级分子蒸馏得到高纯度甘油二酯，第一级分子蒸馏的蒸馏温度设定为150‑200℃，压力为5.0Pa，对游离脂肪酸进行脱除，第一级分子蒸馏的蒸馏所分离的重相进入第二级分子蒸馏中，将第二级分子蒸馏的温度设定为190‑200℃，压力为1.0‑ 5.0Pa进一步精制，最终得到的甘油二酯高纯度为91.42％。上述方法在高温分子蒸馏的加工过程中，过度高温会促进三氯丙醇酯及缩水甘油酯的形成，因此限制了该应用。 [0011] 一专利申请提供了一种高纯度甘油二酯的制备方法，该专利利用偏甘油酯脂肪酶催化脂肪酸供体与甘油反应合成含有甘油二酯和单甘油酯的混合物，利用单甘油酯脂肪酶催化油相中的单甘油酯与羟基供体反应转化成非甘油酯，再将非甘油酯和甘油二酯进行分离，经单级分子蒸馏提纯后甘油二酯浓度可达到67.5‑99.6％。上述方法中部分甘油二酯会被水解，造成总回收率降低，对酶活形成一定的消耗。 [0012] 一专利申请提供了一种用于生产甘油二酯的方法，将包含至少一种呈乙酯形式的多不饱和脂肪酸、游离脂肪酸、和/或其组合的油，脂肪酶，和在水中的甘油组合以制备具有高纯度水平的甘油二酯。上述方法在制备过程中采用乙醇溶剂体系将甘油三酯转化为甘油二酯，未反应的脂肪酸及脂肪酸乙酯具有较低的沸点，能够通过单级分子蒸馏移除。然而，上述方法难以确保工业生产的安全性，且不利于绿色环保。 [0013] 采用低温结晶进行提纯的案例例如：一专利申请提供了一种甘油二酯的酯交换合成方法，通过酶法酯交换得到1,2‑DAG粗产物，再通过粗产物与正己烷及甲醇的2步混合低温洁净提纯，可获得纯度可达到93‑96％的1,2‑DAG的甘油二酯。但上述方法在提纯过程中使用了大量的有机溶剂，会对食品安全、工业生产安全以及环保问题造成不利影响。 [0014] 采用固相吸附分离纯化的案例例如：一专利申请提供了弗罗里硅土吸附法快速分提甘油三酯和甘油二酯的方法，该方法以混合结构脂为底物，吸附在弗罗里硅土吸附剂上，依次洗脱去除甘油三酯、以及甘油二酯和甘油三酯的混合物，最后利用乙醚反复洗脱提取甘油二酯，可得到纯度在96mol％以上的甘油二酯。上述方法使用了固相吸附的层析分离技术，分离过程中需要使用正己烷、乙醚等大量的有机溶剂进行洗脱分析，存在安全和环保隐患，同时，固相使用后需报废，工业上对此类报废品需要较高的处理成本。 [0015] 综上可见，目前常规的高纯度甘油二酯的制备、精炼和提纯等工艺均具有一定的技术局限性，不利于大规模推广应用。发明内容 [0016] 基于此，有必要提供一种可以减少三氯丙醇酯和缩水甘油酯的形成，且安全、环保、生产成本较低、适合于大规模推广应用的甘油二酯的制备方法。 [0017] 本申请提供了一种甘油二酯的制备方法，包括如下步骤： [0019] 对所述甘油二酯粗产物进行第一脱臭处理，收集重相截留物； [0020] 对所述重相截留物进行第二脱臭处理，收集轻相截留物；以及 [0021] 向所述轻相截留物中加入吸附剂吸附残余副产物，制备甘油二酯； [0022] 其中，第二脱臭处理的温度高于第一脱臭处理的温度，所述脂肪酶为食品级脂肪酶。 [0023] 在其中一些实施例中，第一脱臭处理的温度为170℃～240℃，第二脱臭处理的温度为270℃～310℃。 [0024] 在其中一些实施例中，第一脱臭处理的压力为0.07Pa～200Pa，第二脱臭处理的压力为0.07Pa～200Pa。 [0025] 在其中一些实施例中，第二脱臭处理的级数与第一脱臭处理的级数之比大于等于2。 [0026] 在其中一些实施例中，第一脱臭处理的进料流量是第二脱臭处理的进料流量的两倍以上。 [0027] 在其中一些实施例中，向所述轻相截留物中加入吸附剂吸附残余副产物的步骤满足以下条件中的至少一个条件： [0028] (1)温度为105℃～120℃； [0029] (2)真空度为‑92KPa～‑85KPa； [0030] (3)所述吸附剂的加入量为所述轻相截留物质量的1％～5％； [0031] (4)处理时间为20min～30min；以及 [0033] 在其中一些实施例中，所述脂肪酶包括第一脂肪酶和第二脂肪酶，制备甘油二酯粗产物的步骤包括： [0034] 将所述植物油、所述水混合后，加入所述第一脂肪酶进行第一反应，制备第一反应产物； [0035] 对所述第一反应产物进行分离，收集第一上层轻相； [0036] 将所述第一上层轻相和所述甘油混合后，加入所述第二脂肪酶，进行第二反应，制备第二反应产物；以及， [0037] 对所述第二反应产物进行分离，收集第二上层轻相，制备所述甘油二酯粗产物。 [0038] 在其中一些实施例中，第一反应满足以下条件中的至少一个条件： [0039] (1)所述植物油和所述水的质量比为1:(0.6～1.2)； [0040] (2)第一反应中所述第一脂肪酶的添加量为所述植物油的质量的2％～10％； [0041] (3)第一反应的搅拌速率为250rpm～500rpm； [0042] (4)第一反应的反应温度为40℃～85℃；以及， [0043] (5)第一反应的反应时间为12h～48h。 [0044] 在其中一些实施例中，第二反应满足以下条件中的至少一个条件： [0045] (1)所述甘油与所述第一上层轻相中含有的脂肪酸的摩尔比为(0.5～0.8)：1； [0046] (2)第二反应中所述第二脂肪酶的添加量为所述第一上层轻相的质量的1％～10％； [0047] (3)第二反应的搅拌速率为250rpm～500rpm； [0048] (4)第二反应的反应温度为40℃～60℃； [0049] (5)第二反应的反应时间为2h～12h；以及， [0050] (6)第二反应的反应压力为0.05KPa～1.5KPa。 [0051] 在其中一些实施例中，对所述第一反应产物进行分离的方式包括：先对所述第一反应产物进行过滤，收集滤液，再对所述滤液进行离心。 [0052] 在其中一些实施例中，对所述第二反应产物进行分离的方式包括：先对所述第二反应产物进行过滤，收集滤液，再对所述滤液进行离心。 [0053] 本申请先以植物油、水、脂肪酶和甘油为原料，在无有机溶剂的条件下，采用食品级脂肪酶通过酶法酯交换制备得到甘油二酯粗产物，再针对甘油二酯粗产物中不同脂质结构的沸点差异，依次进行第一脱臭处理和和第二脱臭处理，采用多级分子蒸馏的物理方式进行精炼提纯，进一步结合无机物理吸附技术解决高温分子蒸馏过程中导致的三氯丙醇酯及缩水甘油酯等残余副产物含量增加的问题，从而获得高纯度的甘油二酯，本申请提供的制备方法克服了目前常规甘油二酯的制备、精炼和提纯等工艺过程的技术局限性，可以大大减少三氯丙醇酯和缩水甘油酯的形成，且安全、环保、生产成本较低、有利于大规模推广应用。 具体实施方式[0054] 为了便于理解本申请，下面将结合实施例对本申请进行更全面的描述。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本申请所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。 [0055] 除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本申请所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。 [0056] 本申请中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。 [0057] 本申请提供了一种甘油二酯的制备方法，包括如下步骤： [0058] 以植物油、水、脂肪酶和甘油为原料，制备甘油二酯粗产物； [0059] 对甘油二酯粗产物进行第一脱臭处理，收集重相截留物； [0060] 对重相截留物进行第二脱臭处理，收集轻相截留物； [0061] 向轻相截留物中加入吸附剂吸附残余副产物，制备甘油二酯； [0062] 其中，脂肪酶为食品级脂肪酶。 [0063] 本申请先以植物油、水、脂肪酶和甘油为原料，在无有机溶剂的条件下，采用食品级脂肪酶通过酶法酯交换制备得到甘油二酯粗产物，再针对甘油二酯粗产物中不同脂质结构的沸点差异，依次进行第一脱臭处理和和第二脱臭处理，采用多级分子蒸馏的物理方式进行精炼提纯，进一步结合无机物理吸附技术解决高温分子蒸馏过程中导致的三氯丙醇酯及缩水甘油酯等残余副产物含量增加的问题，从而获得高纯度的甘油二酯，本申请提供的制备方法克服了目前常规甘油二酯的制备、精炼和提纯等工艺过程的技术局限性，可以大大减少三氯丙醇酯和缩水甘油酯的形成，且安全、环保、生产成本较低、有利于大规模推广应用。 [0064] 在其中一些实施例中，第二脱臭处理的温度高于第一脱臭处理的温度。甘油二酯粗产物中的各组分根据沸点差异会在不同的脱臭处理过程中被分离出来，从而更有利于得到高纯度的甘油二酯。 [0065] 进一步地，第一脱臭处理的温度为170℃～240℃，第二脱臭处理的温度为270℃～310℃。可以理解地，第一脱臭处理的温度例如可以但不限于为170℃、190℃、205℃、220℃、 240℃等等，第二脱臭处理的温度例如可以但不限于为250℃、270℃、295℃、300℃、310℃等等。 [0066] 进一步地，第一脱臭处理的压力为0.07Pa～200Pa。可以理解地，第一脱臭处理的压力例如可以但不限于为0.07Pa、0.5Pa、1Pa、5Pa、200Pa等等， [0067] 进一步地，第二脱臭处理的压力为0.07Pa～200Pa。可以理解地，第二脱臭处理的过程中，第二脱臭处理的压力例如可以但不限于为0.07Pa、0.5Pa、1Pa、5Pa、200Pa等等。 [0068] 在其中一些实施例中，第二脱臭处理的级数与第一脱臭处理的级数之比大于等于2。可以理解地，对甘油二酯粗产物的处理为先进行第一脱臭处理，然后再进行第二脱臭处理，第一脱臭处理只进行一次处理，通常即命名为1级，第二脱臭处理的级数命名通常自2级开始计数，第二脱臭处理的次数可以为一次或多次，每进行一次第二脱臭处理记为一个级数，例如，如果只进行一次第二脱臭处理，则第二脱臭处理的级数为2级，如果进行两次脱臭处理，则第二脱臭处理的级数为3级，如果进行三次脱臭处理，则第二脱臭处理的级数为4级，以此类推。第二脱臭处理的级数与第一脱臭处理的级数之比越大，越有利于对甘油二酯粗产物中的组分进行划分、分离，从而提高甘油二酯的纯度。进一步地，若第二脱臭处理的次数为多次，则每一次的处理温度大于前一次的处理温度，如此，可以更有效地实现粗产物的组分分离和提纯。 [0069] 在其中一些实施例中，第一脱臭处理的进料流量是第二脱臭处理的进料流量的两倍以上。第一脱臭处理所分离出的是沸点较低的杂质，在较低处理温度条件下，可加大进料流量提高分离处理效率。 [0070] 在其中一些实施例中，向轻相截留物中加入吸附剂吸附残余副产物的步骤中，温度为105℃～120℃。在这一条件下，更有利吸附剂对残余副产物进行吸附。可以理解地，吸附温度例如可以但不限于为105℃、110℃、120℃等等。 [0071] 在本申请中，在第二脱臭处理之后，向轻相截留物中加入吸附剂，可以进一步有效地吸附脱除残余副产物，同时避免过度氧化造成油脂反色问题。 [0072] 在其中一些实施例中，向轻相截留物中加入吸附剂吸附残余副产物的步骤中，真空度为‑92KPa～‑85KPa。保持适宜的真空度，具有更好的吸附效果。可以理解地，吸附过程中的真空度例如可以但不限于为‑92KPa、‑90KPa、‑88KPa、‑85KPa等等。 [0073] 在其中一些实施例中，向轻相截留物中加入吸附剂吸附残余副产物的步骤中，吸附剂的加入量为轻相截留物质量的1％～5％。可以理解地，吸附剂的加入量例如可以但不限于为轻相截留物质量的1％、2％、3％、4％、5％等等。 [0074] 在其中一些实施例中，向轻相截留物中加入吸附剂吸附残余副产物的步骤中，处理时间为20min～30min。可以理解地，处理时间例如可以但不限于为20min、22min、25min、28min、30min等等。 [0075] 在其中一些实施例中，向轻相截留物中加入吸附剂吸附残余副产物的步骤中，吸附剂包括中性白土、硅酸镁、活性炭以及二氧化硅中的一种或多种。 [0076] 在其中一些实施例中，脂肪酶包括第一脂肪酶和第二脂肪酶，制备甘油二酯粗产物的步骤包括： [0077] 将植物油、水混合后，加入第一脂肪酶进行第一反应，制备第一反应产物； [0078] 对第一反应产物进行分离，收集第一上层轻相； [0079] 将第一上层轻相和甘油混合后，加入第二脂肪酶，进行第二反应，制备第二反应产物；以及， [0080] 对第二反应产物进行分离，收集第二上层轻相，制备甘油二酯粗产物。 [0081] 上述甘油二酯的制备过程中没有添加任何有机溶剂，非常绿色环保，生产即后处理安全有保障，且是以食品级的脂肪酶进行酶法酯交换，产物更满足食品安全的要求。 [0082] 可以理解地，本申请中的脂肪酶包括食品级固定化或液态的特异性或非特异性脂肪酶。进一步地，脂肪酶包括但不限于是Candida antarctica的Lipozyme Calb B和Lipozyme 435、来源于Thermomyces lanuginosus的Lipozyme TL 100L和Lipozyme TL IM、来源于Rhizomucor miehei的Lipozyme RM IM、来源于Aspergillus oryzae的Palatase 20000L、NS40086和Eversa Transform 2.0FG等等，也还可以是其他同类酶制剂。第一脂肪酶与第二脂肪酶可以相同，也可以不同。 [0083] 可以理解地，本申请中的植物油包括但不限于为大豆油、菜籽油、花生油、玉米油、葵花籽油、芝麻油、山茶油、亚麻籽油、橄榄油、椰子油、棕榈油、棕榈仁油、橄榄果渣油、核桃油、米糠油、稻米油、棉籽油、紫苏油、红花籽油、葡萄籽油、南瓜籽油、牡丹籽油、茶叶籽油、杜仲籽油、海藻油、磷虾油、元宝枫籽油、乳木果油、水飞蓟籽油、三酰基花生四烯酸酯、共轭亚油酸甘油酯、翅果油、美藤果油、番茄籽油、长柄扁桃油、光皮梾木果油、盐地碱蓬籽油以及御米油等一种或多种的组合。 [0084] 进一步地，第一反应中，植物油和水的质量比为1:(0.6～1.2)。可以理解地，植物油和水的质量比例如可以但不限于为1:0.6、1:0.8、1:1.0、1:1.2等等。 [0085] 进一步地，第一反应中，第一反应中第一脂肪酶的添加量为植物油的质量的2％～10％。可以理解地，第一反应中第一脂肪酶的添加量例如可以但不限于为植物油的质量的 2％、5％、8％、10％等等。 [0086] 进一步地，第一反应中，第一反应的搅拌速率为250rpm～500rpm。可以理解地，第一反应的搅拌速率例如可以但不限于为250rpm、325rpm、400rpm等等。 [0087] 进一步地，第一反应中，第一反应的反应温度为40℃～85℃。可以理解地，第一反应的反应温度例如可以但不限于为40℃、55℃、60℃、85℃等等。 [0088] 进一步地，第一反应中，第一反应的反应时间为12h～48h。可以理解地，第一反应的反应时间例如可以但不限于为12h、18h、22h、24h、48h等等。 [0089] 进一步地，第二反应中，甘油与第一上层轻相中含有的脂肪酸的摩尔比为(0.5～0.8)：1。可以理解地，甘油与第一上层轻相中含有的脂肪酸的摩尔比例如可以但不限于为 0.5:1、0.75:1、0.8:1等等。 [0090] 进一步地，第二反应中，第二反应中第二脂肪酶的添加量为第一上层轻相的质量的1％～10％。可以理解地，第二反应中第二脂肪酶的添加量例如可以但不限于为第一上层轻相的质量的1％、3％、5％、8％、10％。等等。 [0091] 进一步地，第二反应中，第二反应的搅拌速率为250rpm～500rpm。可以理解地，第二反应的搅拌速率例如可以但不限于为250rpm、325rpm、400rpm、500rpm等等。 [0092] 进一步地，第二反应中，第二反应的反应温度为40℃～60℃。可以理解地，第二反应的反应温度例如可以但不限于为40℃、45℃、50℃、55℃、60℃等等。 [0093] 进一步地，第二反应中，第二反应的反应时间为2h～12h。可以理解地，第二反应的反应时间例如可以但不限于为2h、4h、12h等等。 [0094] 进一步地，第二反应中，第二反应的反应压力为0.05KPa～1.5KPa。可以理解地，第二反应的反应压力例如可以但不限于为0.05KPa、0.4KPa、0.8KPa、1.1KPa、1.5KPa。 [0095] 在其中一些实施例中，对第一反应产物进行分离的方式包括：先对第一反应产物进行过滤，收集滤液，再对滤液进行离心。 [0096] 进一步地，离心条件包括：离心转速为3000rpm～5000rpm，离心时间为8min～12min。可以理解地，离心转速例如可以但不限于为3000rpm、4000rpm、5000rpm等等，离心时间例如可以但不限于为8min、10min、12min等等。 [0097] 在其中一些实施例中，对第二反应产物进行分离的方式包括：先对第二反应产物进行过滤，收集滤液，再对滤液进行离心。 [0098] 进一步地，离心条件包括：离心转速为3000rpm～5000rpm，离心时间为8min～12min。可以理解地，离心转速例如可以但不限于为3000rpm、4000rpm、5000rpm等等，离心时间例如可以但不限于为8min、10min、12min等等。 [0099] 本申请通过无有机溶剂酶法酯交换，在食品级脂肪酶种类及其特异性受限的情况下制备甘油二酯这一特种油脂，制备过程符合食品、工业生产安全，绿色环保。针对甘油二酯粗产物中不同脂质结构沸点差异通过多级分子蒸馏的物理方式提纯，并对高温产生的残余副产物经物理吸附后得到降级脱除，最终得到高纯度、低三氯丙醇酯及缩水甘油酯含量的甘油二酯特种油脂组份，甚至可以将三氯丙醇酯及缩水甘油酯杂质地含量降低至未检出水平。本申请在制备和精炼提纯过程中全程不使用化学有机溶剂，采用全生物及物理加工，同步解决原料中三氯丙醇酯及缩水甘油酯的残留问题。本申请通过现有常规设备及技术实现了高纯度特种油脂的制备，扩大分子蒸馏在行业中的应用，具有额外投入低、不使用有机溶剂、全物理精制提纯等多重优点，在安全、低成本、环保地前提下进行加工，适合于大规模推广应用。 [0100] 以下通过具体实施例对本申请的甘油二酯的制备方法作进一步详细的说明。以下实施例较为具体，可以理解地，在其他实施例中，不限于此。在以下具体实施例中，所涉及的仪器、试剂、材料，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料，可通过正规商业途径获得。下述实施例中所涉及的实验方法、检测方法等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规实验方法、检测方法。 [0101] 其中，脂肪酶的来源为Candida antarctica的Lipozyme Calb B。和Lipozyme 435、来源于Thermomyces lanuginosus的Lipozyme TL 100L和Lipozyme TL IM、来源于Rhizomucor miehei的Lipozyme RM IM、来源于Aspergillus oryzae的、NS40086和EversaTransform 2.0FG。 [0102] 实施例1 [0103] 一种甘油二酯的制备方法，包括如下步骤： [0104] 称取质量比为1：0.6的大豆油及纯净水在500rpm的搅拌速率下加热至40℃，温度达到40℃后加入大豆油的质量的2％的脂肪酶(Lipozyme Calb B及Lipozyme TL 100L，质量比为1：1)，进行第一反应，反应48小时，制备得到第一反应产物，对第一反应产物进行过滤，收集滤液，再对滤液在4000rpm转速条件下进行离心10分钟，收集第一上层轻相备用。 [0105] 对第一上层轻相的脂肪酸含量进行测试，得知脂肪酸含量后，称取甘油加入到第一上层轻相中，脂肪酸与甘油的摩尔比1：0.75，在500rpm的搅拌速率下加热至60℃。温度达到60℃后加入第一上层轻相的质量的1％的脂肪酶(Lipozyme TL IM)，在1.5KPa的绝对压力下反应12小时，制备得到第二反应产物，对第二反应产物进行过滤，收集滤液后，对滤液在4000rpm的转速条件下进行离心10分钟，收集第二上层轻相，得到甘油二酯粗产物。 [0106] 对甘油二酯粗产物通过多级双温脱臭处理进行分离。首先对甘油二酯粗产物进行第一脱臭处理，第一脱臭处理的条件包括：压力为0.07Pa，温度为170℃，第一脱臭处理结束，收集重相截留物，对重相截留物进行第二脱臭处理，第二脱臭处理的条件包括：压力为200Pa，温度为310℃。第二脱臭处理的级数与第一脱臭处理的级数之比等于2，第一脱臭处理的进料流量是第二脱臭处理的进料流量的两倍。第二脱臭处理结束，收集轻相截留物，将轻相截留物加热至105℃，在真空度为‑92Kpa的条件下加入轻相截留物质量的5％的硅酸镁作为吸附剂进行吸附脱除20min，去除残余副产物。 [0107] 实施例2 [0108] 一种甘油二酯的制备方法，包括如下步骤： [0109] 称取质量比为1：1.2的大豆油及纯净水在250rpm的搅拌速率下加热至85℃，温度达到85℃后加入大豆油的质量的10％的脂肪酶(Lipozyme 435)，进行第一反应，反应12小时，制备得到第一反应产物，对第一反应产物进行过滤，收集滤液，再对滤液在4000rpm转速条件下进行离心10分钟，收集第一上层轻相备用。 [0110] 对第一上层轻相的脂肪酸含量进行测试，得知脂肪酸含量后，称取甘油加入到第一上层轻相中，脂肪酸与甘油的摩尔比1：0.8，在250rpm的搅拌速率下加热至40℃。温度达到40℃后加入第一上层轻相的质量的10％的脂肪酶(Lipozyme RM IM)，在0.05KPa的绝对压力下反应2小时，制备得到第二反应产物，对第二反应产物进行过滤，收集滤液后，对滤液在4000rpm的转速条件下进行离心10分钟，收集第二上层轻相，得到甘油二酯粗产物。 [0111] 对甘油二酯粗产物通过多级双温脱臭处理进行分离。首先对甘油二酯粗产物进行第一脱臭处理，第一脱臭处理的条件包括：压力为200Pa，温度为240℃，第一脱臭处理结束，收集重相截留物，对重相截留物进行第二脱臭处理，第二脱臭处理的条件包括：压力为0.07Pa，温度为250℃。第二脱臭处理的级数与第一脱臭处理的级数之比等于2，第一脱臭处理的进料流量是第二脱臭处理的进料流量的两倍。第二脱臭处理结束，收集轻相截留物，将轻相截留物加热至120℃，在真空度为‑85Kpa的条件下加入轻相截留物质量的1％的中性白土作为吸附剂进行吸附脱除30min，去除残余副产物。 [0112] 实施例3 [0113] 一种甘油二酯的制备方法，包括如下步骤： [0114] 称取质量比为1：1.0的大豆油及纯净水在400rpm的搅拌速率下加热至55℃，温度达到55℃后加入大豆油的质量的5％的脂肪酶(Lipozyme 435)，进行第一反应，反应24小时，制备得到第一反应产物，对第一反应产物进行过滤，收集滤液，再对滤液在4000rpm转速条件下进行离心10分钟，收集第一上层轻相备用。 [0115] 对第一上层轻相的脂肪酸含量进行测试，得知脂肪酸含量后，称取甘油加入到第一上层轻相中，脂肪酸与甘油的摩尔比1：0.5，在400rpm的搅拌速率下加热至50℃。温度达到50℃后加入第一上层轻相的质量的3％的脂肪酶(Lipozyme 435)，在1.1KPa的绝对压力下反应2小时，制备得到第二反应产物，对第二反应产物进行过滤，收集滤液后，对滤液在4000rpm的转速条件下进行离心10分钟，收集第二上层轻相，得到甘油二酯粗产物。 [0116] 对甘油二酯粗产物通过多级双温脱臭处理进行分离。首先对甘油二酯粗产物进行第一脱臭处理，第一脱臭处理的条件包括：压力为0.5Pa，温度为205℃，第一脱臭处理结束，收集重相截留物，对重相截留物进行第二脱臭处理，第二脱臭处理的条件包括：压力为0.5Pa，温度为300℃。第二脱臭处理的级数与第一脱臭处理的级数之比等于2，第一脱臭处理的进料流量是第二脱臭处理的进料流量的两倍。第二脱臭处理结束，收集轻相截留物，将轻相截留物加热至110℃，在真空度为‑90Kpa的条件下加入轻相截留物质量的2％的二氧化硅作为吸附剂进行吸附脱除28min，去除残余副产物。 [0117] 实施例4 [0118] 一种甘油二酯的制备方法，包括如下步骤： [0119] 称取质量比为1：0.6的大豆油及纯净水在325rpm的搅拌速率下加热至60℃，温度达到60℃后加入大豆油的质量的5％的脂肪酶(Eversa Transform 2.0FG)，进行第一反应，反应22小时，制备得到第一反应产物，对第一反应产物进行过滤，收集滤液，再对滤液在4000rpm转速条件下进行离心10分钟，收集第一上层轻相备用。 [0120] 对第一上层轻相的脂肪酸含量进行测试，得知脂肪酸含量后，称取甘油加入到第一上层轻相中，脂肪酸与甘油的摩尔比1：0.5，在325rpm的搅拌速率下加热至45℃。温度达到45℃后加入第一上层轻相的质量的5％的脂肪酶(Lipozyme RM IM)，在0.8KPa的绝对压力下反应4小时，制备得到第二反应产物，对第二反应产物进行过滤，收集滤液后，对滤液在4000rpm的转速条件下进行离心10分钟，收集第二上层轻相，得到甘油二酯粗产物。 [0121] 对甘油二酯粗产物通过多级双温脱臭处理进行分离。首先对甘油二酯粗产物进行第一脱臭处理，第一脱臭处理的条件包括：压力为5Pa，温度为220℃，第一脱臭处理结束，收集重相截留物，对重相截留物进行第二脱臭处理，第二脱臭处理的条件包括：压力为0.5Pa，温度为270℃。第二脱臭处理的级数与第一脱臭处理的级数之比等于2，第一脱臭处理的进料流量是第二脱臭处理的进料流量的两倍。第二脱臭处理结束，收集轻相截留物，将轻相截留物加热至105℃，在真空度为‑88Kpa的条件下加入轻相截留物质量的3％的中性白土及硅酸镁(重量比1:2)作为吸附剂进行吸附脱除25min，去除残余副产物。 [0122] 实施例5 [0123] 一种甘油二酯的制备方法，包括如下步骤： [0124] 称取质量比为1：0.8的大豆油及纯净水在400rpm的搅拌速率下加热至55℃，温度达到55℃后加入大豆油的质量的8％的脂肪酶(NS40086)，进行第一反应，反应18小时，制备得到第一反应产物，对第一反应产物进行过滤，收集滤液，再对滤液在4000rpm转速条件下进行离心10分钟，收集第一上层轻相备用。 [0125] 对第一上层轻相的脂肪酸含量进行测试，得知脂肪酸含量后，称取甘油加入到第一上层轻相中，脂肪酸与甘油的摩尔比1：0.5，在325rpm的搅拌速率下加热至55℃。温度达到55℃后加入第一上层轻相的质量的8％的脂肪酶(Lipozyme RM IM)，在0.4KPa的绝对压力下反应2小时，制备得到第二反应产物，对第二反应产物进行过滤，收集滤液后，对滤液在4000rpm的转速条件下进行离心10分钟，收集第二上层轻相，得到甘油二酯粗产物。 [0126] 对甘油二酯粗产物通过多级双温脱臭处理进行分离。首先对甘油二酯粗产物进行第一脱臭处理，第一脱臭处理的条件包括：压力为1Pa，温度为190℃，第一脱臭处理结束，收集重相截留物，对重相截留物进行第二脱臭处理，第二脱臭处理的条件包括：压力为1Pa，温度为295℃。第二脱臭处理的级数与第一脱臭处理的级数之比等于2，第一脱臭处理的进料流量是第二脱臭处理的进料流量的两倍。第二脱臭处理结束，收集轻相截留物，将轻相截留物加热至120℃，在真空度为‑85Kpa的条件下加入轻相截留物质量的4％的中性白土、二氧化硅、硅酸镁(重量比1:1:2)作为吸附剂进行吸附脱除22min，去除残余副产物。 [0127] 对比例1 [0128] 与实施例5大致相同，区别在于： [0129] 对比例1仅对甘油二酯粗产物进行第一脱臭处理，所收集的重相截留物即为产物，未进行第二脱臭处理和吸附剂吸附脱除处理。且，对比例1中第一脱臭处理的条件包括：压力为1Pa，温度为205℃。 [0130] 对比例2 [0131] 与实施例5大致相同，区别在于： [0132] 对比例2仅对甘油二酯粗产物进行第二脱臭处理，所收集的轻相截留物即为产物，未进行第一脱臭处理和吸附剂吸附脱除处理。且，对比例2中第二脱臭处理的条件包括：压力为1Pa，温度为250℃。 [0133] 对比例3 [0134] 与实施例5大致相同，区别在于：所得到甘油二酯粗产物即为最终产物，未进行第一脱臭处理、第二脱臭处理和吸附剂吸附脱除处理。 [0135] 对比例4 [0136] 与实施例5大致相同，区别在于： [0137] 对比例4第二脱臭处理的条件包括：压力为1Pa，温度为180℃。且，对比例4未进行吸附剂吸附脱除处理。 [0138] 对比例5 [0139] 提供一种油脂组合物，该油脂为普通大豆油。 [0140] 对实施例1～实施例5以及对比例1～对比例5提供的制备产物进行油脂组成分析、三氯丙醇酯及缩水甘油酯组成分析。其中，油脂组成分析按照GB/T26623‑2011执行。三氯丙醇酯及缩水甘油酯组成分析按照SN/T 5220‑2019执行。分析结果如下表1。 [0141] 表1油脂组成、三氯丙醇酯及缩水甘油酯组成分析结果 [0142] [0143] [0144] *ND：未检出(≤100μg/kg) [0145] 由表1可见，实施例1～实施例5所制备得到的产物中，甘油二酯的纯度可达到99.5％以上，三氯丙醇酯及缩水甘油酯的含量极低。 [0146] 将对比例1～对比例4与实施例5相比可以发现，如果未对甘油二酯粗产物进行脱臭处理，或者仅仅只是对甘油二酯粗产物进行了第一脱臭处理或者第二脱臭处理中的其中一个环节，或者第二脱臭处理的温度低于第一脱臭处理的温度，均无法得到高纯度的甘油二酯。 [0147] 根据对比例5的分析结果可以发现普通大豆油主要成分为甘油三酯，不含有甘油二酯。 [0148] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。 |
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