酶法制備甘油二酯關(guān)鍵技術(shù)研究

甘油二酯（DAG）是甘油三酯（TAG）中一個(gè)脂肪酸被羥基取代的結(jié)構(gòu)脂，是天然植物油脂的微量成分，是公認(rèn)安全的食品成分，其在抑制中性脂肪的蓄積、緩解糖尿病以及預(yù)防或治療由高脂血癥和心腦血管引起的疾病等方面有積極作用，被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)療、化妝品等行業(yè)。

DAG 的制備方法主要為化學(xué)法和酶法。 相比而言，酶法具有反應(yīng)條件溫和、選擇性強(qiáng)、環(huán)境友好、能耗低、副產(chǎn)物少等優(yōu)點(diǎn)，日益受到行業(yè)研究人員的關(guān)注。 中國專利CN202110445477.0 提供了一種酶法制備甘油二酯的方法，脂肪酶催化油-水體系中甘油三酯油水解制備甘油二酯，水解后得到的富含甘油二酯的油脂混合物中有部分的甘油三酯、游離脂肪酸、甘油一酯等3 種副產(chǎn)物，而后將這3 種非目標(biāo)產(chǎn)物通過酯化反應(yīng)得到更高含量的甘油二酯。 CN202110760329.8 公開了一種兩步酶法制備結(jié)構(gòu)脂的方法：第一步利用對低級醇具有一定耐受的脂肪酶， 通過利用脂肪酶催化油-低級醇體系發(fā)生酯交換反應(yīng)生成偏甘油酯和脂肪酸低級醇酯的醇解產(chǎn)物；第二步為提高甘油二酯的含量，在不除去低級醇酯的條件下加入甘油，在酶催化下發(fā)生甘油水解反應(yīng)。 該發(fā)明所采用的方法不產(chǎn)生游離脂肪酸，產(chǎn)物易分離，同時(shí)制備得到更高得率的甘油二酯。CN202111525352.5 涉及一種固定化Sn-2 脂肪酶制備1,3-甘油二酯的方法。 該發(fā)明通過樹脂吸附Sn-2 脂肪酶得到大孔樹脂吸附的Sn-2 脂肪酶，交聯(lián)固定化Sn-2 脂肪酶，以該酶一步水解得到1,3-甘油二酯。該方法提高了Sn-2 脂肪酶水解時(shí)的利用次數(shù)、水解活力和專一性，通過改善實(shí)驗(yàn)條件，確定了最佳參數(shù)，彌補(bǔ)了固定化的缺陷，實(shí)現(xiàn)了一步水解1,3-甘油二酯。 在優(yōu)選條件下，固定化脂肪酶CAL-A 水解酶活為1 937.86 U/g，固定化率可達(dá)94.49%，并且具有較好的操作穩(wěn)定性及儲存穩(wěn)定性。CN202310011147.X 公開了一種風(fēng)味甘油二酯油的制備方法，包括如下步驟：將毛油、酶制劑、螯合劑混合，調(diào)節(jié)含水量，高速剪切，放入搖床中保溫，過濾，得到脫膠液；向脫膠液中加入甘油、脂肪酶，放入真空反應(yīng)器中反應(yīng)，反應(yīng)的同時(shí)采用氣體吸附劑收集反應(yīng)氣體，離心取油層，得到反應(yīng)產(chǎn)物；將反應(yīng)產(chǎn)物分子蒸餾，得到重相為甘油二酯、甘油三酯的混合物，分提，得到甘油二酯油，將收集的反應(yīng)氣體通入至甘油二酯油中解析，得到風(fēng)味甘油二酯油。該發(fā)明酶法脫膠的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)＜0.2%， 同時(shí)不會造成香味物質(zhì)流失， 油脂的風(fēng)味物質(zhì)保留率達(dá)到90%以上。CN202310182965.6 涉及一種亞氨基酸修飾納米材料固定化脂肪酶生產(chǎn)1,3-甘油二酯的方法，將甘油、脂肪酸和亞氨基酸修飾納米材料固定化脂肪酶混合，在40～80 ℃下攪拌反應(yīng)1～10 h，得到含有1,3-甘油二酯的混合物。該發(fā)明所合成的亞氨基酸修飾納米材料作為載體進(jìn)行脂肪酶的固定化，用于合成1,3-甘油二酯，與沒有修飾亞氨基酸的載體固定化脂肪酶催化合成甘油二酯對比，使用亞氨基酸修飾的載體固定化酶催化合成甘油二酯時(shí)，1,3-甘油二酯可以提高將近20%。 該發(fā)明中的固定化方法可以使脂肪酶的活性位點(diǎn)暴露，以及有利于油-水界面的形成，使催化效果更高。 CN202310164198.6 公開了一種甘油二酯的酶法生產(chǎn)工藝，采用酶法甘油解制備甘油二酯油，即在脂肪酶的催化下，使得油脂和甘油發(fā)生反應(yīng)，制備甘油二酯；在酶法甘油水解前，對反應(yīng)底物進(jìn)行均質(zhì)處理，能提高脂肪酶在反應(yīng)體系中的催化效率，達(dá)到了降低反應(yīng)時(shí)間，降低酶添加量，提高產(chǎn)物中甘油二酯含量的目的，也達(dá)到了降低生產(chǎn)成本的目的。 CN202211631219.2 公開了一種甘油二酯油連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)及連續(xù)生產(chǎn)方法， 其利用微通道反應(yīng)器先將食用油和脂肪酶乳化形成乳化油，通過2 次微混合操作提高反應(yīng)物兩相間的傳質(zhì)效率，促進(jìn)甘油三酯與甘油、甘油一酯和甘油三酯的轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)，提高DAG 的產(chǎn)率。 CN202211197648.3 公開了一種1,3-甘油二酯的純化方法。 該方法包括以下步驟：利用Sn-1,3-特異性酶催化制備得到1,3-甘油二酯的油脂混合物，然后加熱溶解后過濾除去酶，再經(jīng)過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去有機(jī)試劑即可得到1,3-甘油二酯粗產(chǎn)物；將得到的1,3-甘油二酯粗產(chǎn)物加熱溶解后加入有機(jī)試劑，超聲使粗產(chǎn)物充分溶解，靜置分層后抽濾，獲得固體組分，通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去其中殘留的有機(jī)試劑，即得到高純度的1,3-甘油二酯。 該發(fā)明首次利用復(fù)配有機(jī)試劑進(jìn)行一步法溶劑結(jié)晶法，同時(shí)除去多種不同極性的雜質(zhì)，從而純化得到純度不低于95%的1,3-甘油二酯。

酶法合成特定結(jié)構(gòu)的DAG 以及純化技術(shù)的發(fā)展，不僅促進(jìn)了DAG 的產(chǎn)業(yè)化，而且滿足了消費(fèi)者對不同功能性脂肪酸DAG 的需求，擴(kuò)大了DAG 的應(yīng)用范圍。 但目前酶法制備DAG 工業(yè)化生產(chǎn)成本較高，酶的穩(wěn)定性不足，DAG 的含量不高，需要進(jìn)一步優(yōu)化酶法制備DAG 的工業(yè)化條件。