酶促脫膠的制作方法
【專利說明】酶促脫膠
[0001] 本發明涉及處理植物油和/或動物脂肪的方法。
[0002] 背景 植物或動物來源的大多數粗食用脂肪油含有在該油適合消費之前必須除去的雜質。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] 雜質的去除可通過脫膠和/或凍凝（winterization)方法進行并且可合并成一種 所謂的冷脫膠方法。然而，傳統的冷脫膠方法并不總是成功的，因為： -分離效率由于在低溫下的膠粘度增加而相對較低； -蠟結晶和晶體生長在某種程度上被膠的存在所抑制。
[0004] 本發明 因此，本發明通過新的具有創造性的方法解決了上述工藝問題。因此，本發明涉及處理 植物油和/或動物脂肪以降低例如各種磷脂，即膠、蠟和/或高熔點甘油酯的雜質含量的新 方法。本發明的一個方面在于提供通過磷脂酶同時有效地除去所述磷脂和所述高熔點甘油 酯兩者的方法。本發明的另一方面在于提供利用例如反應的膠具有較低粘度和較低乳化強 度的酶促反應特征實現較少油損耗的方法。
[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甘油酯，從而避免在較低溫度下或在后續工藝 中使用這些油時的問題。
[0006] 已經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 期在酶促脫膠方法中在較低溫度下分離比在常規方法中好得多。
[0007] 另一方面，因為溶血磷脂為水溶性的，所以預期大多數溶血磷脂在蠟結晶和晶體 生長期間將呆在水相中，因此消除由于膠的存在引起的抑制作用。
[0008] 簡言之，冷酶促脫膠方法將提供同時進行脫膠和脫蠟的可能性，并且具有顯著低 的中性油損耗。
[0009] 根據本發明的處理植物油和/或動物脂肪的新方法包括以下步驟： (i) 將所述植物油和/或動物脂肪調節到在約20-約90°C范圍內、優選在約40-約 90°C范圍內的溫度， (ii) 用酸預處理所述植物油和/或動物脂肪至少1分鐘； (iii) 在至少20°C的溫度下、優選在至少40°C的溫度下用堿液將pH調節到在約4-約 8范圍內的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甘油酯的結晶溫度； (vi) 將所述水性混合物分離成水相和處理過的植物油和/或處理過的動物脂肪相； 和 (vii) 任選用熱水或用二氧化硅吸附處理所述處理過的植物油和/或處理過的動物 脂肪相。
[0010] 在步驟（i)中，可將植物油和/或動物脂肪的溫度調節在約60-約90°C的范圍內。
[0011] 在預處理步驟（ii)中，可將植物油和/或動物脂肪用酸處理約1-約60分鐘、優 選約5-約60分鐘、最優選約20-約40分鐘。
[0012] 在步驟（iii)中的pH可在優選約40-約60°C的溫度下用堿液調節到在約4-約8 范圍內的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，優選為氫氧化鈉或氫氧化鉀。根據本發明，在步驟（iii)中堿液的混合可持續約1分 鐘-約4小時。
[0013] 在步驟（v)中水性混合物的溫度可通過冷卻速率和停留時間調節以優化結晶，優 選通過在約0. 5度/小時-約5度/小時范圍內的冷卻速率和在約4-24小時、優選6-12 小時范圍內的停留時間調節。
[0014] 可調節在分離步驟（vi)中水性混合物的溫度以促進分離，優選該溫度在約15-約 50°C范圍內。
[0015] 在處理步驟（iv)中的酶可為磷脂酶，優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 選為磷酸或檸檬酸。
[0017] 本發明的其他方面和實施方案由從屬權利要求限定。將在以下實施例中進一步說 明本發明，這些實施例用于闡明本發明，而并非限制其范圍。若在實施例和表格中沒有另外 說明，則百分數以重量％(wt%)給出。
[0018] 實施例1 在該實驗中使用的設備為油浴、500ml依氏燒瓶（Erlenmeyer flask)、具有加熱和溫度 控制的磁力攪拌器、Ultra Turrax、實驗室離心機。FFA采用根據American Oil Chemists' Society (美國石油化學家學會），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500ml依氏燒瓶A和B，一個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。在整個反應期間將該油用磁棒攪 樣，即約350rpm。
[0021] 檸檬酸溶液，即5ml，通過將1. 78g檸檬酸一水合物溶解于蒸餾水中來制備。氫氧 化鈉溶液，即5ml，通過將0. 5075g氫氧化鈉球粒溶解于蒸餾水中來制備。
[0022] 向各燒瓶中加入0. 5ml檸檬酸溶液，且混合物通過使用Ultra Turrax以約 24000rpm的高速混合0. 5分鐘。在1小時之后，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，對于各樣品，總共6ml，并再繼 續混合0. 5分鐘。
[0023] 在酶處理3小時之后，將燒瓶A的油浴加熱到80°C以使酶失活；同時將燒瓶B與 磁力攪拌器一起移到冷藏箱（7_8°C )，并保持在約40rpm下攪拌過夜。
[0024] 在80°C下加熱0. 5小時之后，將來自燒瓶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 )下保持攪拌約15分鐘。將來自燒瓶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僅為約lppm，這意味著在兩樣品中的脫膠都是完全的。
[0027] 表 1
【主權項】
1. 處理植物油和/或動物脂肪的方法，其包括以下步驟： (i) 將所述植物油和/或動物脂肪調節到在約20-約90°C范圍內的溫度； (ii) 用酸預處理所述植物油和/或動物脂肪至少1分鐘； (iii) 在至少20°C的溫度下用堿液將pH調節到在約4-約8范圍內的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甘油酯的結晶溫度； (vi) 將所述水性混合物分離成水相和處理過的植物油和/或處理過的動物脂肪相； 和 (vii) 任選用熱水或用二氧化硅吸附處理所述處理過的植物油和/或處理過的動物 脂肪相。
2. 權利要求1的方法，其中將在步驟（i)中的溫度調節到約40-約90°C。
3. 權利要求1或2的方法，其中，在所述預處理步驟（ii)中，所述植物油和/或動物脂 肪用酸處理約1-約60分鐘、優選約5-約60分鐘、最優選約20-約40分鐘。
4. 權利要求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 所述堿液調節到在約4-約8范圍內的pH。
5. 權利要求1-4中任一項的方法，其中在步驟（V)中的水性混合物的溫度通過冷卻速 率和停留時間調節以優化結晶，優選通過在約0. 5度/小時-約5度/小時范圍內的冷卻 速率和在約4-24小時、優選6-12小時范圍內的停留時間調節。
6. 權利要求1-5中任一項的方法，其中調節在分離步驟（vi)中水性混合物的溫度以促 進分離。
7. 權利要求1-6中任一項的方法，其中調節在分離步驟（vi)中水性混合物的溫度以促 進分離，優選所述溫度在約15-約50°C的范圍內。
8. 權利要求1-7中任一項的方法，其中在處理步驟（iv)中的酶為磷脂酶，優選磷脂酶 A或磷脂酶C或其組合。
9. 權利要求1-8中任一項的方法，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，優選為磷酸或檸檬酸。
10. 權利要求1-9中任一項的方法，其中將在步驟⑴中的溫度調節到約60-約90°C。
11. 權利要求1-10中任一項的方法，其中在步驟（iv)中酶的混合持續約1分鐘-約6 小時。
12. 權利要求1-11中任一項的方法，其中在步驟（iii)中所述堿液的混合持續約1分 鐘-約4小時。
13. 權利要求1-12中任一項的方法，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，優選為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
【專利摘要】本發明涉及處理植物油和/或動物脂肪的方法。所述方法包括調節溫度，用酸處理，調節pH，使水性混合物與酶接觸，使高熔點甘油酯結晶和分離。
【IPC分類】C11B3-00, C11B7-00, C11B3-10, C11B3-04
【公開號】CN104755601
【申請號】CN201280076735
【發明人】A.舍夫臣科, L.華
【申請人】阿爾法拉瓦爾股份有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2012年10月31日
【公告號】WO2014067569A1