脂肪酸的合成方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911158953.X (22)申请日 2019.11.22 (71)申请人 华南理工大学 地址 510640 广东省广州市天河区五山路 381号 申请人 广东粤膳特医营养科技有限公司 (72)发明人 王永华刘萱杨博王卫飞 蓝东明罗日明 (74)专利代理机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 44245 代理人 宫爱鹏 (51)Int.Cl. C12P 7/64(2006.01) (54)发明名称 一种脂肪酸的合成方法 (57)摘要 本发明公开了一种脂肪酸的合成方法， 将油。

2、 脂、 水、 甘油三酯脂肪酶、 甘油二酯脂肪酶和单甘 油酯脂肪酶混合进行水解反应。 水解过程中使用 甘油二酯脂肪酶突变体和单甘油酯脂肪酶突变 体来促进甘油三酯脂肪酶水解油脂， 可以显著提 高合成脂肪酸的速率和纯度。 当三种酶一起使用 时脂肪酸的合成速率和纯度高于任何一种酶单 独使用时， 水解率达95以上。 本发明是一种快 速、 高效、 绿色、 便于工业化生产的合成方法。 权利要求书1页 说明书5页 CN 110835637 A 2020.02.25 CN 110835637 A 1.一种脂肪酸的合成方法， 其特征在于， 将油脂、 水、 甘油三酯脂肪酶、 甘油二酯脂肪酶 和单甘油酯脂肪酶混合进行。

3、水解反应。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述甘油二酯脂肪酶是Lipase SMG1、 Lipase MGMDL2、 Lipase AOL、 Lipase PCL、 Lipase G50中的一种或两种以上的混合； 所述单 甘油酯脂肪酶为Lipase GMGL、 Lipase MGLP中的一种或两种以上的混合。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述甘油二酯脂肪酶为来自马拉色霉菌的 脂肪酶SMG1-F278N、 来源于青霉菌的脂肪酶PCL-I260R、 来自米曲霉偏甘油脂肪酶AOL- V269D中的一种或两种以上的混合； 所述单甘油酯脂肪酶为来源于海洋的单甘油酯脂肪酶。

4、 GMGL-S147A。 4.根据权利要求1或2或3所述的方法， 其特征在于， 所述甘油三酯脂肪酶是来源于疏棉 状嗜热丝孢菌的脂肪酶TL100L、 来自于皱褶假丝酵母的脂肪酶AYS、 从嗜热土芽孢杆菌 (Geobacilluszalihae strain)中分离得到的T1脂肪酶中的一种或两种以上的混合。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述甘油三酯脂肪酶为基于反应物质量的 100400U/g； 所述甘油二酯脂肪酶的添加量为基于反应物质量的10200U/g。 所述单甘油 酯脂肪酶的添加量为基于反应物质量的10200U/g。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述油脂与水。

5、的质量比1： 0.1-5。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 所述油脂与水的质量比1： 0.2-2。 8.根据权利要求7所述的方法， 其特征在于， 所述的pH为410， 温度为1060， 反应 时间为824h。 9.根据权利要求8所述的方法， 其特征在于， 所述的pH为68， 温度为2050， 反应时 间为1020h。 10.根据权利要求9所述的方法， 其特征在于， 所述温度为3040， 反应时间为12 18h。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110835637 A 2 一种脂肪酸的合成方法 技术领域 0001 本发明涉及一种脂肪酸的合成方法。 背景技术 0002 游离脂肪酸(。

6、FFA)是油化学工业的重要原料， 它们已被广泛应用于许多高价值产 品， 如涂料、 表面活性剂、 粘合剂、 润滑油、 脂肪醇、 洗发水和其他个人护理产品， 具有广泛的 工业用途。 0003 脂肪酸的生产方法主要有皂化法、 蒸汽裂解法以及酶法水解， 通过高压法获得游 离脂肪酸是工业脂肪酸生产的主要技术。 然而， 这一过程需要高温高压的条件， 而且导致许 多副反应的发生。 不仅能耗高， 同时影响产品质量。 而酶法水解因反应条件温和、 不饱和脂 肪酸不易氧化、 副产物少， 引起人们广泛的关注。 0004 Joana S.Alve利用单一的商品化酶(Lipozyme TL-IM、 Lipozyme RM。

7、-IM和Novozym 435)催化水解大豆油的水解率低于50， 复配不同特异性的脂肪酶(Lipozyme RM-IM和 Novozym435)水解率可以达到80以上(Alves J S,Vieira N S,Cunha A S,et al.Combi- lipase for heterogeneous substrates:A new approach for hydrolysis of soybean oil using mixtures of biocatalystsJ.RSC Advances,2014,4(14):6863-6868.)。 0005 专利CN101100628A公开一。

8、种组合脂肪酶水解蓖麻油制备蓖麻油酸的工艺， 反应在 35-60进行， 水量为蓖麻油量的1-50倍摩尔比， 反应时间为10-30小时， 水解率达到90。 0006 利用单一脂肪酶水解产率低， 而且反应时间长。 具有位置专一性的脂肪酶用于水 解油脂时， 水解度一般较低， 脂肪酸的得率和纯度不高。 采用甘油二酯脂肪酶复合甘油三酯 脂肪酶催化油脂水解， 可以显著提高水解程度。 李磊(CN109957459 A)利用G50辅助TL水解蓖 麻油， 甘油酯的水解率可以达到94.77， 但反应时间长达24h。 发明内容 0007 本发明的目的在于针对现有技术存在的不足， 提供一种快速高效制备高纯度脂肪 酸的方。

9、法， 该方法采用甘油三酯脂肪酶、 甘油二酯脂肪酶突变体、 单甘油酯脂肪酶突变体复 合酶体系催化油脂水解， 可以大大提高油脂水解效率， 显著地缩短水解反应达到平衡所需 的时间， 提高产物中脂肪酸的纯度。 0008 本研究发现， 水解过程中加入甘油二酯脂肪酶和单甘油酯脂肪酶能促进甘油三酯 脂肪酶水解油脂。 然而， 甘油二酯脂肪酶突变体和单甘油酯脂肪酶突变体加入能显著提高 油脂的水解程度和脂肪酸的纯度。 0009 本发明目的通过以下技术方案实现： 0010 一种脂肪酸的合成方法， 将油脂、 水、 甘油三酯脂肪酶、 甘油二酯脂肪酶和单甘油 酯脂肪酶混合进行水解反应。 0011 优选地， 所述甘油二酯脂。

10、肪酶是来自马拉色霉菌Lipase SMG1、 来自Lipase MGMDL2、 来自米曲霉Lipase AOL、 青霉菌Lipase PCL、 Lipase G50(日本天野)中的一种或两 说明书 1/5 页 3 CN 110835637 A 3 种以上的混合； 所述单甘油酯脂肪酶为来自海洋的Lipase GMGL、 来自嗜热芽孢杆菌Lipase MGLP中的一种或两种以上的混合。 0012 优选地， 所述甘油二酯脂肪酶为来自马拉色霉菌的脂肪酶SMG1-F278N、 来源于青 霉菌的脂肪酶PCL-I260R、 来自米曲霉偏甘油脂肪酶AOL-V269D中的一种或两种以上的混 合； 所述单甘油酯脂。

11、肪酶为来源于海洋的单甘油酯脂肪酶GMGL-S147A。 0013 优选地， 所述甘油三酯脂肪酶是来源于疏棉状嗜热丝孢菌的脂肪酶TL100L(诺维 信 ) 、 来 自 于 皱 褶 假 丝 酵 母 的 脂 肪 酶 A Y S ( 日 本 天 野 ) 、 从 嗜 热 土 芽 孢 杆 菌 (Geobacilluszalihae strain)中分离得到的T1脂肪酶中的一种或两种以上的混合。 0014 优选地， 所述甘油三酯脂肪酶为基于反应物质量的100400U/g； 所述甘油二酯脂 肪酶的添加量为基于反应物质量的10200U/g。 所述单甘油酯脂肪酶的添加量为基于反应 物质量的10200U/g。 00。

12、15 优选地， 所述油脂与水的质量比1： 0.1-5。 0016 优选地， 所述油脂与水的质量比1： 0.2-2。 0017 优选地， 所述的pH为410， 温度为1060， 反应时间为824h。 0018 优选地， 所述的pH为68， 温度为2050， 反应时间为1020h。 0019 优选地， 所述反应的温度为3040， 反应时间为1218h。 0020 优选地， 所述的油选自动、 植物油及地沟油。 0021 本发明与现有技术相比， 具有如下优点： 0022 (1)本发明涉及将甘油三酯脂肪酶酶、 甘油二酯脂肪酶和单甘油酯脂肪酶一起用 于反应来水解制备高纯度脂肪酸。 当三种酶一起使用时脂肪酸。

13、的合成速率和纯度高于任何 一种酶单独使用时， 水解率达95以上， 反应时间约18h。 0023 (2)将甘油三酯脂肪酶、 甘油二酯脂肪酶突变体和单甘油酯脂肪酶突变体一起用 于反应来水解油制备高纯度脂肪酸时， 脂肪酸的合成速率和纯度高于甘油三酯脂肪酶酶、 甘油二酯脂肪酶和单甘油酯脂肪酶三种非突变体的复合酶， 水解率达98以上， 反应时间 约12h， 大大缩短水解时间。 0024 (3)本发明所述脂肪酸的制备方法， 采用酶法水解脂肪酸， 反应条件温和， 避免工 业上高温高压的条件， 不仅有利于节能降耗， 而且能进一步的降低工业生产的成本。 具体实施方式 0025 下面结合实施例对本发明作进一步具体。

14、详细描述， 但本发明的实施方式不限于 此， 对于未特别注明的工艺参数， 可参照常规技术进行。 0026 实施例1 0027 大豆油和水(pH为7.5的磷酸缓冲溶液)的质量比(1:0.5)， 加入具塞三角瓶中混合 均匀， 并置于转速为500rpm的恒温磁力搅拌器上40预热10min， 预热结束后加入400U/g的 甘油三酯脂肪酶Lipase TL100L(基于油的总质量)、 100U/g甘油二酯脂肪酶SMG1-F278N(基 于油的总质量)， 同时添加50U/g的单甘油酯脂肪酶GMGL-S147A(基于油的总质量)， 控制反 应温度为40， 12h时取样检测水解产物。 实验结果见表1。 0028。

15、 实施例2 0029 大豆油和水(pH为7.5的磷酸缓冲溶液)的质量比(1:0.5)， 加入具塞三角瓶中混合 说明书 2/5 页 4 CN 110835637 A 4 均匀， 并置于转速为500rpm的恒温磁力搅拌器上40预热10min， 预热结束后加入400U/g的 甘油三酯脂肪酶Lipase TL100L(基于油的总质量)、 100U/g甘油二酯脂肪酶Lipase PCL- I260R(基于油的总质量)， 同时添加50U/g的单甘油酯脂肪酶Lipase GMGL-S147A(基于油的 总质量)， 控制反应温度为40， 12h取样检测水解产物。 实验结果见表1。 0030 实施例3 0031。

16、 大豆油和水(pH为7.5的磷酸缓冲溶液)的质量比(1:0.5)， 加入具塞三角瓶中混合 均匀， 并置于转速为500rpm的恒温磁力搅拌器上40预热10min， 预热结束后加入400U/g的 甘油三酯脂肪酶Lipase TL100L(基于油的总质量)、 100U/g甘油二酯脂肪酶LipaseAOL- V269D(基于油的总质量)， 同时添加50U/g的单甘油酯脂肪酶Lipase GMGL-S147A(基于油的 总质量)， 控制反应温度为40， 12h取样检测水解产物。 实验结果见表1。 0032 实施例4 0033 大豆油和水(pH为7.5的磷酸缓冲溶液)的质量比(1:0.5)， 加入具塞三角。

17、瓶中混合 均匀， 并置于转速为500rpm的恒温磁力搅拌器上40预热10min， 预热结束后加入400U/g的 甘油三酯脂肪酶Lipase T1(基于油的总质量)、 100U/g甘油二酯脂肪酶Lipase SMG1-F278N (基于油的总质量)， 同时添加50U/g的单甘油酯脂肪酶Lipase GMGL-S147A(基于油的总质 量)， 控制反应温度为40， 12h取样检测水解产物。 实验结果见表1。 0034 实施例5 0035 大豆油和水(pH为7.5的磷酸缓冲溶液)的质量比(1:0.5)， 加入具塞三角瓶中混合 均匀， 并置于转速为500rpm的恒温磁力搅拌器上40预热10min， 预。

18、热结束后加入400U/g的 甘油三酯脂肪酶Lipase T1(基于油的总质量)、 100U/g甘油二酯脂肪酶Lipase PCL-I260R (基于油的总质量)， 同时添加50U/g的单甘油酯脂肪酶Lipase GMGL-S147A(基于油的总质 量)， 控制反应温度为40， 12h取样检测水解产物。 实验结果见表1。 0036 实施例6 0037 大豆油和水(pH为7.5的磷酸缓冲溶液)的质量比(1:0.5)， 加入具塞三角瓶中混合 均匀， 并置于转速为500rpm的恒温磁力搅拌器上40预热10min， 预热结束后加入400U/g的 甘油三酯脂肪酶Lipase T1(基于油的总质量)、 10。

19、0U/g甘油二酯脂肪酶Lipase AOL-V269D (基于油的总质量)， 同时添加50U/g的单甘油酯脂肪酶Lipase GMGL-S147A(基于油的总质 量)， 控制反应温度为40， 12h取样检测水解产物。 实验结果见表1。 0038 对比例1 0039 大豆油和水(pH为7.5的磷酸缓冲溶液)的质量比(1:0.5)， 加入具塞三角瓶中混合 均匀， 并置于转速为500rpm的恒温磁力搅拌器上40预热10min， 预热结束后加入400U/g的 甘油三酯脂肪酶Lipase TL100L(基于油的总质量)， 控制反应温度为40， 96h取样检测水 解产物。 实验结果见表1。 0040 对比。

20、例2 0041 大豆油和水(pH为7.5的磷酸缓冲溶液)的质量比(1:0.5)， 加入具塞三角瓶中混合 均匀， 并置于转速为500rpm的恒温磁力搅拌器上40预热10min， 预热结束后加入400U/g的 甘油三酯脂肪酶Lipase T1(基于油的总质量)、 100U/g甘油二酯脂肪酶Lipase SMG1(基于 油的总质量)， 控制反应温度为40， 24h取样检测水解产物。 实验结果见表1。 0042 对比例3 说明书 3/5 页 5 CN 110835637 A 5 0043 大豆油和水(pH为7.5的磷酸缓冲溶液)的质量比(1:0.5)， 加入具塞三角瓶中混合 均匀， 并置于转速为500。

21、rpm的恒温磁力搅拌器上40预热10min， 预热结束后加入400U/g的 甘油三酯脂肪酶Lipase T1(基于油的总质量)、 100U/g甘油二酯脂肪酶Lipase PCL(基于油 的总质量)， 控制反应温度为40， 24h取样检测水解产物。 实验结果见表1。 0044 对比例4 0045 大豆油和水(pH为7.5的磷酸缓冲溶液)的质量比(1:0.5)， 加入具塞三角瓶中混合 均匀， 并置于转速为500rpm的恒温磁力搅拌器上40预热10min， 预热结束后加入400U/g的 甘油三酯脂肪酶Lipase T1(基于油的总质量)、 100U/g甘油二酯脂肪酶Lipase AOL(基于油 的总。

22、质量)， 控制反应温度为40， 24h取样检测水解产物。 实验结果见表1。 0046 实施例7 0047 大豆油和水(pH为7.5的磷酸缓冲溶液)的质量比(1:0.5)， 加入具塞三角瓶中混合 均匀， 并置于转速为500rpm的恒温磁力搅拌器上40预热10min， 预热结束后加入400U/g的 甘油三酯脂肪酶Lipase TL100L(基于油的总质量)、 100U/g甘油二酯脂肪酶Lipase SMG1 (基于油的总质量)， 同时添加50U/g的单甘油酯脂肪酶Lipase GMGL(基于油的总质量)， 控 制反应温度为40， 18h取样检测水解产物。 实验结果见表1。 0048 实施例8 00。

23、49 大豆油和水(pH为7.5的磷酸缓冲溶液)的质量比(1:0.5)， 加入具塞三角瓶中混合 均匀， 并置于转速为500rpm的恒温磁力搅拌器上40预热10min， 预热结束后加入400U/g的 甘油三酯脂肪酶Lipase TL100L(基于油的总质量)、 100U/g甘油二酯脂肪酶Lipase PCL(基 于油的总质量)， 同时添加50U/g的单甘油酯脂肪酶Lipase GMGL(基于油的总质量)， 控制反 应温度为40， 18h取样检测水解产物。 实验结果见表1。 0050 实施例9 0051 大豆油和水(pH为7.5的磷酸缓冲溶液)的质量比(1:0.5)， 加入具塞三角瓶中混合 均匀， 。

24、并置于转速为500rpm的恒温磁力搅拌器上40预热10min， 预热结束后加入400U/g的 甘油三酯脂肪酶Lipase TL100L(基于油的总质量)、 100U/g甘油二酯脂肪酶Lipase AOL(基 于油的总质量)， 同时添加50U/g的单甘油酯脂肪酶Lipase GMGL(基于油的总质量)， 控制反 应温度为40， 18h取样检测水解产物。 实验结果见表1。 0052 实施例10 0053 大豆油和水(pH为7.5的磷酸缓冲溶液)的质量比(1:0.5)， 加入具塞三角瓶中混合 均匀， 并置于转速为500rpm的恒温磁力搅拌器上40预热10min， 预热结束后加入400U/g的 甘油三。

25、酯脂肪酶Lipase T1(基于油的总质量)、 100U/g甘油二酯脂肪酶Lipase SMG1(基于 油的总质量)， 同时添加50U/g的单甘油酯脂肪酶Lipase GMGL(基于油的总质量)， 控制反应 温度为40， 18h取样检测水解产物。 实验结果见表1。 0054 实施例11 0055 大豆油和水(pH为7.5的磷酸缓冲溶液)的质量比(1:0.5)， 加入具塞三角瓶中混合 均匀， 并置于转速为500rpm的恒温磁力搅拌器上40预热10min， 预热结束后加入400U/g的 甘油三酯脂肪酶Lipase T1(基于油的总质量)、 100U/g甘油二酯脂肪酶Lipase PCL(基于油 的。

26、总质量)， 同时添加50U/g的单甘油酯脂肪酶Lipase GMGL(基于油的总质量)， 控制反应温 度为40， 18h取样检测水解产物。 实验结果见表1。 说明书 4/5 页 6 CN 110835637 A 6 0056 实施例12 0057 大豆油和水(pH为7.5的磷酸缓冲溶液)的质量比(1:0.5)， 加入具塞三角瓶中混合 均匀， 并置于转速为500rpm的恒温磁力搅拌器上40预热10min， 预热结束后加入400U/g的 甘油三酯脂肪酶Lipase T1(基于油的总质量)、 100U/g甘油二酯脂肪酶Lipase AOL(基于油 的总质量)， 同时添加50U/g的单甘油酯脂肪酶Lipase GMGL(基于油的总质量)， 控制反应温 度为40， 18h取样检测水解产物。 实验结果见表1。 0058 表1 0059 0060 上述实施例为本发明较佳的实施方式， 但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制， 其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、 修饰、 替代、 组合、 简化， 均应为等效的置换方式， 都包含在本发明的保护范围之内。 说明书 5/5 页 7 CN 110835637 A 7 。