CN1112156A - 植物油的酶脱胶方法 - Google Patents

Abstract

一种植物油的脱胶方法，是将该植物油pH值从 3调至6，并与含有磷脂酶A1，A2或B中的一种酶 的水溶液混合；在温度为20至90℃下该酶在边搅拌 的脱胶反应器中对植物油起作用；在分离脱胶后的植 物油之前或之后，将一种分离促进剂或加溶剂，在20 至90℃下加入来自脱胶反应器的液体；回收含有用 过的酶的实际上无淤渣的溶液，并且至少部分再循环 至脱胶反应器前面的位置。其中循环的用过的酶的 含量至少占植物油中分散的酶总量的10％。

Description

本发明涉及一种植物油的脱胶方法，其中将植物油的pH调至3～6，并将含有磷脂酶A1，A2或B中一种的酶水溶液分散到植物油中，在边搅拌的脱胶反应器中，使酶在20-90℃时在油中发生反应，然后，从经脱胶反应器中排出的液体中分离出脱过胶的植物油。

这种方法已被公开在EP-A-0513709的申请案中。但是在上述的方法中还保留着当植物油脱胶后，如何回收使用过的酶的问题。食用油也可以采用另一种不同的方法进行脱胶，该方法记载在EP-B-0122727案中，其中采用了水解的磷脂。该专利中提到的磷脂，如卵磷脂，在该方法中可以回收和再循环使用。

本发明的目的首先是在本发明的脱胶方法中至少部分再利用使用过的酶。为了完成本发明目的，本发明采用将一种分离促进剂（separation promoter），或加溶剂在温度为20-90℃时，加入脱胶反应器中得到的液体中，当然可在分离脱胶植物油之前或之后均可，然后，回收实际上无淤渣的水溶液，这种含有使用过的酶的水溶液至少部分再循环进入脱胶反应器的前面位置，并分散到欲脱胶的植物油中，其中循环使用的酶的含量占植物油中分散的酶总量的至少10%。为了节省费用，再循环使用的酶的含量理想的是至少达到占分散在植物油中酶总量的20%或更多，优选为至少50%。

从脱胶反应器得到的液体含有脱过胶的植物油。假如采用如离心技术从该液体中分离所述的脱胶植物油，同时可以回收含有使用过的酶的水-淤渣相。以下的两条路径都可以制备出所述的酶以再次利用：

路径1：

将分离促进剂在温度为20-90℃时分散到水-淤渣相中。在一收集器中搅拌该分散液，采用如过滤技术可从含有淤渣的液体中分离出实际上无淤渣的相，该相含有使用过的酶。将全部或部分所述的水相再循环到脱胶反应器的前面位置，并将它分散到欲脱胶的植物油中去。

路径2：

将加溶剂在温度为20-90℃时加入水-淤渣相中，经搅拌制成实际上无淤渣的，含有使用过的酶的水溶液。将全部或部分所述的溶液再循环到脱胶反应器的前面位置，并与欲脱胶的植物油混合。加溶剂抑制含磷脂的淤渣与吸附的酶发生沉淀。

第二条路径可以修改成将加溶剂加入来自脱胶反应器的含油液体中，用离心机分离该液体得到脱胶油脂。假如如此，回收脱过胶的植物油，得到实际上无淤渣的水相，这种水相含有使用过的酶。不必进一步处理将全部或部分所述的水相再循环进入脱胶反应器的前面位置，也可以将其与欲脱胶的植物油混合。

以下的物质或混合物可做为分离促进剂或者加溶剂：

a）聚乙烯-糖-脂肪酸酯，特别是吐温20至吐温85（杜邦制造的）;

b）蓖麻乙氧基化物;（ricinus ethoxylate）;

c）乙氧基化软脂酸盐（ethoxylatedpalmitate）;

d）乙氧基化合成一级醇，这种醇每分子中优选含有9-12个碳原子，并含有，例如12个乙氧基基团;

e）乙氧基化月桂醇，例如带有11个乙氧基基团;

f）乙氧基化动物脂脂肪醇，例如带25个乙氧基基团;

g）疏水性表面活性剂，例如SPAN 40或SPAN 88（ICI生产的）;

另外，下列物质也可以用做分离促进剂：

h）阴离子活性化合物，特别是

h1）热水溶性甲基纤维素，或

h2）热水溶性羧甲基纤维素;

ⅰ）无离子化合物，特别是

ⅰ1）淀粉，如，水溶性淀粉

ⅰ2）干凝胶，如，琼脂或水解凝胶;

ⅰ3）生物聚合物，特别是藻酸盐或脱乙酰壳多糖。

加溶剂或分离促进剂的用量可以有很大的变化，但在大多数情况下，介于每升液体为0.1-100g。加溶剂或分离促进剂的余料并不碍事。

对于用酶来对食用油进行脱胶，理想的是，首先用水对植物油进行预脱胶，目的是为了回收卵磷脂。因油脂中的卵磷酯可用磷脂酶A1，A2或B来进行操作，理想的是将油脂中的磷含量降至50-500ppm，用水来预脱胶是可以达到的。这种预处理方式主要建议用于高卵磷脂含量的植物油，例如，大豆油。

以下将结合附图解释本发明的最佳实施方案。

图1是使用分离促进剂方法的实施方案流程图。

图2是使用加溶剂方法的实施方案流程图。

按照图1，准备完全脱胶的植物油来自管线1。首先，油脂与供料筒2中的酸性水溶液，如柠檬酸一道按计量流率供料，随后，加入碱性水溶液，如氢氧化钠溶液，该溶液来自供料筒3，在这种流率下，植物油的PH值为3-6，优选约为5，它被经管线4供入第一分散装置5。在分散装置5中形成一种油水乳化液，并将其经过管线6送入收集器7。

留滞1至30分钟后，该乳化液流经管线8进入联接处9，在这里供料筒10中的水样酶溶液被加入。每升植物油加10-100mg的酶溶液。溶在水中的酶是磷脂酶A1，A2或者B，该溶液的活性为，如每毫升为10，000卵磷脂酶单位。含酶的植物油进一步流经另一个分散装置11，随后经管线12被导入脱胶反应器13。该反应器由1至5层构成。每一层包括一个搅拌器14和一个加热器15。经过交通管线16将邻近的层相互联接起来。图中示出的反应器13包括三层，即13a，13b，和13c，植物油从顶到底流经这些层，并在每一层都停留一段时间。每一层中都可以调节不同的处理温度。建议在最上层13a中采用最低温度，而在最低层13c中采用最高的温度。反应器中的处理温度介于20-90℃，在反应器中的全部停留时间通常为3-5小时。

处理后的植物油离开脱胶反应器13，经过管线17，被供入离心机18，离心回收脱胶油脂产品，并经管线19排出。供料筒21中的分离促进剂被加入含酶的水-淤渣相，流经管线20，在分散装置22中强烈搅拌生成的混合物。然后，将搅拌相经过管线23供入收集器24，这里面最好装有一个搅拌器25。收集器24中的温度为30-85℃，优选为60℃。其中停留时间为3-60分钟。在分离促进剂的作用下，吸附在磷脂淤渣上面的酶被吸附和转移到水相中。为了分离含酶的水相，来自收集器24的液体被送至过滤装置26，其中优选使用微滤。也可使用另一种方式，即在此处可以进行离心步骤。结果是磷脂淤渣被分出，经管线27排出。含有使用过的酶之水相在管线28中抽出，供给料筒10以进一步循环使用。任何新鲜酶溶液均来自管线29。这样使用过的酶可以再次使用对植物油进行脱胶，因此该方法的操作费用会大大地降低。

在管线1和17之间，图2所示的方法与参照图1中前文介绍的方法相同。根据图2，来自脱胶反应应3的水，磷脂淤渣和油脂的混合物，经管线17送入离心机18，从这里脱胶后的油脂被抽入管线19。将供料筒31中的加溶剂加入管线30中的含酶水淤渣相，在收集器32中搅拌得到的混合物。管线28中形成的含酶水溶液再循环至供料容器10中以再利用之。去除管线29中的剩余溶液。可以用一个分散装置22代替收集器32，参见图1。

另外，如图2所示的方法可将加溶剂经过用破折线表示的管线33加入流经管线17在离心机18前面位置的水，淤渣和油脂混合物中。一旦离心机起到混合器的作用，管线19中的脱胶后的植物油以及含酶水溶液被从离心机中抽出。后者溶液的全部或部分被经过管线30，34和28送入供料筒10以再利用之。在各种不同的方法中，可以省略供料筒31和收集器32。

实施例

如图所示的实验设备中，包括一个单级反应器13，用酶以各种方式对已用水进行预脱胶的菜子油再脱胶。实施例1，5和6为对照例，其中这些方法本发明不予采纳。

实施例1

将54ml 10%柠檬酸水溶液在60℃时加入6升预脱胶的菜子油中，加入48ml 5%NaOH水溶液以把其pH调至5.0。滞留30分钟后，把205ml含有3800卵磷脂酶单位的磷脂酶A₂的水溶液加入反应混合物。60℃强力混合5小时后，经离心机18将水-油乳液分离成一种油相和水淤渣相。管线19中的脱胶后的菜子油的残余磷含量为6ppm，其容积为370ml。含磷量是脱胶度的一种计量指标;有效脱胶后的油脂其残余的磷应少于10ppm。

实施例2

按照图2示出的方法重复实施例1。把3克/升吐温80加入管线30中的水-淤渣相，在分散装置（Ultra-Turrax）内强力搅拌所述液体。得到的含酶溶液无淤渣，并且不含有悬浮颗粒，经管线28将其再循环到供料筒10中，不必加入新鲜酶。管线19中的脱胶后的油脂含5ppm的残余磷。

实施例3

按照图2示出的方法重复实施例1。将吐温80加入来自反应器的管线17中的液体混合物中，其加入量为每升混合物2.5克。在离心机18中分离该混合物，得到的含酶溶液实际上不含有淤渣，并将其经管线34和28供给供料筒10。不必加入新鲜酶。管线19中的脱胶后的油脂只含有5ppm残余磷。

实施例4

按照图1示出的发明方法重复实施例1。将2克吐温80（杜邦生产）加入管线20中的水-淤渣相中，加入量为每升所述的相为2克，在分散装置22（Ultra-Turrax）中均质所述的液体。10分钟后，经离心从酶水溶液中分离磷脂淤渣。经管线28再循环酶溶液至供料筒10。不必加入新鲜酶溶液。流经管线19的脱胶油脂含5ppm残余磷脂。

实施例5

改进一下实施例4，将已经用吐温80预处理的，并且离心后的磷脂淤渣导入管线27，而非将酶水溶液与管线8中的油流在计量联接部9处混合。发现磷脂淤渣不能改进脱胶效果，这是因为它不具有酶活性。

实施例6

重复实施例4，不对管线28中的酶水溶液再循环。管线27中的磷脂淤渣在蒸馏水中再悬浮，并在60℃分散装置（Ultra-Turrax）中均质10分钟。此后，经离心分离该淤渣相，同时回收的水相被再循环至计量联接部9处。不必加入新鲜酶溶液。处理5小时后，发现菜子油含有49ppm的残余磷。这一点证明导入管线27中的磷脂淤渣中没有回收得到酶。

实施例7

重复实施例1以操作本发明之方法。将2克藻酸甲酸钠（alginate Protan）（Pronova-Biopolymer，Norway）加入管线20中导入的水-淤渣相，加入量为每升所述的相中加入2克，参见图1，在分散装置22（Ultra-Turrax）中均质所述的液体。10分钟滞留后，经离心从酶水溶液中分离磷脂淤渣。酶溶液再循环至供料筒10。不必加新鲜酶。

Claims (8)

1、一种植物油的脱胶方法，其中将该植物油pH值调至3～6，把含有磷脂酶A1，A2或B中的一种酶的水溶液分散到所述的植物油中，在温度为20至90°时候该酶在边搅拌的脱胶反应器中对植物油起作用，从脱胶反应器中抽出的液体中分离脱胶后的植物油，其特征在于将一种分离促进剂或者加溶剂，在分离脱胶后的植物油之前或者之后，在20至90℃温度下加入来自脱胶反应器的液体，含有使用过的酶的实际上无淤渣的水溶液，并且至少部分再循环至脱胶反应器前面的位置，并分散在欲脱胶处理的植物油中，其中再循环使用的酶的用量至少占植物油中分散的酶总量的10%。

2、根据权利要求所述的方法，其特征在于从脱胶反应器中抽出的液体中分离出脱胶后的植物油，因此回收水-淤渣相，将分离促进剂分散在所述的水-淤渣相中，分散温度为20至90℃，收集器中搅拌该水-淤渣相，从已搅拌的水-淤渣相中分离出含使用过的酶的，实际上无淤渣的水相，将至少部分所述的实际上无淤渣相再循环至脱胶反应器前面的位置。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于从脱胶反应器中抽出的液体中分离出所述的脱胶后的植物油，并回收水-淤渣相，将一种加溶剂在20至90℃温度下加入所述的水-淤渣相，搅拌制得一种实际上无淤渣的，含有使用过的酶的水溶液，并将其至少部分再循环于脱胶反应器前面的位置。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于将加溶剂加入从脱胶反应器中抽出的液体中，该液体流经分离器，分别回收脱胶后的植物油和实际上无淤渣的，含有使用过的酶的水溶液，并将至少部分该溶液再循环脱胶反应器前面的位置。

5、根据权利要求1或上述任一权利要求所述的方法，其特征在于所用的分离促进剂和加溶剂包括：

a、聚乙烯-糖-脂肪酸酯，

b、蓖麻乙氧基化物，

c、乙氧基化软脂酸盐，

d、乙氧基化合成一级醇，

e、乙氧基化月桂醇，

f、乙氧基化动物脂脂肪醇，

g、疏水性表面活性剂。

6、根据权利要求1至5中任何之一项权利要求所述的方法，其特征在于至少阴离子活性化合物或者无离子化合物能做为分离促进剂。

7、根据权利要求1或上述任何一项要求中所述的方法，其特征在于分离促进剂或者加溶剂的加入量为每升液体0.1至100克。

8、根据权利要求1至4中任何一项要求中所述的方法，其特征在于使用过的酶的用量占全部欲脱胶植物油中分散的酶总量的至少20%。

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