[发明专利]一种超临界CO2

说明书

本发明属于酶催化领域，具体涉及一种超临界CO₂条件下酶催化制备OPO结构脂的方法。本发明固定化酶催化制备OPO结构脂的方法具体为：以卤代羧酸、咪唑类化合物、羰二咪唑、脂肪酶液为原料，反应得到酰化脂肪酶溶液；将硝酸锌加入到去离子水中；将2‑甲基咪唑、酰化脂肪酶溶液与聚乙烯吡咯烷酮溶解于去离子水中；将上述溶液混合，得到固定化脂肪酶；以三棕榈酸甘油酯和油酸为反应底物，加入固定化脂肪酶，置于反应釜，通入介质CO₂，反应，分离，得到OPO结构脂。本发明的反应条件温和，操作简单，原料利用率高，转化率高，纯度高，并且酶催化剂可重复利用，选择性高，对环境污染小，降低了生产成本，有望进行工业化生产。

技术领域

本发明属于酶催化领域，具体涉及一种超临界CO₂条件下酶催化制备OPO结构脂的方法。

背景技术

随着经济的发展，生活水平的提高，人们对于婴幼儿食品的消费量己经越来越高。婴幼儿身体小，生理机能尚未成熟，但为了达到正常的生长发育，每公斤体重的热量需求却是成人的二倍以上，若主要以糖类及蛋白质供应所需能量的话，每克只能供给16KJ的热量，所以食用量必须相当大，对消化功能还不是很完善的婴儿来说是一项不小的负担；而油脂可以供应蛋白质或糖类两倍以上的热量即每克38KJ的热量，因此脂肪在婴幼儿食品中必不可缺的物质。甘油三酯含有酯化在甘油上的饱和、单不饱和、及多不饱和脂肪酸，脂肪酸不是任意分布在这三个立体异构特异性位置，而是有选择性的酯化到某一位置，从而为新生儿和婴儿提供理想的单酰甘油和脂肪酸混合物。棕榈酸酯化在甘油三酯的Sn-2，而Sn-l和Sn-3位被油酸占据时所形成的甘油三酯称为1，3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯，即油酸-棕榈酸-油酸三酯，称OPO结构脂。

当前OPO结构脂制备工艺中的底物油酸和棕榈酸三酯并不是脂肪酶在自然界中的天然底物，有机溶剂体系也不是脂肪酶催化的天然环境，极大地限制了脂肪酶的选择性及活性表达，导致OPO结构脂收率普遍偏低，并且当前工艺中有机溶剂的大量使用不仅污染环境，同时对于油脂食品有着重大的安全隐患。

母乳中脂肪酸在甘油三酯骨架上有高度特异性的位置分布，分别叫做sn-1、sn-2和sn-3 位，其中sn-2位是中间位，sn-1和sn-3在两端，这种特异性构象对母乳脂肪吸收的高效性起着至关重要的作用。母乳的脂肪在sn-2通常为棕榈酸居多(约70-80％)，sn-1位和sn-3 位为油酸居多。一般的植物油脂却恰恰相反，sn-2位油酸居多，只有约6-12％的棕榈酸酯化在sn-2位，sn-1和sn-3位棕榈酸居多，在这两个位置上的棕榈酸被胰酯酶水解后形成游离棕榈酸，而游离棕榈酸熔点高于人类体温，它在小肠的酸性环境下容易和钙、镁等矿物质发生皂化反应，形成不溶性皂化盐，就会严重降低脂肪酸的吸收率，而被排出体外。如果棕榈酸以sn-2位的单甘脂形式存在，就会很容易被人体吸收，从而提高人体脂肪酸的吸收率。

随着生物技术、酶工程技术和脂肪酶技术的发展，利用特异性生物酶具有定向催化特性，通过酯交换获得sn-2位置富含棕榈酸的OPO结构油脂成为可能。该反应通常是在搅拌釜反应容器中进行，酶的活力、用量、反应底物，水分及溶剂体系等都影响酶促酯交换反应的速度。合成的OPO结构油脂具有可减少婴儿肠道脂肪酸的排泄，促进婴儿对食物中脂肪的吸收；促进婴儿肠道对钙的吸收，增加婴儿的骨矿物质沉淀，并促进婴儿骨骼的生长发育；还可缓解婴儿便秘等等优点。