阅读说明：本技术 一种水溶性好耐高温磷脂的生产方法 (Production method of phospholipid with good water solubility and high temperature resistance ) 是由 吕鹏姗 王彦 葛萌 段妍聪 于 2020-07-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种水溶性好耐高温磷脂的生产方法,包括以下步骤：S1,粗磷脂,升温；S2,与乳酸溶液混合,控制温度,搅拌；S3,在一定时间内,与双氧水混合,升温,搅拌；S4,在一定时间内,与氢氧化钠水溶液,控制温度,搅拌；S5,调节温度,加入磷脂酶,反应一段时间；S6,抽真空脱水,得到改性的磷脂。本发明的水溶性好耐高温磷脂的生产方法,先羟基化,后酶解,对磷脂进行改性,以期获得水溶性好耐高温的改性磷脂。对磷脂的羟基化中,以乳酸为催化剂,催化磷脂与双氧水反应,以氢氧化钠中和反应。酶解中,添加磷脂酶A2,对羟基改性的磷脂进行酶解,进一步改性,最终得到的改性磷脂是水溶性和耐高温性能优良。(The invention discloses a production method of phospholipid with good water solubility and high temperature resistance, which comprises the following steps: s1, heating crude phospholipid; s2, mixing the lactic acid solution with the mixture, controlling the temperature and stirring the mixture; s3, mixing with hydrogen peroxide in a certain time, heating and stirring; s4, mixing with sodium hydroxide water solution in a certain time, controlling the temperature and stirring; s5, adjusting the temperature, adding phospholipase, and reacting for a period of time; and S6, vacuumizing and dehydrating to obtain the modified phospholipid. The production method of the phospholipid with good water solubility and high temperature resistance firstly hydroxylates and then carries out enzymolysis to modify the phospholipid so as to obtain the modified phospholipid with good water solubility and high temperature resistance. In hydroxylation of phospholipid, lactic acid is used as a catalyst to catalyze the reaction of phospholipid and hydrogen peroxide, and sodium hydroxide is used for neutralization reaction. In the enzymolysis, phospholipase A2 is added to carry out enzymolysis on the hydroxyl modified phospholipid for further modification, and the finally obtained modified phospholipid has excellent water solubility and high temperature resistance.)

一种水溶性好耐高温磷脂的生产方法

技术领域

本发明属于磷脂加工技术领域，涉及一种水溶性好耐高温磷脂的生产方法。

背景技术

磷脂(Phospholipid)，也称磷脂类、磷脂质，是指含有磷酸的脂类，属于复合脂。磷脂为两性分子，一端为亲水的含氮或磷的头，另一端为疏水(亲油)的长烃基链。磷脂在饲料工业、食品工业、医药及保健品、化妆品、纺织工业、皮革工业中广泛应用。

天然的磷脂在高温下，容易颜色加深，不耐高温，而且一般不溶于水。这严重限制了磷脂在水溶液、高温加工工艺中的使用。对天然的磷脂的改性是磷脂加工的重要研究方向。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种水溶性好耐高温磷脂的生产方法，其先对粗磷脂羟基化，然后再酶解，得到的磷脂既可以在水中很好的溶解，高温时色值也不变化。使得改性后的磷脂可以在水溶液、高温加工工艺中广泛应用。

本发明公开了一种水溶性好耐高温磷脂的生产方法，包括以下步骤：

S1，粗磷脂，升温；

S2，与乳酸溶液混合，控制温度，搅拌；

S3，在一定时间内，与双氧水混合，升温，搅拌；

S4，在一定时间内，与氢氧化钠水溶液，控制温度，搅拌；

S5，调节温度，加入磷脂酶A2，反应一段时间；

S6，抽真空脱水，得到改性的磷脂。

本发明的水溶性好耐高温磷脂的生产方法，采用先羟基化后酶解的方法对磷脂进行改性，以期获得水溶性好耐高温的改性磷脂。对磷脂的羟基化中，以乳酸为催化剂，催化磷脂与双氧水反应，以氢氧化钠中和反应。酶解中，添加磷脂酶A2，对羟基改性的磷脂进行酶解，进一步改性，最终得到的改性磷脂是水溶性和耐高温性能优良。

在本发明的一些实施方式中，S1步骤中，温度升至50-60℃。

在本发明的一些实施方式中，S2步骤中，控制温度为50-60℃，搅拌1.5-2.5h。

在本发明的一些实施方式中，S2步骤中，以重量计，乳酸为粗磷脂的3-4％，所述乳酸溶液的重量百分比浓度为30％。

在本发明的一些实施方式中，S3步骤中，在大于30min的时间内，与双氧水混合，升温至68-72℃，搅拌3.5-4.5h。

在本发明的一些实施方式中，S3步骤中，以重量计，双氧水为粗磷脂的8-10％，所述双氧水的重量百分比浓度为35％。

在本发明的一些实施方式中，S4步骤中，在大于30min的时间内，与氢氧化钠水溶液混合，控制温度68-72℃，搅拌4.5-5.5h。

在本发明的一些实施方式中，S4步骤中，以重量计，氢氧化钠为粗磷脂的3-5％，所述氢氧化钠溶液的重量百分比浓度为32％。

在本发明的一些实施方式中，S5步骤中，调节温度56-60℃，加入磷脂酶A2，搅拌，反应9-11h。

在本发明的一些实施方式中，S5步骤中，以重量计，加入的磷脂酶为粗磷脂的0.02-0.04％。

在本发明的一些实施方式中，S6步骤中，抽真空脱水期间温度小于80℃，脱水至水分≤1.5％。

在本发明的一些实施方式中，在S5步骤前，还包括加入EDTA-Ca和改性的磷脂的步骤。

在酶解中，磷脂酶A2是关键因素。Ca²⁺和Mg²⁺能够提高磷脂酶A2的酶活，EDTA则降低磷脂酶A2的酶活。在把EDTA-Ca和改性得到的磷脂添加到酶解步骤中时，惊奇的发现，可以大大的缩短酶解时间。同时发现，这种作用大大出处单独的EDTA-Ca和改性得到的磷脂的处理，具有协同作用。

在本发明的一些优选的实施方式中，加入的EDTA-Ca在体系中的浓度为0.5-5mmol/L。

在本发明的一些优选的实施方式中，以重量计，加入的改性磷脂为粗磷脂的0.1-1％。

EDTA-Ca在体系中的浓度为0.5-5mmol/L时，以重量计，加入的改性磷脂为粗磷脂的0.1-1％，EDTA-Ca和改性得到的磷脂的缩短酶解时间的作用明显，EDTA-Ca在体系中的浓度为低于0.1mmol/L或加入的改性磷脂低于粗磷脂的0.05％时，缩短酶解时间的作用不显著。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述步骤S5中，可以通过反应速率来控制磷脂酶的份量，具体步骤如下：

步骤A1，根据以下公式求出反应速率：

其中，R代表升温速率，T代表反应温度，d磷脂酶的分子直径，M代表速率常数，V代表求解得到的反应速率；

步骤A2，根据步骤A1求出的反应速率V，当反应速率V大于预设的阈值时，则减少磷脂酶的份量，当反应速率V小于预设的阈值时，则增加磷脂酶的份量。

本发明的有益技术效果是：

本发明的水溶性好耐高温磷脂的生产方法，先羟基化，后酶解，对磷脂进行改性，以期获得水溶性好耐高温的改性磷脂。对磷脂的羟基化中，以乳酸为催化剂，催化磷脂与双氧水反应，以氢氧化钠中和反应。酶解中，添加磷脂酶A2，对羟基改性的磷脂进行酶解，进一步改性，最终得到的改性磷脂是水溶性和耐高温性能优良。

本发明的水溶性好耐高温磷脂的生产方法，加入EDTA-Ca和改性得到的磷脂可以显著缩短酶解时间。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

除非特别指出，以下实施例和对比例为平行试验，采用同样的处理步骤和参数。所述乳酸溶液的重量百分比浓度为30％，双氧水的重量百分比浓度为35％，氢氧化钠溶液的重量百分比浓度为32％。所述粗磷脂为大豆油精炼过程中分离出来的油脚或食用大豆磷脂，经过脱水、脱色、脱杂步骤得到的产物，以重量计，丙酮不溶物磷脂含量在60％左右，甘油三酯和游离脂肪酸的含量在40％左右。得到的产品除了实施例5因丙酮脱脂为固态粉末外，其余均为粘稠的液态产品。所述磷脂酶A2的酶活力为12000U/ml。

实施例1

一种水溶性好耐高温磷脂的生产方法，包括以下步骤：

1、泵入粗磷脂(AI64.2，碘值96)4T，升温至50℃。

2、在30min时间内，均匀加入配制好的30％含量的乳酸溶液128kg(占粗磷脂重量的3.2％)，将温度调节至50℃，搅拌2h。

3、在30min或者更长时间内，均匀加入360kg(占粗磷脂重量的9％)双氧水，调节温度至70℃，搅拌4h。

4、在30min或者更长时间内，均匀加入160kg氢氧化钠溶液(占粗磷脂重量的4％)，调节温度至70℃，搅拌5h。

5、调节温度保持56℃，加入1.2kg的磷脂酶A2(占粗磷脂重量的0.03％)，搅拌反应10h。

6、抽真空脱水，期间温度小于80℃，直至水分≤1.5％。得到4吨产品(AI59.6，碘值68)。

实施例2

一种水溶性好耐高温磷脂的生产方法，包括以下步骤：

1、泵入粗磷脂(AI64.2，碘值96)4T，升温至60℃。

2、在30min时间内，均匀加入配制好的30％含量的乳酸溶液128kg(占粗磷脂重量的3.2％)，将温度调节至60℃，搅拌2h。

3、在30min或者更长时间内，均匀加入360kg(占粗磷脂重量的9％)双氧水，调节温度至70℃，搅拌4h。

4、在30min或者更长时间内，均匀加入160kg氢氧化钠溶液(占粗磷脂重量的4％)，调节温度至70℃，搅拌5h。

5、调节温度保持60℃，加入1.2kg的磷脂酶A2(占粗磷脂重量的0.03％)，搅拌反应10h。

6、抽真空脱水，期间温度小于80℃，直至水分≤1.5％。得到4吨产品(AI58.6，碘值63)。

实施例3

一种水溶性好耐高温磷脂的生产方法，包括以下步骤：

1、泵入粗磷脂(AI64.2，碘值96)4T，升温至60℃。

2、在30min时间内，均匀加入配制好的30％含量的乳酸溶液128kg(占粗磷脂重量的3.2％)，将温度调节至60℃，搅拌2h。

3、在30min或者更长时间内，均匀加入360kg(占粗磷脂重量的9％)双氧水，调节温度至70℃，搅拌4h。

4、在30min或者更长时间内，均匀加入160kg氢氧化钠溶液(占粗磷脂重量的4％)，调节温度至70℃，搅拌5h。

5、调节温度保持60℃，加入20kg实施例1得到的改性磷脂，加入EDTA-Ca，使得在反应体系中的浓度为1mmol/L，再加入1.2kg的磷脂酶A2(占粗磷脂重量的0.03％)，搅拌反应5h。

6、抽真空脱水，期间温度小于80℃，直至水分≤1.5％。得到4吨产品(AI57.5，碘值65)。

实施例4

一种水溶性好耐高温磷脂的生产方法，通过反应速率来控制磷脂酶的份量，具体步骤如下：

步骤A1，根据以下公式求出反应速率：

其中，R代表升温速率，T代表反应温度，d磷脂酶的分子直径，M代表速率常数，V代表求解得到的反应速率；

步骤A2，根据步骤A1求出的反应速率V，当反应速率V大于预设的阈值时，则减少磷脂酶的份量，当反应速率V小于预设的阈值时，则增加磷脂酶的份量。

通过上述方法，在一定的反应速度下，控制磷脂酶的用量，可以最大限度的发挥磷脂酶的作用，提高产品，减少磷脂酶的使用量，降低成本。

实施例5

一种水溶性好耐高温磷脂的生产方法，包括以下步骤：

1、泵入粗磷脂(AI64.2，碘值96)4T，升温至50℃。

2、在30min时间内，均匀加入配制好的30％含量的乳酸溶液128kg(占粗磷脂重量的3.2％)，将温度调节至50℃，搅拌2h。

3、在30min或者更长时间内，均匀加入360kg(占粗磷脂重量的9％)双氧水，调节温度至70℃，搅拌4h。

4、在30min或者更长时间内，均匀加入160kg氢氧化钠溶液(占粗磷脂重量的4％)，调节温度至70℃，搅拌5h。

5、调节温度保持56℃，加入1.2kg的磷脂酶A2(占粗磷脂重量的0.03％)，搅拌反应10h。

6、抽真空脱水，期间温度小于80℃，直至水分≤1.5％。得到4吨产品(AI59.6，碘值68)。

7、丙酮脱脂：

A取上述液体产品600kg，加入2400L纯度99.5％以上的丙酮，搅拌30min；

B静置分层，抽取上层含油母液1000L，再加入1000L纯度99.5％以上的丙酮，搅拌30分钟；

C重复B 5次；

D离心分离得滤饼600kg，真空干燥，粉碎过40目筛得粉状磷脂320kg(AI97.6，水分1.2，PV2.3)。

脱脂前，以重量计，磷脂占60％，甘油三酯和脂肪酸占40％。脱脂后，甘油三酯和脂肪酸的含量从40％下降至1.2％。脱脂后的磷脂，抗高温能力更强。

对比例1

与实施例1的区别在于，只有酶解步骤，没有羟基化步骤，即，包括步骤1、5、6，不包括步骤2-4。

对比例2

与实施例1的区别在于，只有羟基化步骤，没有酶解步骤，即，包括步骤1、2、3、4、6，不包括步骤5。

对比例3

与实施例3的区别在于，加入20kg实施例1得到的改性磷脂，不加入EDTA-Ca。

对比例4

与实施例3的区别在于，不加入实施例1得到的改性磷脂，只加入EDTA-Ca，，使得在反应体系中的浓度为1mmol/L。

实验例

1耐高温对比实验

对比例和实施例得到的改性磷脂，在115℃下存放，测量色值，加特纳值计。以GB28401-2012的方法测定过氧化值。结果见表1。

表1耐高温性能

从表1可以看出，115℃下随着时间的延长，实施例1、2、3、5的过氧化值在逐渐升高，升高的幅度和速度远远小于对比例1和对比例2。实施例1、2、3、5的色值在30h内保持不变，而对比例1和对比例2增加显著。表明了酶解步骤和羟基化步骤对于耐高温性能方面的协同作用。

2水溶性对比实验

水溶性用溶解性和HLB两个参数表征。其中，溶解性实验为，取对比例和实施例得到的改性磷脂各6g，分别加入100ml常温水，搅拌。采用乳化法法测定HLB值。结果见表2。

表2水溶性

	溶解性	HLB
			实施例1	完全溶解	12
实施例2	完全溶解	13
			实施例3	完全溶解	13
实施例5	完全溶解	15
			对比例1	有残渣	7
对比例2	有残渣	9

3酶解对比实验

实施例3与实施例1、2相比，得到类似的(AI和碘值相近)的改性磷脂，反应时间从10h缩短到了5h。而对比例3、4和实施例1、2相比，反应时间缩短不明显。

以上对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。