[发明专利]固定化脂肪酶以及固定化脂肪酶的制备方法

说明书

本发明涉及固定化脂肪酶以及固定化脂肪酶的制备方法。固定化脂肪酶包含阴离子交换树脂载体、酶蛋白、水分和保护剂，所述保护剂是低分子量的多羟基化合物。固定化脂肪酶的制备方法，包括：（1）提供脂肪酶酶液；（2）将阴离子交换树脂载体加入（1）所提供的酶液中并进行混合；（3）从步骤（2）所得的混合物中分离得到固定化酶，在步骤（1）和/或步骤（2）中添加保护剂，所述保护剂是低分子量的多羟基化合物，所述固定化酶不进行干燥处理。本发明的固定化脂肪酶不需要干燥也不需要任何物质处理，可直接用于酯化反应，反应速度快，酯化效果突出。本发明的制备方法中，载体不需要任何处理可直接用来吸附酶。

技术领域

本发明提供固定化脂肪酶，其用于酯化反应。本发明还提供固定化脂肪酶的制备及其应用。

背景技术

脂肪酶是一种生物催化剂，它除了能在油/水界面催化水解脂肪酸甘油酯外也广泛地用于催化酯化和酯交换反应。游离的脂肪酶虽然用途广泛，催化技术比较成熟，但其容易受到pH、温度等条件的影响而不稳定，分离困难，大多数情况下只能使用一次，不是工业应用中理想的催化剂。酶固定化技术是提高酶使用效率、实现连续操作、降低生产成本的有效手段之一。

现在可以得到的固定化脂肪酶，如诺维信出售的脂肪酶RM IM、脂肪酶TL IM以及Novozyme 435等，都以干燥物的形态提供。特别对于酯化反应，当固定化酶水分超过一定量时，酯化活力会降低而表现为较高的水解活力，所以理论上更需要反应所用的固定化酶以干燥物的形式存在。但是，固定化酶进行减压、真空或加热等的干燥过程中，易引起吸附的酶失活，大多数情况下，实际的活性没有显现出吸附时的最大活力。

专利CN 100347295 C描述了一种将脂肪酶用载体吸附后不进行干燥，通过与脂肪酸、脂肪酸甘油三酯或脂肪酸部分甘油酯接触，调节水分，酯化反应用固定化酶的制备方法。该方法处理时间久，并且调节水分过程中需要用到大量的脂肪酸、脂肪酸甘油三酯或脂肪酸部分甘油酯，对资源造成了极大的浪费，因而没有太大的实用价值。

日本特开2000-166589号公报提出了脂肪酶被载体吸附后，不进行干燥，迅速直接与反应底物接触，进行酯化反应的方法。但是该方法中，载体在吸附酶之前需要进行多步处理，处理方法非常复杂，并且需要用脂溶性的脂肪酸或脂肪酸类似物处理载体，对资源也造成极大的浪费，提高了生产成本。按照该方法，酶经吸附后要与反应底物迅速接触，反应压强要求非常苛刻，需要在13Pa或更低压强下进行反应，对设备要求高，并且初期反应进行非常缓慢，反应4h后甘油二酯（DG）与甘油三酯（TG）的含量之和才可达到63%。

发明内容

本发明提供了一种用于酯化反应的固定化脂肪酶及其制备方法和其用途。

本发明涉及固定化脂肪酶，其主要包含阴离子交换树脂载体、酶蛋白、水分和保护剂。

本发明的一个目的是提供固定化脂肪酶，其包含阴离子交换树脂载体、酶蛋白、水分和保护剂，所述保护剂是低分子量的多羟基化合物。

根据所述的固定化脂肪酶，其中所述水分相对于固定化脂肪酶，按重量计以30%～75%的量存在，优选40%～57%的量存在。

根据所述的固定化脂肪酶，其中所述保护剂相对于固定化脂肪酶，按重量计以1%～50%的量存在，优选14%～30%的量存在。

根据所述的固定化脂肪酶，其中所述阴离子交换树脂载体相对于固定化脂肪酶，按重量计以10%～50%的量存在，优选10～40%的量存在，优选22%～32%的量存在，和/或所述酶蛋白相对于固定化脂肪酶，按重量计以0.1%～2%的量存在，优选0.5%～1.5%的量存在。

根据所述的固定化脂肪酶，其中所述保护剂是低分子量的多羟基化合物，所述低分子量的多羟基化合物选自分子量小于500的多羟基化合物中的至少一种，优选选自丙二醇、甘油、山梨醇、甘露醇、乳糖、糊精、麦芽糖、甘露糖中的至少一种。