使用pla和plc磷脂酶混合物進行的酶法脫膠的製作方法

2023-11-09 02:30:17

專利名稱：：使用pla和plc磷脂酶混合物進行的酶法脫膠的製作方法
技術領域：
：本申請涉及從植物油中去除各種磷脂和卵磷脂(已知被統稱為"膠")以製造可用於食物生產和/或非食物應用的脫膠油或脂肪產品的酶方法。更具體而言，本申請涉及酶處理和去除各種磷脂和卯磷脂的方法，該方法可應用於粗製油或水脫膠油。在一個實施方案中，所述酶反應或處理周期可少於約1小時。
背景技術：
：通過壓搾或溶劑提取法獲得的粗製植物油是一種甘油三酯、磷脂、甾醇、生育酚、游離脂肪酸、痕量金屬以及其它微量化合物的複雜混合物。人們希望去除磷脂、游離脂肪酸和痕量金屬，從而生產出口味淡、色澤淺和保質期長的高品質色拉油。去除磷脂可導致幾乎所有與植物油精製相伴的損失。如圖1所示，磷脂在其甘油骨架的兩個末端之一帶有磷酸酯基團，而甘油三酯包含至少一個脂肪酸。磷脂的該磷酸酯基團是"親水的"或是"喜水的"，其表示該官能團X被水吸引。磷脂的脂肪酸鏈R1和R2是"親脂的"或"喜脂的"，其表示它們被脂質吸引。由於磷脂分子同時具有親水官能團和親脂脂肪酸鏈，因此它是一種出色的天然乳化劑。在圖1中表示為"X"的磷脂的含磷酸官能團決定了其親水性程度。圖1中的官能團X可以是各種已知類型中的任意一種，表2中列舉了這些類型中的一小部分。含有膽鹼官能團和乙醇胺官能團的磷脂對水具有最大的親和性，而含酸、酸性鹽(鈣、鎂和鐵)以及肌醇官能團的磷脂對水具有較低的親和性。磷脂酸和磷脂酸的鹽通常被稱為"不可水合的磷脂"或NHP。磷脂通常以百萬分之幾的"磷含量"在油中測量到。表1中包含了主要的油籽作物中存在的典型磷脂量，以及各種官能團在油中存在的磷脂中的百分比分布。tableseeoriginaldocumentpage7表l:常見油籽的典型磷脂含量和分布。磷脂可通過多種不同的已知手段從植物油中部分或完全去除。工業中最常用的方法是水脫膠、酸脫膠、鹼煉以及酶法脫膠。水脫膠該技術通常應用於含有高水平可水合磷脂的粗製油。由於其溫和的特性，所得的磷脂可用作卵磷脂(一種天然乳化劑)。從該技術獲得的油在本行業中通常被稱為"脫膠的"，儘管只是被部分脫膠。由於水脫膠的油依然含有大量的磷脂，特別是非水合性磷脂，可能需要其它工藝技術(例如鹼煉或PLA1酶脫膠)來生產最終的、具有高穩定性和低色澤的高品質油。在水脫膠工藝中，在60-75"下，將水(1至5%w/w)添加至粗製油中，並劇烈攪拌。然後將油輕柔混合15至60分鐘，以幫助油中存在的磷脂的水合。磷脂或"膠"的水合使膠膨脹並凝集為絮狀物。該絮狀物是水合膠和油的乳化液或混合物。該乳化液具有高於油的比重，並可通過沉降、過濾或離心的工業操作進行分離。離心可產生兩種流體，水脫膠油和溼膠。該水脫膠工藝主要僅去除可水合的磷脂。作為磷脂酸鹽和/或PI測得的剩餘磷脂(50至250ppm)可在後續的加工操作中去除。分離的溼膠是一種每兩分子磷脂(或膠)含有至少一分子甘油三酯(或油)的乳化油混合物。這種乳化油不能從乳化液中物理分離或回收，並被認為是一種工藝損耗。該膠可被乾燥，並作為食品級卵磷脂出售，但它們通常作為副產物被用於經濟價值較低的其它應用(例如動物詞料或工業過程)。乳化導致的油損耗非常大，並對精製油工藝成本的總體經濟平衡產生負面經濟影響。酸脫膠當目標為總體去除磷脂時，該技術通常被應用於粗製油。所得的油在行業中通常稱為"超脫膠"或"完全脫膠"。在60-90°C下，用250至2000ppm的磷酸或檸檬酸處理粗製油並劇烈攪拌。使酸與NHP的鹽反應10至90分鐘。酸可提高NHP的親水性，從而促進它們的去除。然後在60-75。C下，將水(1至5%w/w)添加至酸處理的粗製油中並劇烈攪拌。然後將油輕柔混合15至60分鐘，以幫助磷脂的水合。磷脂或"膠"的水合使膠膨脹並凝集為絮狀物。該絮狀物是水合膠和油的乳化液或混合物。該乳化液的比重高於油，並可通過沉降、過濾或離心的工業操作進行分離。離心得到酸脫膠的油和溼膠。該酸脫膠工藝可去除大部分的磷脂，但該脫膠油中仍殘留了較多的磷脂(25-100ppm)，從而需要另外加工。對於食品應用，該酸脫膠油通常要進行漂白和除臭，本行業中稱為"物理精煉"的一種工藝。這種用酸處理的膠不能作為食品級卯磷脂使用。與水脫膠工藝一樣，該酸脫膠工藝中的分離和乾燥的膠中每兩分子磷脂(或膠)含有至少一分子的甘油三酯(或油)。這種乳化的油不能被物理分離或回收，並被認為是一種工藝損耗，其對精製油工藝成本的總體經濟平衡具有負面經濟影響。鹼煉當目標為去除所有磷脂和游離脂肪酸時，該技術通常被應用於粗製或水脫膠油。在60-90°C下，用200至1000ppm的磷酸或檸檬酸處理粗製或水脫膠油，並劇烈攪拌。使酸與NHP的鹽反應10至90分鐘。酸可提高NHP的親水性，從而促進它們的去除。在65-75。C下向酸處理的油中添加稀釋的氫氧化鈉溶液(10-18%w/w)。氫氧化鈉(苛性鹼)的量是基於油中存在的游離脂肪酸的量，並在乾重基礎上過量0.05%至0.20%。該苛性鹼溶液中和游離脂肪酸(生成鈉皂)、中和過量的酸，並與所生成的鈉皂一起幫助所有剩餘磷脂的水合和乳化。該氫氧化鈉/油溶液被混合約10分鐘，然後通過沉降、過濾或通過工業離心進行分離。離心獲得苛性鹼處理的油和皂腳。然後在90-95。C下用10至20%的軟化水"洗滌"該苛性鹼處理的油，並再次離心。離心所得的油被稱為"曾被精煉的"(OnceRefined)，而該水通常稱為"洗水"(WashWater)。對於食品應用，該"曾被精煉的"油通常要進行漂白和除臭以生產色拉油。水洗的替代方式是用吸收性矽膠處理該哿性鹼處理的油，並濾走初始離心中的殘餘急和未去除的磷脂。如同水和酸脫膠工藝一樣，該鹼煉工藝中的分離和乾燥的膠中每兩分子磷脂(或膠)含有一分子的甘油三酯(或油)。這種乳化油不能被物理分離或回收，並被認為是一種工藝損耗。此外，該氫氧化鈉將與中性油反應生成皂，從而進一步減少總體的油產率，並對精製油工藝成本的總體經濟平衡產生負面經濟影響。酶處理植物油行業中採用的另一種精煉技術是"酶催化精煉"或"酶法脫膠"。當目標為完全去除磷脂時，酶法脫膠可被使用。一般而言，現有技術中的酶法脫月交處理已^t應用在已經通過其它方法中的一種(通常為水脫膠)進行了脫膠的油。對於食品應用，該酶法脫膠油隨後進行漂白和除臭，本行業中稱為"物理精煉"的一種工藝。酶法脫膠提供了比水、酸或苛性鹼脫膠更好的油產率，並具有更好的經濟效益。該酶催化反應改變了磷脂的性質，裂解了一些磷脂的部分。這減少了磷脂的乳化特性，使得從油中分離膠時損耗較少的油，從而節省了油。對磷脂具有活性的酶通常被稱為"磷脂酶"。磷脂酶可根據該酶在磷脂分子上反應的位置分類，並被稱為PLA1、PLA2、PLC和PLD。磷脂分子上與不同類型的磷脂酶反應的位置顯示於圖3中。從圖3可以看到，不同的磷脂酶可在與磷脂反應時獲得不同的化合物。此外，每個類型的磷脂酶具有其自身的反應速率和最佳反應條件(pH、水％和溫度)。PLA在單獨使用時通常需要至少約4小時的反應時間，而PLC單獨使用時通常需要約1小時的反應時間。已知酶催化處理應當在pH小於或等於8下進行，從而儘量減少不希望的油皂化，但PLA最佳反應pH為4.5，而PLC的最佳反應pH為7.0。每種酶還具有不同的耐熱性。PLA酶將在約50°C下變性，而PLC酶將在約65°C下變性。具有磷脂酶活性的胺基酸序列已在文獻中廣泛報導，並披露於專利中，且據報導它們中的一部分對植物油中存在的磷脂具有活性。所有這些已為本領域所知。一種具有褲脂酶活性的商業化的PLA1酶產品為Novozymes的磷脂酶AlLecitaseUltra。衝艮才居Novozymes的應用表油與脂肪(ApplicationSheetOils&Fats)#2002-185255-01和2002-05894-03中的描述，該產品可在40。C^K55。C下與緩衝至4.5<pH5^e^#/《-用分離混合器將1998.4克含341.2ppm磷的粗製大豆油在正常攪拌下加熱至75-80°C。添加2.0克的50%w/w檸檬酸溶液，剪切1分鐘。使用分離混合器對油進行l小時的正常攪拌。在正常速度的攪拌下冷卻該油，直至油溫為40。C，然後添加1.8毫升4摩爾氫氧化鈉溶液，將混合物剪切混合10秒。檸檬酸和苛性鹼形成pH4.5的弱緩衝液。將溫度維持在40-45°C。添加0.1038克Diversa的Purifine(PLC脂肪酶BD16449,含205U/mg)和0.2047克ABEnzymes銷售的RohalaseMPL(批號Ch:4738)，然後添加60克去離子水，並將全部混合物剪切混合60秒。在約40-45t的溫度下將油混合物以正常速度攪拌4小時。然後離心該酶處理的油；收集分離的油和溼月交。PLC和PLA2組合酶混合物在中性pH下生成具有5.8ppm的殘留磷的脫膠油。本實施例顯示將反應時間由1小時增加至4小時未導致更好的脫膠，事實上導致殘留磷的水平更高。前述實施例1-12的結果總結於下表2中。表2tableseeoriginaldocumentpage28實施例13-30按下表3所示進行實驗設計(DOE),以確定特定的工藝控制變量對該酶法脫膠工藝的作用。表3tableseeoriginaldocumentpage28順次-每種酶單獨添加，儘管在至少部分反應時間內兩種酶均與油混合物接觸。同時-兩種酶在相同時間添加。pH-酶暴露至油的pH。溫度-酶暴露至油的溫度。攪拌時間-每種酶添加後高速攪拌混合物的時間。反應時間-至少一種酶與油接觸的總時間。這些操作變量在18個單獨的試驗中評估，在本文的實施例13-30中顯示。實施例13-30的中所測試的每個變量的值列舉於下文的表4中。表4tableseeoriginaldocumentpage29使用分離混合器將1999.1克含769.5卯m磷的粗製大豆油在正常攪拌下加熱至75-80°C。添加2.0克的50%w/w檸檬酸溶液，剪切1分鐘。使用分離混合器正常攪拌油1小時。在正常速度攪拌下冷卻該油，直至油溫為40°C，然後添加2.4毫升4摩爾氬氧化鈉溶液，將混合物剪切混合10秒。檸檬酸和苛性鹼形成pH為5.0的弱緩衝液。將溫度維持在40°C，添加1.5008克Diversa的PurifineTM(PLC脂肪酶，批號90BU002A1)，然後添加30克去離子水，並將全部混合物剪切混合120秒。將該油混合物在正常速度下攪拌60分鐘。將溫度維持在40°C，添加0.2132克Novozymes的LecitaseUltra(PLA1脂肪酶，批號LYN05007)，並將全部混合物剪切混合120秒。在4(TC的溫度下將油混合物以正常速度攪拌60分鐘。然後離心該酶處理的油，收集分離的油和溼膠。在先PLC後PLA1順次脫膠油中的殘留磷為6.5ppm。實施例14使用分離混合器將2010.5克含785.1ppm磷的粗製大豆油在正常攪拌下冷卻至60°C。將溫度維持在60°C，添加1.5316克Diversa的Purifme(PLC脂肪酶，批號90BU002A1)和0.2073克Novozymes的LecitaseUltra(PLA1脂肪酶，批號LYN05007)，然後添加30克去離子水，並將全部混合物剪切混合45秒。在6(TC的溫度下將油混合物以正常速度攪拌60分鐘。然後離心該酶處理的油，收集分離的油和溼膠。PLC和PLA1組合酶混合物在中性pH下生成具有109.6ppm的殘留磷的脫膠油。實施例15使用分離混合器將1994.5克含785.1ppm磷的粗製大豆油在正常攪拌下冷卻至40°C。將溫度維持在40°C，添加0.754克Diversa的Purifine(PLC脂肪酶，批號90BU002A1)，然後添加90克去離子水，並將全部混合物剪切混合60秒。將該油混合物在正常速度下攪拌15分鐘。將溫度保持在40°C。添加0.2242克Novozymes的LecitaseUltra(PLA1脂肪酶，批號LYN05007)，並將全部混合物剪切混合60秒。在4(TC的溫度下將油混合物以正常速度攪拌15分鐘。然後離心該酶處理的油，收集分離的油和溼膠。在先PLC後PLA1順次脫膠油中的殘留磷為27.4ppm。實施例16使用分離混合器將2002.0克含785.1ppm磷的粗製大豆油在正常攪拌下加熱至75-80°C。添加2.0克的50%w/w檸檬酸溶液，剪切1分鐘。使用分離混合器對油進行1小時的正常攪拌。在正常速度攪拌下冷卻該油，直至油溫為5(TC，然後添加1.8毫升4摩爾氫氧化鈉溶液，將混合物剪切混合10秒。檸檬酸和苛性鹼形成pH為4.5的弱緩衝液。將溫度維持在50°C，添加0.7498克Diversa的Purifine(PLC脂肪酶，批號90BU002A1),然後添加30克去離子水，並將全部混合物剪切混合120秒。將該油混合物在正常速度下攪拌30分鐘。將溫度維持在50°C，添加0.4064克Novozymes的LecitaseUltra(PLA1脂肪酶，批號LYN05007)，並將全部混合物剪切混合120秒。在50。C的溫度下將油混合物以正常速度攪拌30分鐘。然後離心該酶處理的油，收集分離的油和溼膠。在先PLC後PLA1順次脫膠油中的殘留磷為7.6ppm。實施例17使用分離混合器將2010.7克含785.1ppm磷的粗製大豆油在正常攪拌下加熱至50°C。將溫度維持在50°C，添加1.4981克Diversa的Purifine(PLC脂肪酶，批號90BU002A1)，然後添加60克去離子水，並將全部混合物剪切混合45秒。將該油混合物在正常速度下攪拌15分鐘。將溫度維持在50°C,添加0.4143克Novozymes的LecitaseUltra(PLA1月旨肪酶，批號LYN05007)，並將全部混合物剪切混合45秒。在50。C的溫度下將油混合物以正常速度攪拌15分鐘。然後離心該酶處理的油，收集分離的油和溼膠。在先PLC後PLA1順次脫膠油中的殘留磷為79.3ppm。實施例18使用分離混合器將2005.3克含742.9ppm磷的粗製大豆油在正常攪拌下加熱至75-80°C。添加2.0克的50%w/w種檬酸溶液，剪切1分鐘。使用分離混合器對油進行1小時的正常攪拌。在正常速度的攪拌下冷卻該油，直至油溫為6(TC，然後添加2.4毫升4摩爾氫氧化鈉溶液，將混合物剪切混合10秒。檸檬酸和苛性鹼形成pH為5.0的弱緩衝液。將溫度維持在60°C，添力o0.7491克Diversa的Purifine(PLC脂肪酶，批號90BU002A1)，然後添加60克去離子水，並將全部混合物剪切混合45秒。將該油混合物在正常速度下攪拌60分鐘。將溫度維持在60°C,添加0.1220克Novozymes的LecitaseUltra(PLA1脂肪酶，批號LYN05007)，並將全部混合物剪切混合45秒。在60°C的溫度下將油混合物以正常速度攪拌60分鐘。然後離心該酶處理的油，收集分離的油和溼膠。在先PLC後PLA1順次脫膠油中的殘留磷為2.2ppm。實施例19使用分離混合器將2000.4克含742.9ppm磷的粗製大豆油在正常攪拌下加熱至75-80°C。添加2.0克的50%w/w檸檬酸溶液，剪切1分鐘。使用分離混合器對油進行1小時的正常攪拌。在正常速度的攪拌下冷卻該油，直至油溫為60。C，然後添加2.4毫升4摩爾氫氧化鈉溶液，將混合物剪切混合10秒。檸檬酸和苛性鹼形成pH為5.0的弱緩衝液。將溫度維持在60°C,添加2.2270克Diversa的Purifine(PLC脂肪酶，批號90BU002A1)和0.3937克Novozymes的LeckaseUltra(PLA1脂肪酶，批號LYN05007),然後添加30克去離子水，並將全部混合物剪切混合60秒。在6(TC的溫度下將油混合物以正常速度攪拌30分鐘。然後離心該酶處理的油，收集分離的油和溼膠。PLC和PLA1組合酶混合物在pH5.0下生成具有7.8ppm的殘留磷的脫膠油。實施例20使用分離混合器將2006.3克含719.3ppm磷的粗製大豆油在正常攪拌下加熱至60°C。將溫度維持在60°C，添加0,7561克Diversa的Purifine(PLC脂肪酶，批號90BU002A1)和0.4098克Novozymes的LecitaseUltra(PLA1脂肪酶，批號LYN05007),然後添加90克去離子水，並將全部混合物剪切混合120秒。在60。C的溫度下將油混合物以正常速度攪拌120分鐘。然後離心該酶處理的油，收集分離的油和溼膠。PLC和PLA1組合酶混合物在中性pH下生成具有64.1ppm的殘留磷的脫膠油。實施例21使用分離混合器將1998.5克含719.3ppm磷的粗製大豆油在正常攪拌下加熱至75-80°C。添加2.0克的50%w/w檸檬酸溶液，剪切1分鐘。使用分離混合器對油進行1小時的正常攪拌。在正常速度的攪拌下冷卻該油，直至油溫為4(TC，然後添加1.8毫升4摩爾氫氧化鈉溶液，將混合物剪切混合10秒。檸檬酸和苛性鹼形成pH為4.5的弱緩衝液。將溫度維持在40°C，添加1.4798克Diversa的PurifineTM(PLC脂肪酶，批號90BU002A1)和0,4018克Novozymes的LecitaseUltra(PLAl脂肪酶，批號LYN05007)，然後添加60克去離子水，並將全部混合物剪切混合60秒。在40。C的溫度下將油混合物以正常速度攪拌120分鐘。然後離心該酶處理的油，收集分離的油和溼膠。PLC和PLAl組合酶混合物在pH4.5下生成具有5.5ppm的殘留磷的脫膠油。實施例22使用分離混合器將2001.3克含719.3ppm磷的粗製大豆油在正常攪拌下加熱至75-80°C。添加2.0克的50%w/w檸檬酸溶液，剪切1分鐘。使用分離混合器對油進行1小時的正常攪拌。在正常速度的攪拌下冷卻該油，直至油溫為4(TC，然後添加2.4毫升4摩爾氫氧化鈉溶液，將混合物剪切混合10秒。檸檬酸和苛性鹼形成pH為5.0的弱緩衝液。將溫度維持在40°C，添加2.2580克Diversa的Purifine(PLC脂肪酶，批號90BU002A1)，然後添加90克去離子水，並將全部混合物剪切混合45秒。將該油混合物在正常速度下攪拌30分鐘。將溫度維持在40°C，添加0.4126克Novozymes的LecitaseUltra(PLAl脂肪酶，批號LYN05007)，並將全部混合物剪切混合45秒。在40°C的溫度下將油混合物以正常速度攪拌30分鐘。然後離心該酶處理的油，收集分離的油和溼膠。PLC和PLAl順次處理的脫膠油中具有2.1ppm的殘留磷。實施例23使用分離混合器將2002.0克含747.3ppm磷的粗製大豆油在正常攪拌下加熱至75-80°C。添加2.0克的50%w/w種檬酸溶液，剪切1分鐘。使用分離混合器對油進行1小時的正常攪拌。在正常速度的攪拌下冷卻該油，直至油溫為60。C，然後添加1.8毫升4摩爾氫氧化鈉溶液，將混合物剪切混合10秒。種檬酸和苛性鹼形成pH為4.5的弱緩衝液。將溫度維持在60°C，添加2.2194克Diversa的Purifine(PLC脂肪酶，批號90BU002A1)，然後添加60克去離子水，並將全部混合物剪切混合120秒。將該油混合物在正常速度下攪拌15分鐘。將溫度維持在60°C，添加0.2198克Novozymes的LecitaseUltra(PLA1脂肪酶，批號LYN05007)，並將全部混合物剪切混合120秒。在60。C的溫度下將油混合物以正常速度攪拌15分鐘。然後離心該酶處理的油，收集分離的油和溼膠。PLC和PLA1順次處理的脫膠油中具有4.6ppm的殘留磷。實施例24使用分離混合器將2000.8克含747.3ppm磷的粗製大豆油在正常攪拌下加熱至75-80°C。添加2.0克的50%w/w檸檬酸溶液；剪切1分鐘。使用分離混合器對油進行1小時的正常攪拌。在正常速度的攪拌下冷卻該油，直至油溫為5(TC,然後添加1.8毫升4摩爾氫氧化鈉溶液，將混合物剪切混合10秒。種檬酸和苛性鹼形成pH為4.5的弱緩衝液。將溫度維持在50°C，添加2.2500克Diversa的Purifine(PLC脂肪酶，批號90BU002A1)和0.2216克Novozymes的LecitaseUltra(PLA1脂肪酶，批號LYN05007)，然後添加90克去離子水，並將全部混合物剪切混合45秒。在50。C的溫度下將油混合物以正常速度攪拌120分鐘。然後離心該酶處理的油；收集分離的油和溼膠。PLC和PLA1組合酶混合物生成具有1.8ppm的殘留磷的脫膠油。實施例25將1998.9克含747.3ppm磷的粗製大豆油在使用分離混合器正常攪拌下加熱至75-80°C。添加2.0克的50%w/w檸檬酸溶液，剪切1分鐘。使用分離混合器對油進行1小時的正常攪拌。在正常速度的攪拌下冷卻該油，直至油溫為50。C，然後添加2.4毫升4摩爾氫氧化鈉溶液，將混合物剪切混合10秒。檸檬酸和苛性鹼形成pH為5.0的弱緩衝液。將溫度維持在50°C，添力。0.7445克Diversa的PurifineTM(PLC脂肪酶，批號90BU002A1)和0.2042克Novozymes的LecitaseUltra(PLA1脂肪酶，批號LYN05007),然後添加60克去離子水，並將全部混合物剪切混合60秒。在5(TC的溫度下將油混合物以正常速度攪拌60分鐘。然後離心該酶處理的油；收集分離的油和溼膠。PLC和PLA1組合酶混合物生成具有7.2ppm的殘留磷的脫膠油。實施例26將1997.3克含810.8ppm磷的粗製大豆油在使用分離混合器正常攪拌下加熱至75-80°C。添加2.0克的50%w/w檸檬酸溶液，剪切1分鐘。使用分離混合器對油進行1小時的正常攪拌。在正常速度的攪拌下冷卻該油，直至油溫為60。C，然後添加1.8毫升4摩爾氫氧化鈉溶液，將混合物剪切混合10秒。檸檬酸和苛性鹼形成pH為4.5的弱緩衝液。將溫度維持在60°C，添加1.5189克Diversa的Purifine(PLC脂肪酶，批號3690BU002A1)，然後添加90克去離子水，並將全部混合物剪切混合60秒。將該油混合物在正常速度下攪拌30分鐘。將溫度維持在60°C,添加0.1119克Novozymes的LecitaseUltra(PLA1脂肪酶，批號LYN05007),並將全部混合物剪切混合60秒。在60°C的溫度下將油混合物以正常速度攪拌30分鐘。然後離心該酶處理的油，收集分離的油和溼膠。PLC和PLA1順次處理的脫膠油中具有2.2ppm的殘留磷。實施例27使用分離混合器將2010.0克含810.8卯m磷的粗製大豆油在正常攪拌下冷卻至50°C。將溫度維持在50°C，添加2.2608克Diversa的Purifme(PLC脂肪酶，批號90BU002A1),然後添加30克去離子水，並將全部混合物剪切混合60秒。將該油混合物在正常速度下攪拌60分鐘。將溫度維持在50°C，添加0,1172克Novozymes的LecitaseUltra(PLA1脂肪酶，批號LYN05007)，並將全部混合物剪切混合60秒。在50。C的溫度下將油混合物以正常速度攪拌60分鐘。然後離心該酶處理的油，收集分離的油和溼膠。PLC和PLA1順次在中性pH下處理的脫膠油中具有72.6ppm的殘留磷。實施例28使用分離混合器將2005.1克含810.8ppm磷的粗製大豆油在正常攪拌下加熱至40°C。將溫度維持在40°C，添加2.2622克Diversa的Purifme(PLC脂肪酶，批號90BU002A1)和0.1031克Novozymes的LecitaseUltra(PLA1脂肪酶，批號LYN05007),然後添加60克去離子水，並將全部混合物剪切混合120秒。在4(TC的溫度下將油混合物以正常速度攪拌60分鐘。然後離心該酶處理的油，收集分離的油和溼膠。PLC和PLA1組合酶混合物在中性pH下生成具有61.5ppm的殘留磷的脫膠油。實施例29使用分離混合器將2006.3克含795.3ppm磷的粗製大豆油在正常攪拌下加熱至75-80°C。添加2.0克的50%w/w檸檬酸溶液，剪切1分鐘。使用分離混合器對油進行1小時的正常攪拌。在正常速度的攪拌下冷卻該油，直至油溫為5(TC,然後添加2.4毫升4摩爾氫氧化鈉溶液，將混合物剪切混合10秒。檸檬酸和苛性鹼形成pH為5.0的弱緩衝液。將溫度維持在50°C,添加1.5373克Diversa的Purifine(PLC脂肪酶，批號90BU002A1)和0.1168克Novozymes的LecitaseUltra(PLA1脂肪酶，批號LYN05007)，然後添加90克去離子水，並將全部混合物剪切混合120秒。在5(TC的溫度下將油混合物以正常速度攪拌30分鐘。然後離心該酶處理的油，收集分離的油和溼膠。PLC和PLA1組合酶混合物在pH5.0下生成具有1.9ppm的殘留磷的脫膠油。實施例30分離混合器將2006.1克含795,3ppm磷的粗製大豆油在使用正常攪拌下加熱至75-80°C。添加2.0克的50%w/w檸檬酸溶液，剪切1分鐘。使用分離混合器對油進行1小時的正常攪拌。在正常速度的攪拌下冷卻該油，直至油溫為40。C，然後添加1.8毫升4摩爾氫氧化鈉溶液，將混合物剪切混合10秒。檸檬酸和苛性鹼形成pH為4.5的弱緩衝液。將溫度維持在40°C，添力。0.7736克Diversa的PurifmeTM(PLC脂肪酶，批號90BU002A1)和0.1072克Novozymes的LecitaseUltra(PLA1脂肪酶，38批號LYN05007)，然後添加30克去離子水，並將全部混合物剪切混合45秒。在4(TC的溫度下將油混合物以正常速度攪拌30分鐘。然後離心該酶處理的油，收集分離的油和溼膠。PLC和PLA1組合酶混合物在pH4.5下生成具有13.7ppm的殘留磷的脫膠油。實施例13-30的磷含量結果顯示於下文的表5中。表5實tableseeoriginaldocumentpage39對上述實驗的總結顯示於圖6中，該圖為每個因素的每個水平下的最終平均含磷量的圖。在對PLC酶最佳的中性pH下，兩種酶的組合未能生成具有允許油進行物理精煉的可接受磷值的油。然而，在對PLA酶最佳的酸性pH下，順次或同時添加的酶組合在油中生成了允許其被物理精煉的可接受的殘留磷水平。當採用酸性pH時，僅一個實驗未能生成具有少於10ppm殘留磷的油。實施例30具有大於10(13.7ppm)的殘留磷水平，並且是在以兩種酶的最低水平、最低溫度、最低含水量、最短的混合和攪拌時間以及最酸性的pH下生成的。在酶組合之間發現了協同效應，允許反應在少於30分鐘內完成，而PLC酶需要1小時，PLA酶需要4小時。完成了附加測試以驗證短反應時間的影響；結果顯示於下表6中。在這些附加測試中，考慮到在上文中發現較低的pH可比中性pH生成明顯更有利的結果，pH被維持在4.5。PLA1的量同樣被保持在恆定的0.5ppm，因為從上文得出PLA量高於這一水平時未導致更有效的脫膠。此外，考慮到由上文得出同時添加酶比順次添加酶生成了更力子的脫膠效果，在這些實施例中的酶均為同時添加，而非順次添加。另外，在工業工藝中，限制總的處理時間、總的設備以及專用資產是有利的。tableseeoriginaldocumentpage40實施例31使用分離混合器將2003.6克含784.8ppm磷的粗製大豆油在正常攪拌下加熱至75-80°C。添加2.0克的50°/。w/w檸檬酸溶液，剪切1分鐘。使用分離混合器對油進行1小時的正常攪拌。在正常速度的攪拌下冷卻該油，直至油溫為40。C，然後添加1.8毫升4摩爾氫氧化鈉溶液，將混合物剪切混合10秒。檸檬酸和哿性鹼形成pH為4.5的弱緩衝液。將溫度維持在40°C，添加1.4603克Diversa的Purifine(PLC脂肪酶，批號90BU002A1)和0.1021克Novozymes的LecitaseUltra(PLA1脂肪酶，批號LYN05007),然後添加40克去離子水，並將全部混合物剪切混合120秒。在4(TC的溫度下將油混合物以正常速度攪拌120分鐘。然後離心該酶處理的油；收集分離的油和溼膠。PLC和PLA1組合酶混合物在pH4.5下生成具有10.7ppm的殘留磷的脫膠油。實施例32使用分離混合器將2004.8克含784.8ppm磷的粗製大豆油在正常攪拌下加熱至75-80°C。添加2.0克的50%w/w檸檬酸溶液，剪切1分鐘。使用分離混合器對油進行1小時的正常攪拌。在正常速度的攪拌下冷卻該油，直至油溫為60°C，然後添加1.8毫升4摩爾氫氧化鈉溶液，將混合物剪切混合10秒。檸檬酸和苛性鹼形成pH為4.5的弱緩衝液。將溫度維持在60°C，添加0.7509克Diversa的Purifine(PLC脂肪酶，批號90BU002A1)和0.1105克Novozymes的LecitaseUltra(PLA1脂肪酶，批號LYN05007)，然後添加90克去離子水，並將全部混合物剪切混合45秒。在6(TC的溫度下將油混合物以正常速度攪拌120分鐘。然後離心41該酶處理的油，收集分離的油和溼膠。PLC和PLA1組合酶混合物在pH4.5下生成具有6.7ppm的殘留磷的脫膠油。實施例33將2000.4克含697.7ppm磷的粗製大豆油在使用分離混合器正常攪拌下加熱至75-80°C。添加2.0克的50%w/w檸檬酸溶液，剪切1分鐘。使用分離混合器對油進行1小時的正常攪拌。在正常速度的攪拌下冷卻該油，直至油溫為4(TC,然後添加1.8毫升4摩爾氫氧化鈉溶液，將混合物剪切混合10秒。檸檬酸和苛性鹼形成pH為4.5的弱緩衝液。將溫度維持在40°C，添加0.7530克Diversa的Purifine(PLC脂肪酶，批號90BU002A1)和0.1022克Novozymes的LecitaseUltra(PLA1脂肪酶，批號LYN05007)，然後添加90克去離子水，並將全部混合物剪切混合120秒。在40。C的溫度下將油混合物以正常速度攪拌30分鐘。然後離心該酶處理的油，收集分離的油和溼膠。PLC和PLA1組合酶混合物在pH4.5下生成具有2.2ppm的殘留磷的脫膠油。實施例34使用分離混合器將1999.4克含714.2ppm磷的粗製大豆油在正常攪拌下加熱至75-80°C。添加2.0克的50%w/w檸檬酸溶液，剪切1分鐘。使用分離混合器對油進行1小時的正常攪拌。在正常速度的攪拌下冷卻該油，直至油溫為60。C，然後添加1.8毫升4摩爾氫氧化鈉溶液，將混合物剪切混合10秒。檸檬酸和,性鹼形成pH為4.5的弱緩衝液。將溫度維持在60°C，添加1.508克Diversa的Purifine1(PLC脂肪酶，批號90BU002A1)和0.1139克Novozymes的LecitaseUltra(PLA1脂肪酶，批號LYN05007)，然後添加40克去離子水，並將全部混合物剪切混合45秒。在6(TC的溫度下將油混合物以正常速度攪拌30分鐘。然後離心該酶處理的油，收集分離的油和溼膠。PLC和PLA1組合酶混合物在pH4.5下生成具有16.5ppm的殘留磷的脫膠油。實施例35使用分離混合器將1999克含714.2ppm磷的粗製大豆油在正常攪拌下加熱至75-80°C。添加2.0克的50%w/w檸檬酸溶液，剪切1分鐘。使用分離混合器對油進行1小時的正常攪拌。在正常速度的攪拌下冷卻該油，直至油溫為40°C,然後添加1.8毫升4摩爾氫氧化鈉溶液，將混合物剪切混合10秒。種檬酸和苛性鹼形成pH為4.5的弱緩衝液。將溫度維持在40。C，添加1.5010克Diversa的PurifineTM(PLC脂肪酶，批號90BU002A1)和0.1060克Novozymes的LecitaseUltra(PLA1脂肪酶，批號LYN05007)，然後添加90克去離子水，並將全部混合物剪切混合45秒。在4(TC的溫度下將油混合物以正常速度攪拌120分鐘。然後離心該酶處理的油，收集分離的油和溼膠。PLC和PLA1組合酶混合物在pH4.5下生成具有1.9ppm的殘留磷的脫膠油。實施例36使用分離混合器將1999克含695.1卯m磷的粗製大豆油在正常攪拌下加熱至75-80°C。添加2.0克的50%w/w檸檬酸溶液，剪切1分鐘。使用分離混合器對油進行1小時的正常攪拌。在正常速度的攪拌下冷卻該油，直至油溫為60°C,然後添加1.8毫升4摩爾氫氧化鈉溶液，將混合物剪切混合10秒。檸檬酸和苛性鹼形成pH為4.5的弱緩衝液。將溫度維持在60°C，添加1.5296克Diversa的PurifineTM(PLC脂肪酶，批號90BU002A1)和0.1241克Novozymes的LecitaseUltra(PLAl脂肪酶，批號LYN05007)，然後添加90克去離子水，並將全部混合物剪切混合120秒。在6(TC的溫度下將油混合物以正常速度攪拌30分鐘。然後離心該酶處理的油，收集分離的油和溼膠。PLC和PLAl組合酶混合物在pH4.5下生成具有5.2ppm的殘留磷的脫膠油。實施例37使用分離混合器將2005.2克含695.1ppm磷的粗製大豆油在正常攪拌下加熱至75-80°C。添加2.0克的50%w/w檸檬酸溶液，剪切1分鐘。使用分離混合器對油進行1小時的正常攪拌。在正常速度的攪拌下冷卻該油，直至油溫為4(TC，然後添加1.8毫升4摩爾氫氧化鈉溶液，將混合物剪切混合10秒。檸檬酸和苛性鹼形成pH為4.5的弱緩衝液。將溫度維持在40°C，添加0.7422克Diversa的Purifine(PLC脂肪酶，批號90BU002A1)和0.1195克Novozymes的LecitaseUltra(PLAl脂肪酶，批號LYN05007)，然後添加40克去離子水，並將全部混合物剪切混合45秒。在4(TC的溫度下將油混合物以正常速度攪拌30分鐘。然後離心該酶處理的油，收集分離的油和溼膠。PLC和PLAl組合酶混合物在pH4.5下生成具有6.7ppm的殘留磷的脫膠油。實施例38使用分離混合器將1998克含695.1ppm磷的粗製大豆油在正常攪拌下加熱至75-80°C。添加2.0克的50%w/w種檬酸溶液，剪切1分鐘。使用分離混合器對油進行1小時的正常攪拌。在正常速度的攪拌下冷卻該油，44直至油溫為6(TC，然後添加1.8毫升4摩爾氫氧化鈉溶液，將混合物剪切混合10秒。檸檬酸和苛性鹼形成pH為4.5的弱緩衝液。將溫度維持在60。C，添力。0.7429克Diversa的PurifineTM(PLC脂肪酶，批號90BU002A1)和0.1041克Novozymes的LecitaseUltra(PLA1脂肪酶，批號LYN05007)，然後添加40克去離子水，並將全部混合物剪切混合120秒。在6(TC的溫度下將油混合物以正常速度攪拌120分鐘。然後離心該酶處理的油，收集分離的油和溼膠。PLC和PLA1組合酶混合物在pH4.5下生成具有4.4ppm的殘留磷的脫膠油。表7tableseeoriginaldocumentpage45圖7對實施例31-38進行了總結，對維持pH、PLA劑量以及組合的添加常量時每種因素的各個水平下的平均最終含磷量進行作圖。對實施例31-38中評估的五個因素按其對脫膠工藝的作用大小順序列舉在下文中。所述作用為在高和低因素設置之間平均含磷量的差異(絕對值)。上升的水含量降低殘留磷。減少的PLC劑量降低殘留磷。下降的反應溫度降低殘留磷。增加的攪拌降低殘留磷。增加的反應時間降低殘留磷。已披露了同時使用磷脂酶A和磷脂酶C進行油脫膠的新型工藝。令人驚奇地發現，這種組合比單獨^^用任一種酶更為有效，即^t其中一種或另一種酶需要在該種酶最佳條件以外的反應條件下進行反應。此外，令人驚奇地發現，在正確的條件下，通過低至30分鐘的反應時間，可在終產物中得到小於約10ppm磷、低至約5ppm磷、甚至低至3ppm磷的脫膠水平。此外，不希望受限於理論，似乎PLC酶或其反應產物之一催化PLA酶的反應，從而允許反應時間明顯少於任一種酶的反應時間。從已知的對於PLA和PLC酶的最佳反應參數來看，這些結果是出人意料的。本領域的技術人員通過前述披露可以認識到，根據具體情況下的目標，可改變實施本發明的操作參數，但仍然在本發明的範圍之內。例如，為確定在特定反應批次中PLA和PLC酶的濃度，可根據該批次的目標是最低的可能成本還是最高的可能性能來進行選擇。如果該批次的目標是最低的可能成本，則PLA的濃度可低於約2.0ppm,優選低於約1.0ppm，最優選低於約0.5ppm。如此低的PLA酶濃度仍然能夠在許多情況下提供有效的脫膠。相反的，如果需要最大化的性能，則PLA的濃度優選至少約0.5ppm，更優選至少約l.Oppm,最優選2.0ppm。在油處理領域的技術人員將能理解如何改變該反應混合物中的酶濃度，以獲得所需的成本效益和產品性能之間的平衡。也可以改變其它反應條件。pH可約為7.0，然而優選約5.0，目前優選約4.5。系統中水的濃度通常可約為3.0%，但可在需要減少廢水時低至約1.5%,或在需要更高的脫膠效率時高達約4.5%。反應溫度可高達約60°C，但更優選小於約50°C，令人驚奇的是最優選為約40°C。在初始混合時的攪拌時間可約為45秒，更優選約60秒，最優選約120秒。最後，酶反應的時間可被大大減少，在部分實施方案中可有利地小於約60分鐘，優選約30分鐘。儘管此處列舉了本發明的優選實施方案，其它包含本發明方法的實施方案對本領域技術人員來說是顯而易見的，且所有這些實施方案及其等同方式都被為本申請所涵蓋，並包括在本申請的權利要求中。權利要求1.油組合物脫膠的方法，該方法包括(a)提供含一定量磷脂的油組合物，(b)將所述油組合物同時與一種或多種磷脂酶A和一種或多種磷脂酶C在足以使所述酶與所述磷脂反應的條件下相接觸，以生成磷脂反應產物，和(c)從油組合物中分離所述磷脂反應產物，分離後剩餘的油成為脫膠油組合物，其中在步驟(b)中，所述一種或多種磷脂酶A的反應速率比當缺失所述一種或多種磷脂酶C時該磷脂酶A的反應速率更快。2.如權利要求1所述的方法，其中所述酶與所述磷脂的反應時間少於一小時。3.如權利要求2所述的方法，其中所述酶與所述磷脂的反應時間約為三十分鐘。4.如權利要求l所述的方法，其中所述一種或多種磷脂酶A選自-疇脂酶A1和-粦脂酶A2。5.如權利要求l所述的方法，其中所述一種或多種磷脂酶C選自磷脂酶C和磷脂醯基-肌醇特異性磷脂酶C。6.如權利要求l所述的方法，其中所述酶與所述磷脂的所述反應在pH約3-7下進行。7.如權利要求l所述的方法，其中所述酶與所述磷脂的所述反應在pH約4-5下進行。8.如權利要求l所述的方法，其中所述酶與所述磷脂的所述反應在約40-8(TC溫度下進行。9.如權利要求8所迷的方法，其中所述酶與所述磷脂的所述反應在約40-6(TC溫度下進行。10.如權利要求9所述的方法，其中所述酶與磷脂的所述反應在約45-55。C溫度下進行。11.如權利要求1所述的方法，其中所述油組合物包含粗製油。12.如權利要求l所述的方法，其中所述油組合物包含曾進行脫膠的油。13.如權利要求1所述的方法，其中所述PLC酶以約30ppm活性酶或更少的量存在。14.如權利要求13所述的方法，其中所述PLC酶以約20ppm活性酶或更少的量存在。15.如權利要求14所述的方法，其中所述PLC酶以約10ppm活性酶或更少的量存在。16.如權利要求1所述的方法，其中所述PLA酶以約2ppm活性酶或更少的量存在。17.如權利要求16所述的方法，其中所述PLA酶以約1ppm活性酶或更少的量存在。18.如權利要求17所述的方法，其中所述PLA酶以約0.5ppm活性酶或更少的量存在。19.如權利要求l所述的方法，其中在步驟(b)中，所述油組合物和所述酶的混合物最初被剪切混合。20.如權利要求19所述的方法，其中所述剪切混合持續至少約45秒。21.如權利要求1所述的方法，其中在步驟(b)中添加了一定量的水。22.如權利要求21所述的方法，其中所述一定量的水為總混合物重量的至少約1.5%。23.如權利要求22所述的方法，其中所述一定量的水為總混合物重量的至少約3.0%。24.如權利要求23所述的方法，其中所述一定量的水為總混合物重量的至少約4.5%。25.如權利要求l所述的方法，其中步驟(c)中所述脫膠油組合物的磷脂含量按百萬分之一的磷來測量約為50ppm或更少。26.如權利要求25所述的方法，其中所述磷脂含量約為20ppm或更少。27.如權利要求26所述的方法，其中所述磷脂含量約為10ppm或更少。28.如權利要求27所述的方法，其中所述磷脂含量約為5ppm或更少。29.油脫膠方法，其包括將磷脂酶A與油組合物中的磷脂反應的步驟，該方法的特徵在於所述油組合物同時與至少一種磷脂酶A和至少一種磷脂酶C接觸，在所述磷脂酶A的反應速率比當缺失所述磷脂酶C時其反應速率更快的條件下，與油組合物中的磷脂反應。全文摘要油組合物脫膠的方法，其包括步驟(a)提供含一定量磷脂的油組合物，(b)將所述油組合物同時與一種或多種磷脂酶A和一種或多種磷脂酶C在足以使該酶與該磷脂反應的條件下相接觸，以生成磷脂反應產物，和(c)從油組合物中分離該磷脂反應產物，分離後剩餘的油成為脫膠油組合物，其中在步驟(b)中，所述一種或多種磷脂酶A的反應速率比缺失所述一種或多種磷脂酶C時該磷脂酶A的反應速率更快。在優選的實施方案中，步驟(b)的反應持續時間少於約一小時。文檔編號C11B3/00GK101663382SQ200880009294公開日2010年3月3日申請日期2008年1月28日優先權日2007年1月30日發明者C·L·G·戴頓,弗拉維奧·達席爾瓦·加裡亞多,艾琳·瑪麗·羅斯沃爾姆申請人:邦奇油類公司