脂肪酶催化豬油合成L-抗壞血酸脂肪酸酯.pdf

1、我國有著豐富的豬油資源，但由于其熔點比較高，進入人體之后難以消化吸收，而且主要組成脂肪酸均為長鏈脂肪酸，所提供的熱量相當高，使得這種油脂資源的利用程度逐漸下降。如何充分利用豬油這種可再生的廉價資源，增加利用價值，將成為畜產(chǎn)深加工領(lǐng)域的一個重要課題。鑒于此，本研究擬采用微生物來源的脂肪酶作為催化劑，以動物油脂作為底物，在非水體系中酶催化合成L－抗壞血酸脂肪酸酯，開發(fā)出一種高附加值的營養(yǎng)型表面活性劑，為綠色食品添加劑的開發(fā)提供理論依據(jù)。主要

2、研究內(nèi)容如下：
　　 1.研究了非水體系中脂肪酶催化復(fù)合脂肪酸甲酯與L－抗壞血酸制備L－抗壞血酸脂肪酸酯的工藝條件。采用溶劑設(shè)計的方法，通過加入助溶劑有效地解決了反應(yīng)副產(chǎn)物甲醇對脂肪酶催化活性的抑制，提高了L－抗壞血酸轉(zhuǎn)化率。同時可以通過加入不同比例助溶劑改變混合溶劑的logP值，為酶催化提供適宜的反應(yīng)微環(huán)境。在所選擇的脂肪酶中，固定化脂肪酶Novozyme435的催化效果最好。研究了加酶量、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度和底物比率對反應(yīng)的

3、影響。確定了最佳反應(yīng)條件是：固定化酶Novozyme435作為催化劑，反應(yīng)介質(zhì)為30％叔戊醇(t-pentanol)：70％異辛烷(isooctane)，酶用量為10％，底物比率1:10(L-抗壞血酸/復(fù)合脂肪酸甲酯)，反應(yīng)溫度55℃，反應(yīng)時間24h。在此條件下，L-抗壞血酸的轉(zhuǎn)化率可以達到52.7％±2.8％。
　　 2.在單因子實驗的基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)曲面法對反應(yīng)條件（底物比率、酶量、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間）進行了優(yōu)化。通過回歸分

4、析，建立了底物比率、酶量、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間的二次多項式數(shù)學模型，并對該模型進行了顯著性檢驗和有效性檢驗。最終結(jié)果表明，在底物摩爾比率1：10.16(L-抗壞血酸/復(fù)合脂肪酸甲酯)，酶用量為15.70％，反應(yīng)溫度54.50℃，反應(yīng)時間32.16h的反應(yīng)條件下可以獲得最佳的L－抗壞血酸轉(zhuǎn)化率為71.03％±2.16％，與單因子實驗相比提高了近20個百分點，并且證明了這一模型在因子水平范圍內(nèi)是有效的。
　　 3.初步研究了填充床反應(yīng)

5、器中底物摩爾比、反應(yīng)液流速和循環(huán)反應(yīng)時間對L-抗壞血酸轉(zhuǎn)化率的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在復(fù)合脂肪酸甲酯與L－抗壞血酸的比率為8:1，反應(yīng)液流速設(shè)定為0.5ml/min時，L－抗壞血酸的轉(zhuǎn)化率最高。對產(chǎn)物的分離純化方法進行了比較，綜合各種因素，筆者建議采用有機溶劑萃取的方法進行產(chǎn)物的純化。在得到產(chǎn)物純品的基礎(chǔ)上，對產(chǎn)品進行了紅外光譜和核磁共振分析，進一步確定了分離純化所得到白色粉末就是L-抗壞血酸脂肪酸酯。通過對L-抗壞血酸脂肪酸酯表面活性的測定