脂肪酶催化豬油合成L-抗壞血酸脂肪酸酯.pdf

1、我國(guó)有著豐富的豬油資源，但由于其熔點(diǎn)比較高，進(jìn)入人體之后難以消化吸收，而且主要組成脂肪酸均為長(zhǎng)鏈脂肪酸，所提供的熱量相當(dāng)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(jià)資源，增加利用價(jià)值，將成為畜產(chǎn)深加工領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。鑒于此，本研究擬采用微生物來(lái)源的脂肪酶作為催化劑，以動(dòng)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(yíng)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?jī)?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(jì)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(duì)脂肪酶催化活性的抑制，提高了L－抗壞血酸轉(zhuǎn)化率。同時(shí)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(shí)間、反應(yīng)溫度和底物比率對(duì)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(shí)間24h。在此條件下，L-抗壞血酸的轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到52.7％±2.8％。
　　 2.在單因子實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)曲面法對(duì)反應(yīng)條件（底物比率、酶量、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間）進(jìn)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(shí)間的二次多項(xiàng)式數(shù)學(xué)模型，并對(duì)該模型進(jìn)行了顯著性檢驗(yàn)和有效性檢驗(yàn)。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(shí)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(shí)驗(yàn)相比提高了近20個(gè)百分點(diǎn)，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(shí)間對(duì)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(shí)，L－抗壞血酸的轉(zhuǎn)化率最高。對(duì)產(chǎn)物的分離純化方法進(jìn)行了比較，綜合各種因素，筆者建議采用有機(jī)溶劑萃取的方法進(jìn)行產(chǎn)物的純化。在得到產(chǎn)物純品的基礎(chǔ)上，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了紅外光譜和核磁共振分析，進(jìn)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(duì)L-抗壞血酸脂肪酸酯表面活性的測(cè)定