酶法制備維生素A棕櫚酸酯的研究.pdf

1、維生素A是一種脂溶性維生素，是人體必需的營(yíng)養(yǎng)素之一。但維生素A不穩(wěn)定，且對(duì)皮膚有刺激性。在動(dòng)物來源的食品中，維生素A的主要存在形式是維生素A酯，最常見的是維生素A棕櫚酸酯，它們?cè)谛∧c內(nèi)被轉(zhuǎn)化成維生素A。目前，市售維生素A棕櫚酸酯都是化工合成，能耗高、污染多，這都將限制化工合成在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用。因而，建立一套條件溫和且污染少的酶法制備維生素A棕櫚酸酯的工藝有重要意義。
　　 本論文主要目的是初步建立一套酶法制備維生素A棕櫚酸酯的

2、工藝。利用Novozym 435脂肪酶催化維生素A醋酸酯和棕櫚酸合成維生素A棕櫚酸酯，系統(tǒng)研究了合成條件對(duì)分批式反應(yīng)影響，并利用中心組合設(shè)計(jì)優(yōu)化了影響反應(yīng)的重要因素溫度和時(shí)間，初步建立了一套填充柱式酶合成維生素A棕櫚酸酯工藝和從酶反應(yīng)體系中分離純化維生素A棕櫚酸酯的方法。
　　 在分批式反應(yīng)工藝中，有機(jī)溶劑的極性對(duì)反應(yīng)有影響，疏水性強(qiáng)的溶劑更有利于維生素A棕櫚酸酯的合成。在維生素A醋酸酯濃度一定的前提下，棕櫚酸存在影響反應(yīng)的上限

3、濃度。整個(gè)反應(yīng)進(jìn)程中，合成會(huì)逐步趨于穩(wěn)定。固定化脂肪酶有飽和加入量。隨著底物濃度的升高，轉(zhuǎn)化率呈負(fù)冪指數(shù)形式降低，用黑箱模型擬合的乘冪函數(shù)模型能更準(zhǔn)確地描述底物濃度對(duì)反應(yīng)初速度的影響。初步確定了固定化脂肪酶Novozym 435轉(zhuǎn)酯化合成維生素A棕櫚酸酯的工藝條件：石油醚為反應(yīng)溶劑，棕櫚酸與維生素A醋酸酯摩爾比為3:1，底物濃度0.0042 g/mL,酶用量為維生素A醋酸酯質(zhì)量的20％，反應(yīng)時(shí)間6 h，轉(zhuǎn)化率可達(dá)91％。中心組合實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4、說明溫度和時(shí)間存在明顯的交互作用，擬合的模型能很好地描述轉(zhuǎn)化率與溫度和時(shí)間的關(guān)系。
　　 初步建立了一套填充柱式反應(yīng)工藝：維生素A醋酸酯濃度0.015 g/mL，棕櫚酸與維生素A醋酸酯摩爾比2:1，溫度30℃，反應(yīng)液流速0.13 mL/min/mL，轉(zhuǎn)化率達(dá)到90.9％，且工藝穩(wěn)定性良好，連續(xù)反應(yīng)7批次，轉(zhuǎn)化率仍在87％以上。放大后工藝能達(dá)到小試水平，且穩(wěn)定性很好。就底物濃度對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響進(jìn)行數(shù)學(xué)模型擬合，結(jié)果表明，隨著底物濃度