脂肪酶催化猪油酸解制备功能性脂的研究

脂肪酶催化猪油酸解制备功能性脂的研究

论文题目: 脂肪酶催化猪油酸解制备功能性脂的研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 食品科学

作者: 赵海珍

导师: 陆兆新

关键词: 酸解反应,固定化脂肪酶,猪油,辛酸,癸酸,共轭亚油酸,结构脂质

文献来源: 南京农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 我国有丰富的猪油资源,但其并未得到充分的利用。为了提高猪油的利用价值和营养价值,本文通过非水介质中脂肪酶催化的酸解反应对猪油进行了改性,目的是向猪油甘油酯中引入新的功能性脂肪酸(中链脂肪酸和共轭亚油酸),以降低猪油的熔点和热能值,并赋予其新的功能,使其成为一种有利于人体健康的功能性油脂。 首先建立了一种高效液相色谱法分析猪油中脂肪酸组成及其位置分布的方法。采用sn-1,3位置专一性脂肪酶对甘油三酯sn-1,3位上的脂肪酸进行水解,形成sn-2甘油单酯和游离脂肪酸;之后,通过甘油三酯中脂肪酸总含量和sn-1,3位上脂肪酸含量之间的差值计算出sn-2位上的脂肪酸含量。利用2-溴苯乙酮仅同游离脂肪酸作用的特点,将脂肪酸转化为脂肪酸苯乙酰酯,然后进行HPLC分析。结果表明,HPLC法可以对猪油中的脂肪酸组成及其位置分布进行有效的测定,其测定结果同传统气相色谱法相一致。 研究了微水有机溶剂与无溶剂体系中脂肪酶催化猪油与辛酸的酸解反应。在所选用的5种脂肪酶中,固定化脂肪酶Lipozyme TL IM的催化效果最好。探讨了加酶量、反应时间、反应温度、底物比率和水分添加量对反应的影响以及酶的稳定性。最终确定了两种体现中辛酸插入率的反应条件为:固定化酶Lipozyme TL IM作为催化剂,酶量10~15%,底物比率1:2(猪油/辛酸),反应温度50~60℃,反应时间24h,水分添加量0~10%(正己烷中)和0~2.5%(无溶剂体系中)。在这两种反应体系中,猪油中辛酸插入率分别达到了34.89±1.68 mol%和32.40±2.60 mol%。 在上述单因子实验基础之上,通过响应曲面法对正己烷体系中猪油与辛酸酸解反应的条件进行了优化。通过逐步回归分析,建立了辛酸插入率和反应时间、温度、酶量、底物比率以及水分添加量的二次多项式数学模型,并利用统计学方法和实证实验对该模型进行了显著性检验和有效性验证。最终获得了辛酸插入率的最佳反应条件,即酶量16%,反应时间36h,反应温度56℃,底物比率3.8,水分添加量为5%。此时所获得辛酸插入率的实验值为50.5 mol%,证明了实验值与预测值之间的高度相关性,也表明这一模型在所确定的因子水平范围之内是合适有效的。 在响应曲面优化结果基础之上,进行了放大实验,并对相应的产物采用酸碱中和法进行了纯化,通过薄层层析法(TLC)对之纯化结果进行了鉴定。对改性猪油甘油酯的理化性质进行了评定。改性猪油甘油酯的热量比天然猪油降低了20%左右,皂化

论文目录:

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表格索引

图形索引

第1章 酶法生产结构脂质的研究进展

1.1 文献综述

1.1.1 SL的定义及其发展

1.1.2 SL中的脂肪酸

1.1.3 酶法合成SL的方法

1.1.4 SL的生产新技术

1.1.5 脂肪酶

1.1.6 反应介质

1.1.7 酶促法合成结构脂质研究展望

1.2 本论文研究内容及其目的、意义

参考文献

第2章 高效液相色谱法测定猪油中脂肪酸组成及其位置分布

2.1 材料与方法

2.1.1 主要材料

2.1.2 sn-1,3位置专一性脂肪酶对猪油的水解

2.1.3 皂化反应

2.1.4 脂肪酸的衍生化反应

2.1.5 脂肪酸苯乙酰酯的HPLC分离

2.1.6 脂肪酸苯乙酰酯的检测、鉴定及定量

2.1.7 脂肪酸的甲酯化反应(GC法测定是时采用)

2.1.8 GC法分析脂肪酸甲酯

2.1.9 计算

2.2 结果与讨论

2.2.1 标准脂肪酸苯乙酰酯的测定

2.2.2 标准甘油三酯的测定

2.2.3 猪油甘油三酯中的脂肪酸组成及位置分布的测定

本章小结

参考文献

第3章 有机溶剂与无溶剂体系中脂肪酶催化猪油与辛酸酸解

3.2 材料与方法

3.2.1 材料

3.2.2 辛酸与猪油的酸解反应

3.2.3 反应混合物中TG的分离

3.2.4 皂化反应及衍生化反应

3.2.5 脂肪酸苯乙酰酯的HPLC分析

3.3 结果与讨论

3.3.1 脂肪酶的筛选

3.3.2 酶量对辛酸插入率的影响

3.3.3 有机溶剂对辛酸插入率的影响

3.3.4 底物比率对辛酸插入率的影响

3.3.5 反应时间对辛酸插入率的影响

3.3.6 反应温度对辛酸插入率的影响

3.3.7 水分添加量对辛酸插入率的影响

3.3.8 酶的稳定性

本章小结

参考文献

第4章 酶法酸解猪油与辛酸反应条件的优化及产物理化性质的测定

4.1 材料与方法

4.1.1 材料

4.1.2 酸解反应

4.1.3 反应混合物薄层层析分离TG

4.1.4 HPLC分析

4.1.5 改性猪油中脂肪酸组成及其位置分布

4.1.6 改性猪油的分离纯化

4.1.7 改性猪油理化性质的测定

4.1.8 实验设计

4.2 结果与讨论

4.2.1 模型拟合优度的检验

4.2.2 反应参数主效应分析

4.2.3 反应体系的优化与模型的验证

4.2.4 改性猪油脂肪酸组成及其理化性质分析

本章小结

参考文献

第5章 有机溶剂体系中脂肪酶催化猪油与癸酸酸解

5.1 实验部分

5.1.1 材料和试剂

5.1.2 酸解反应

5.1.3 甘油三酯(TG)的薄层(TLC)分离

5.1.4 TGs的皂化与衍生化

5.1.5 脂肪酸苯乙酰酯的HPLC分析

5.2 结果与讨论

5.2.1 底物比率对猪油中癸酸插入率的影响

5.2.2 加酶量对癸酸插入率的影响

5.2.3 反应温度对猪油中癸酸插入率的影响

5.2.4 有机溶剂对猪油中癸酸插入率的影响

5.2.5 反应温度对猪油中癸酸插入率的影响

5.2.6 水分添加量对猪油中癸酸插入率的影响

本章小结

参考文献

第6章 猪油中酶法富集共轭亚油酸(CLA)的研究

6.1 材料与方法

6.1.1 材料

6.1.2 酸解反应

6.1.3 实验设计

6.1.4 样品处理及分析

6.1.5 统计分析

6.2 结果与讨论

6.2.1 脂肪酶的筛选

6.2.2 模型拟合度检验

6.2.3 主效应分析

6.2.4 响应曲面分析与优化

6.2.5 模型验证及改性猪油脂肪酸组成、熔点的测定

本章小结

参考文献

全文结论

论文创新

致谢

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发布时间: 2006-10-20

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