脂肪酶催化樟树籽仁油与多不饱和长碳链油脂制备结构脂质

发布时间：2020-06-16 15:57

【摘要】：中长碳链结构脂质由于既能够提供人体必需的脂肪酸又能够快速为机体功能,近年来受到了国内外许多科研工作者的关注。本文以富含中碳链脂肪酸的天然樟树籽仁油为原料,利用固定化脂肪酶催化酯交换技术,采用合适的条件,制备合成了富含亚油酸以及亚麻酸的结构脂质。研究内容及结果如下:1.筛选出最佳的固定化脂肪酶Lipozyme TL IM,并通过单因素实验,以目标STG产率为指标,对影响酯交换效率的四个因素(底物摩尔比(樟树籽仁油:大豆油:亚麻籽油)、加酶量(底物质量百分比)、反应时间以及反应温度)进行条件确定。在单因素实验的基础上,通过响应面法优化四个影响因素实现脂肪酶催化酯交换效率最大,得出最佳酯交换工艺条件为:底物摩尔比为(樟树籽仁油:大豆油+亚麻籽油)1.6:1(其中,大豆油:亚麻籽油=1:1),加酶量为6.3%,反应时间为3.7h,反应温度为46°C,在最佳实验条件下重复3次验证性平行实验,得出目标产物STG的平均产率50.06±0.57%。并在最佳试验条件下进行脂肪酶的重复稳定性实验,结果表明Lipozyme TL IM在重复了10次后依然保持较高的催化效率,这为其工业化应用提供了基础。2.经过二级分子蒸馏技术,酯交换产物中的游离脂肪酸以及ECN34和ECN=34的非目标产物基本被除去了,结构脂质的产率提高至63.41%,纯化后结构脂质的甘油三酯构型及含量为CLC/CLnLn/CLnLa(6.07%)、COC/CPC(3.33%)、LaLnLa/CLnL(23.87%)、LnLnLn(0.59%)、CLL(2.21%)、LaLLa/LaLnL(18.65%)、LaLnO/LaLM(8.69%)。比较了樟树籽仁油以及纯化后结构脂质的脂肪酸组成,结果表明结构脂质的饱和脂肪酸含量为37.21±0.85%,不饱和脂肪酸含量为62.79±0.21%,中碳链脂肪酸含量为29.55±0.14%,长碳链脂肪酸含量为70.45±0.34%,并且结构脂质的甘油骨架sn-2位主要由油酸(14.54±0.53%)、亚油酸(32.31±0.87%)、亚麻酸(24.55±0.93%)组成,而sn-1,3位的癸酸(23.43±0.36%)、月桂酸(21.42±0.42%)含量较高。研究显示甘油三酯甘油骨架sn-2位上的长碳链脂肪酸在体内能够被快速消化吸收,因此在sn-2位上保留亚麻酸以及亚油酸有利于身体健康,而sn-1,3位的中碳链脂肪酸能够快速提供能量并降低体内脂肪堆积。3.通过相关国家标准对结构脂质理化性质进行检测,结果表明均符合国家食用植物油安全国家标准(GB 19641-2015)。对结构脂质的固体脂肪含量进行检测,结果显示结构脂质的固体脂肪含量相对樟树籽仁油大幅减少且含量基本为0。结构脂质的熔融结晶特性显示,对比樟树籽仁油结构脂质的峰值熔融峰以及峰值结晶峰均有所下降,且大幅低于人体体温(37℃)。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS224
【图文】：

产率,单甘脂,酯交换反应,游离脂肪酸

从 TL IM 和 RM IM 的液相色谱图可以看出反应时间 7h 以后大量的单甘脂和二甘脂产生不利于 STG 的生成，而 Lipozyme435 和 Novozyme435 则随着时间加长 STG 一直增长，10h 以后单甘脂和二甘脂以及游离脂肪酸生成不多[72]，但是达到相同 STG 产率 Lipozyme435 和 Novozyme435 耗时更长，不利于工业化的生产。综合考虑选择耗时更短产率更高的 TL IM 酶用于后面的研究。

底物,摩尔比,对合,酯交换

从图 2.2 可以看到随着底物摩尔比的增加合成结构脂质产率先增加这是因为在底物摩尔比小于 1.5：1：1 时，随着底物摩尔比的增加酯交故合成结构脂质增加直到在 1.5：1：1 附近时酯交换达到平衡，但当底大于 1.5：1：1 时，樟树籽仁油的含量增加反应向酯交换平衡逆方向进来说，底物摩尔比的增加能够促进酯交换率的增大，但是过多的原料樟含量增加不利于酯交换的进一步增加[54]。综上两个方面，选择底物摩1：1 为最佳反应底物摩尔比。

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