酶促酯交换塑性脂肪的制备及其性能研究

发布时间：2020-07-31 18:36

【摘要】：近年来,心血管疾病、糖尿病、肥胖病等慢性代谢性疾病的发病率逐年上升,而反式脂肪酸(TFA)则是引起这一系列疾病的主要风险因子之一,开发营养健康,塑性优良的不含TFA专用油脂成为行业热点。酶促酯交换制备不含TFA塑性脂肪,是将植物油脂与高熔点脂进行酯交换反应,重组甘油三酯的脂肪酸分子结构,可将液体油转化为可塑性固脂。本研究以茶籽油(CO),牛油(BT)以及棕榈硬脂(PS)为基本原料进行酶促酯交换反应,产物进行液液萃取脱酸纯化以获得酯交换塑性脂肪(IF),并对IF进行系统的理化性质和储藏稳定性分析,此外,结合动物成长实验,探究IF在改善脂质代谢、调节肠道微生物菌群结构等方面的功能性。主要内容及结果如下:(1)进行了IF的制备。通过单因素和响应面试验设计(优化试验时响应值以37℃为最优条件),以滑动熔点(SMP)为指标,采用Lipozyme RM IM催化CO,BT及PS酯交换体系以制备IF,获得IF的最优制备工艺参数为:底物质量比为7.55:2.45:4.00(BT:CO:PS)、酶添加量为3.65%,反应时间为3.85h,反应温度为72.6℃。在此条件下,IF的SMP为36.8℃,与理论值较为接近,误差小于1%。通过液液萃取纯化IF可有效去除游离脂肪酸、单甘脂等副产物。(2)系统研究了IF的理化性质包括脂肪酸组成、甘三酯组成、固体脂肪含量(SFC)、熔融与结晶特性、晶体结构。结果显示,与物理混合油脂相比,IF的甘三酯中OOO,PSS/SPS,LLL,SSS含量降低,PSO/POS/SPO,POO/OPO,POP/PPO,PLO/PLP/PPL含量增加,熔融与结晶行为发生改变,并且各种脂肪酸的含量没有显著变化;IF在0-40℃时的SFC均为最低,并且在40℃下降至0-0.49%,展现出更宽的塑性范围;IF晶型以β'晶型为主,适用于塑性脂肪的应用。通过Schaal烘箱加速氧化实验对物理混合油脂及IF的储藏稳定性进行对比研究,并对IF的货架期进行预测。结果表明,随着加速氧化时间的延长,较物理混合油脂,IF的酸价(AV)、羰基值(IV)、过氧化值(PV)的上升趋势较为明显,SMP也会逐渐表现出不稳定的现象;由IF的PV可得出其氧化动力学曲线,预测其货架期为352天。(3)通过SD大鼠6周喂养实验初步评估了IF对大鼠脂质代谢的影响。结果发现:IF组大鼠体重明显低于物理混合油脂组(PB),组间的肝脏指数无明显差异,说明IF能够控制体重的增加,抑制脂肪的积累,不会造成大鼠器官的肥大症。肝脏生化指标检测结果说明IF不会在肝脏内造成脂肪积聚和肝毒性。血脂水平检测结果表明IF具有调节SD大鼠的阴性脂蛋白代谢紊乱效应。脂肪因子分析结果显示IF能够有效降低瘦素水平,增加脂联素水平,从而进一步说明了IF对改善脂质代谢的潜在价值。通过肝脏组织病理切片观察发现,IF组与NC组的切片观察结果类似,且未发现组织病理学肝损伤现象,说明IF不会造成肝脏组织损伤。(4)通过SD大鼠6周喂养实验初步评价了IF对大鼠肠道微生物菌群的影响。结果表明,IF组大鼠展现出与模型CO组相似度较高的肠道微生物菌群结构,摄入IF能有效降低厚壁菌门与拟杆菌门的比例并相应降低了变形菌门的相对丰度;其肠道菌群物种组成更为均衡,拟杆菌目S24-7、拟杆菌科、普氏菌科的相对丰度较PB组显著增加;拟杆菌属和毛螺菌属(与拟杆菌门、厚壁菌门相对丰度呈正相关),乳杆菌属和毛螺菌属(与厚壁菌门相对丰度呈负相关)在IF组中的水平分别较高、显著性降低。总体来说,IF在调节肠道菌群结构方面有一定效果。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS221
【图文】：

图 1. 1 塑性脂肪结构式Fig. 1.1 The structures of plastic fats：R1、R2及 R3为各种脂肪酸，位置可互换问题

Fig. 2.1 Effect of substrate ratio on slide melting point of IF 2-1 可知，酶促酯交换塑性油脂的 SMP 随着牛油所占比例的增是由于牛油中含有丰富的饱和脂肪酸。所有的底物配比中，棕致，避免了棕榈硬脂中的高含量甘油三酯对反应结果的交叉影物在其SMP测定范围内大致呈正相关，由比例为5:5:4时32.5℃

图 2.2 酶添加量对 IF 滑动熔点的影响Fig. 2.2 Effect of enzyme concentration on slide melting point of IF量影响反应平衡所需的时间，对其平衡状态并无影响。同时，催化反应，不仅大大的提高了酶的重复使用率，还可以有效的际生产需要。由图 2.2 可知，当 Lipozyme RM IM 添加量低于 体系的 SMP 随着酶量的增加而下降。这归因于增大了反应底物

【参考文献】

相关期刊论文 前6条

1 许浮萍;张兰威;曹阳;李燕羽;田玫;于殿宇;;Sn-2甘一酯薄层色谱方法改进及鸭油脂肪酸组成研究[J];食品科技;2013年10期

2 刘小如;张超;胡蒋宁;范亚苇;邓泽元;;酶催化茶油合成甘油二酯工艺及脂肪酸变化[J];食品科学;2013年02期

3 饶欢;邓泽元;;加工零/低反式脂肪酸人造塑性油脂技术[J];中国食品学报;2012年08期

4 孙丽美;于海;翁慧;赵焱;李久明;;镍基油脂加氢催化剂研究进展[J];内蒙古民族大学学报(自然科学版);2011年05期

5 黄显斌;梁有福;;不要抛弃动物油[J];中国保健营养;2006年03期

6 王海,崔丽勤,刘纯山;国内油脂加氢催化剂的研究现状及发展趋势[J];化学工业与工程技术;2004年05期

相关硕士学位论文 前3条

1 李少艇;基于高膳食纤维饮食研究肠道菌群与能量过度摄入的关系[D];暨南大学;2015年

2 李熠阳;甘油二酯对试验小鼠生理机能与肠道微生物的影响[D];湖南农业大学;2012年

3 石建君;羰基价对油炸薯片中丙烯酰胺形成的影响[D];暨南大学;2008年

本文编号：2776845