高纯度共轭亚油酸的制备及其甘油二酯的酶法合成研究

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共轭亚油酸(CLA)是一系列含有共轭双键、具有立体和位置异构的十八碳二烯酸的通称。作为一种新资源食品,CLA因具有抗癌、减肥等众多生理功能而受到人们的广泛关注。由于天然来源的CLA极少,纯度很低,本论文在实验室前期研究的基础上对高纯度CLA的制备做了进一步研究,并通过酶催化法将其转变为甘油二酯的形式,从而解决了游离脂肪酸型CLA易氧化、易引起胃部不适等缺陷,为高纯度CLA的加工与应用提供了科学依据。在研究CLA甘油二酯的酶法合成过程中,采用了本实验室研制的来源于Malassezia globosa的新型偏甘油酯脂肪酶SMG1,系统考察了各种因素对酶促酯化反应的影响规律,并就这种新型脂肪酶的催化特点与来源于Penicilliumcamembertii的商品化偏甘油酯脂肪酶G50做了相应的比较。本论文主要研究内容如下:1.以红花籽油为原料,考察了2种高纯度CLA的制备路线:(1)碱法异构化-尿素包合、(2)皂化制取脂肪酸-尿素包合-碱法异构化。针对每种工艺路线确定了尿素包合和碱法异构化的最佳工艺条件,并对所得的CLA异构体组成进行了分析。研究表明:按照路线(2)先获得高纯度亚油酸(LA),再对其碱法异构化制备CLA可以得到纯度更高的产品。该方法在最佳反应条件下,制备得到的CLA的纯度为97.2%,收率为32.1%,其中c9, t11-CLA含量为45.1%,t10, c12-CLA含量为49.1%。2.研究确定了CLA与甘油酯化合成甘油二酯的工艺条件。以脂肪酶SMG1作为催化剂,酶加量为底物质量的240U/g,CLA与甘油的摩尔比为1:3,酯化反应温度为25℃、初始加水量为3%,反应24h最终酯化率为83.2%。该酶在酯化反应中不合成TAG,DAG在反应混合物的相对含量达到53.4%。通过与商品化脂肪酶G50的比较后发现,脂肪酶SMG1的催化性质与G50相仿,酶活力较高,具备商品化潜力。3.利用分子蒸馏的方法分离酶促反应得到的产物,确定了采用二级分子蒸馏,物料流速为1.5ml/min,蒸馏压力2Pa,一级蒸发温度140℃,二级蒸发温度175℃的条件下,蒸馏得到的甘油二酯的酸价可以降低到1.83mgKOH/g。将蒸馏得到的产物在170℃时脱臭40min,可以将产品的过氧化值及酸价分别控制在1.90meq/Kg和0.18mgKOH/g。
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