脂肪酶催化大豆卵磷脂醇解制备溶血卵磷脂的研究

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本文研究了无溶剂体系下酶促高纯度大豆卵磷脂醇解制备溶血卵磷脂。从Novozym435、Lipozyme RMIM、Lipozyme TLIM、脂肪酶Amano以及磷脂酶A1五种酶中筛选出活性较高的脂肪酶Novozym435、Lipozyme TLIM和Lipozyme RMIM。详细探讨了Novozym435、Lipozyme TLIM和Lipozyme RMIM三种脂肪酶催化醇解制备溶血卵磷脂的影响因素以及工艺条件的优化,探索了四种低碳醇(正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇)与乙醇之间的相互作用对醇解反应的影响。通过单因素实验和响应面实验系统讨论了酶的添加量、底物浓度、反应温度、加水量以及反应时间对Novozym435催化卵磷脂醇解制备溶血卵磷脂的影响,并对工艺进行优化。最佳工艺条件为:底物浓度3.17g/mL,反应温度59℃,反应时间8.64h,加酶量7.12%,加水量5%。在此条件下,LPC含量为59.50%,LPC转化率可达95.38%。通过单因素实验和响应面实验详细讨论了反应温度、加水量、加酶量、底物浓度以及反应时间等因素对Lipozyme TLIM催化醇解反应的影响,并确定出最佳工艺条件为反应温度30℃,加水量8%,底物浓度400mg/mL,反应时间18h,加酶量15%,在此条件下,经检测LPC含量为63.71%,LPC转化率可达93.43%。通过单因素实验,详细讨论了无溶剂体系下底物浓度、加酶量、加水量等因素对Lipozyme RMIM催化的乙醇解反应过程中溶血卵磷脂转化率的影响。确定出最佳反应条件为底物浓度2.00g/mL,加酶量15%,加水量8%,反应时间32h。通过对比醇解反应和水解反应过程中LPC转化率的大小,得知醇解反应效果优于水解反应。当醇溶液组成为乙醇:正丙醇:水=91:4:5(v/v/v)、乙醇:异丙醇:水=87:8:5(v/v/v)、乙醇:叔丁醇:水=79:16:5(v/v/v)、乙醇:叔丁醇:水=71:24:5(v/v/v)以及乙醇:叔丁醇:水=63:32:5(v/v/v)时,可产生协同作用促进Novozym435催化醇解反应。在正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇参与的乙醇解反应中,叔丁醇与乙醇产生的协同效果最佳。为了获取纯度较高的溶血卵磷脂,采取离心、旋蒸、萃取等方法进行提纯,所得LPC产品经TLC/FID检测纯度可达90%以上。
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