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人乳是婴儿的最佳天然食品。人乳脂中棕榈酸主要分布在甘三酯的2-位,这种特殊的结构对脂肪酸及矿物质的吸收尤为重要。本研究的目的就是以Sn-2位富含棕榈酸的猪油为原料,模仿人乳中的脂肪酸组成和甘三酯结构,研制人乳脂替代品,其产品将作为婴儿奶粉的脂肪配料。本课题首先分析了广州地区人乳脂脂肪酸的组成特点,其次研究了Sn-1,3位专一性的脂肪酶的固定化,最后利用自制的固定化酶为催化剂制备人乳脂肪替代品。研究结果如下:
对人乳脂脂肪酸组成特点进行研究,结果显示:总脂肪酸组成特点为(1)含量较高的脂肪酸依次排列为:油酸(C18:1)、亚油酸(C18:2)、棕榈酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)、豆蔻酸(C14:0)、月桂酸(C12:0)和棕榈油酸(C16:1);(2)饱和脂肪酸(SFA)含量低于不饱和脂肪酸(TUFA); Sn-2位脂肪酸组成特点为:(1)饱和脂肪酸(SFA)含量高,不饱和脂肪酸含量低;(2)饱和脂肪酸主要为棕榈酸(C16:0),占Sn-2位脂肪酸的50%左右;(3)分布在Sn-2位上的棕榈酸(C16:0)占总棕榈酸(C16:0)的70~80%。
在脂肪酶固定化的研究中选择8种大孔树脂,对100L脂肪酶进行吸附固定化,筛选出了吸附量为17.69mg/g,酶活为4837U/g的AB-8树脂作为固定化载体。对AB-8树脂固定化条件进行优化,得到最佳固定化pH9.0,吸附量54.5mg/g,含水量6%~7%。同时发现固定化酶的稳定性得到很大提高:固定化后脂肪酶的最适pH范围由8.0扩展至6~9;在90℃处理120min后,固定化酶活力为初始酶活的87.6%;循环使用5次后,酶活下降为初始活力的58.4%;在4℃下储存10天后,其酶活降低至原来的71.2%。
采用自制的AB-8固定化酶催化猪油与混合脂肪酸酸解制备人乳脂肪替代品,摇瓶优化得到最佳的实验条件为:底物比:猪油/混合脂肪酸为1:1.5(W:W),加酶量为底物的5%(W/W),反应温度为60℃,反应时间为1.5h;最优条件下得到的产物C16:0含量为29.48%,C18:2含量为14.65%,与人乳脂相似。