磁性核-壳型离子液体固定化脂肪酶的制备方法及在食用油脂加工中的应用_4

文档序号:9541126阅读:来源:国知局
W41] 实施例5 化3〇4纳米粒子和化304@MCM-41复合材料的制备同实施例1。
[0042] 载体的功能化修饰:将20mmol甲基咪挫和20mmol的=氯丙基=乙氧基硅烷加入 250血的S口烧瓶中,氮气保护下,95°C溫度下揽拌反应26h。然后,将LOg化304@MCM-41复合材料加入到上述体系中,并加入IOOmL乙醇为溶剂,氮气保护,90°C溫度下回流2地。反 应结束后将产品磁分离,用无水乙醇和乙酸分别洗涂数次,40°C真空干燥后,得到离子液体 修饰载体比-Fe3〇4@MCM-41 ; 脂肪酶的固定化:将2.0旨游离脂肪酶分散于301111^的憐酸缓冲溶液(0.2111〇1/1,pH=7. 0)中,然后加入1.Og上述离子液体修饰磁性复合载体比-Fe3〇4@MCM-41,混合物在 30°C溫度下揽拌12h,使得脂肪酶充分吸附于载体之上。脂肪酶的固载完成后,通过磁分离 方法分离固定化酶,再用憐酸缓冲溶液(0. 2mol/l,抑=7. 0)洗涂数次,冷冻干燥1化后,得 到5#磁性化304@MCM-41离子液体固定化脂肪酶。
[00创 5#磁性化304@MCM-41离子液体固定化脂肪酶的催化性能测试方法如实施例1。实 验结果显示,混合油脂烙点由反应前的54. 2°C下降为反应后的46. 2°C。
[0044]实施例6 化3〇4纳米粒子和化304@MCM-41复合材料的制备同实施例1。 W45] 载体的功能化修饰:将20mmol甲基咪挫和20mmol的;氯丙基立乙氧基娃烧加入 250血的S口烧瓶中,氮气保护下,95°C溫度下揽拌反应26h。然后,将LOg化304@MCM-41 复合材料加入到上述体系中,并加入IOOmL乙醇为溶剂,氮气保护,90°C溫度下回流2地。反 应结束后将产品磁分离,用无水乙醇和乙酸分别洗涂数次,40°C真空干燥后,得到离子液体 修饰载体比-Fe3〇4@MCM-41 ; 脂肪酶的固定化:将2.0旨游离脂肪酶分散于301111^的憐酸缓冲溶液(0.2111〇1/1,pH=7. 0)中,然后加入1.Og上述离子液体修饰磁性复合载体比-Fe3〇4@MCM-41,混合物在 35°C溫度下揽拌12h,使得脂肪酶充分吸附于载体之上。脂肪酶的固载完成后,通过磁分离 方法分离固定化酶,再用憐酸缓冲溶液(0. 2mol/l,抑=7. 0)洗涂数次,冷冻干燥1化后,得 到6#磁性Fe3〇4@MCM-41离子液体固定化脂肪酶。
[0046] 6#磁性化304@MCM-41离子液体固定化脂肪酶的催化性能测试方法如实施例1。实 验结果显示,混合油脂烙点由反应前的54. 2°C下降为反应后的47. 3°C。
[0047] 烙点是油脂的一项重要的物理特性,对油脂的口感有很大的影响,接近人体体溫 且烙程较短的半固体油脂具有更好的口感。未经醋醋交换的两种固液物理混合油脂存放后 会出现分层,而且口感较差。栋桐硬脂的烙点为57. 5°C,将栋桐硬脂与米慷油按60:40的比 例进行混合后,该混合油样的烙点为54. 2°C。本发明对磁性化304@MCM-41离子液体固定化 脂肪酶的制备条件进行了一系列的优化,考察了不同条件下制备的固定化酶的催化性能。 上述实施例1~实施例6的实验结果表明,将各种固定化酶应用于栋桐硬脂与米慷油的醋醋 交换反应时,反应后油样的烙点较反应前均有所下降。载体修饰过程中,随着离子液体前驱 体加入量的增加,对应固定化酶的催化性能也逐渐提升。4#固定化酶催化剂用于醋醋交换 反应时,其催化效果最好,烙点下降较多,表明离子液体的存在有利于脂肪酶的负载。固定 化溫度是固定化酶制备过程的重要因素,在最优离子液体前驱体加入量下,在一定范围内 升高脂肪酶固载溫度超过35°C,对应的固定化酶成品活性逐渐降低,因此适宜固载化溫度 为 25°C。
[0048] 本发明制备的固定化脂肪酶的重复利用 称取2. 4g栋桐硬脂与1. 6g米慷油,将混合油脂加入50mL圆底烧瓶中,60°C条件下磁 力揽拌30min使混合油样完全烙化并混合均匀。取出2.Og混合油样作为对照物进行组成 测定。剩余混合油样中加入〇.6g4#固定化脂肪酶催化剂成品,55°C条件下,放入摇床中振 荡反应2地。待反应结束后,加入适量正己烧进行萃取,然后磁分离除去固定化酶,旋蒸除去 正己烧后,得到醋醋交换产品。对照样品与醋交换产品在2°C-4°C条件下存放1化后,然后 进行烙点测定。分离回收的固定化酶用缓冲溶液(0. 2mol/L的憐酸缓冲溶液,pH=7. 0)与正 下醇各洗涂3次,经冷冻干燥后,投入下次反应(反应条件与首次相同,当固定化酶回收量 不足时,用平行反应补足)。如此进行重复使用测试4次,W烙点降低来表示催化剂活性,固 定化酶的重复利用结果如下表1。
从表I可看出,本发明中固定化酶在栋桐硬脂与米慷油的醋醋交换反应中经4次重复 利用后活性仍保持在84%W上,说明本发明制备的固定化酶催化剂的稳定性较高,可W在 间歇反应装置中连续使用。
[0050] 本发明制备的固定化酶催化剂在栋桐硬脂与米慷油的醋醋交换反应中的应用 称取一定质量的栋桐硬脂与米慷油,将混合油脂加入50mL圆底烧瓶中,60°C条件下磁 力揽拌30min使混合油样完全烙化并混合均匀。取出一半混合油样作为对照物进行组成 测定。剩余混合油样中加入一定量的固定酶催化剂,在55°C条件下,放入摇床中振荡反应 2地。待反应结束后,加入适量正己烧进行萃取,然后磁分离除去固定化酶,旋蒸除去正己烧 后,得到醋醋交换产品。对照样品与醋交换产品在2°C-4°C条件下存放1化后,进行烙点测 定(GB/T12766-2008动物油脂烙点测定[S])。 阳0川实施例7 称取2.Og栋桐硬脂与2.Og米慷油(50:50),将混合油脂加入50mL圆底烧瓶中,60°C条 件下磁力揽拌30min使混合油样完全烙化并混合均匀。取出2g混合油样作为对照物进行 组成测定。剩余混合油样中加入〇.6g4#固定酶催化剂,55°C条件下,放入摇床中振荡反应 2地。待反应结束后,加入适量正己烧进行萃取,然后磁分离除去固定化酶,旋蒸除去正己烧 后,得到醋醋交换产品。对照样品与醋醋交换产品在2°C-4°C条件下存放1化后,然后进行 烙点测定。实验结果显示,混合油脂烙点由反应前的51. 9°C下降为反应后的43. 6°C。其它 油脂结构分析也证明两种油脂之间发生了醋醋交换反应(见表2,表3和表4) 实施例8 称取1. 6g栋桐硬脂与2. 4g米慷油(40:60),将混合油脂加入50mL圆底烧瓶中,60°C条 件下磁力揽拌30min使混合油样完全烙化并混合均匀。取出2g混合油样作为对照物进行 组成测定。剩余混合油样中加入〇.6g4#固定酶催化剂,55°C条件下,放入摇床中振荡反应 2地。待反应结束后,加入适量正己烧进行萃取,然后磁分离除去固定化酶,旋蒸除去正己烧 后,得到醋醋交换产品。对照样品与醋醋交换产品在2°C-4°C条件下存放1化后,然后进行 烙点测定。实验结果显示,混合油脂烙点由反应前的50.(TC下降为反应后的41. 7°C。其它 油脂结构分析也证明两种油脂之间发生了醋醋交换反应(见表2,表3和表4) 实施例9 称取1. 2g栋桐硬脂与2.Sg米慷油(30:70),将混合油脂加入50mL圆底烧瓶中,60°C条件下磁力揽拌30min使混合油样完全烙化并混合均匀。取出2g混合油样作为对照物进 行组成测定。剩余混合油样中加入〇.6g4#固定酶催化剂,55°C条件下,放入摇床中振荡反 应2地。待反应结束后,加入适量正己烧进行萃取,然后磁分离除去固定化酶,旋蒸除去正己 烧后,得到醋醋交换产品。对照样品与醋醋交换产品在2°C-4°C条件下存放1化后,然后进 行烙点测定。实验结果显示,混合油脂烙点由反应前的47. 8°C下降为反应后的36. (TC。其 它油脂结构分析也证明两种油脂之间发生了醋醋交换反应(见表2,表3和表4) 实施例10 称取0.Sg栋桐硬脂与3. 2g米慷油(20:80),将混合油脂加入50mL圆底烧瓶中,60°C条 件下磁力揽拌30min使混合油样完全烙化并混合均匀。取出2g混合油样作为对照物进行 组成测定。剩余混合油样中加入〇.6g4#固定酶催化剂,55°C条件下,放入摇床中振荡反应 2地。待反应结束后,加入适量正己烧进行萃取,然后磁分离除去固定化酶,旋蒸除去正己烧 后,得到醋醋交换产品。对照样品与醋醋交换产品在2°C-4°C条件下存放I化后,然后进行 烙点测定。实验结果显示,混合油脂烙点由反应前的46.rC下降为反应后的29. (TC。其它 油脂结构分析也证明两种油脂之间发生了醋醋交换反应(见表2,表3和表4) 与醋醋交换反应前相比,不同比例的栋桐硬脂与米慷油混合油脂醋醋交换反应后产品 烙点均有明显的下降。运是由于固定酶催化油脂醋-醋交换反应过程中发生了脂肪酸重 排,油脂的甘S醋组成发生了变化。醋醋交换反应后高烙点的S饱和脂肪酸甘油醋
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