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_5

文档序号:9541126阅读:来源:国知局
(PPP)的 含量明显下降,而低烙点的单饱和脂肪酸甘油醋(PLO)和多不饱和脂肪酸甘油醋(OLO)的 含量明显升高,因此产品的烙点明显降低。
[0052] 米慷油具有均衡的脂肪酸组成,含有丰富的VE、植物酱醇和谷维素等天然生物活 性成分。栋桐硬醋是栋桐油经分提的高烙点部分,含有丰富的栋桐酸。表1为栋桐硬脂、米 慷油W及二者不同质量比例混合油脂醋-醋交换反应前后的总脂肪酸组成W及舰值(IV) 的测定结果。栋桐硬脂中含有83. 9%的栋桐酸,同时含有少量的油酸。米慷油主要含有 39. 4%的亚油酸、35. 4%的油酸、21. 0%的栋桐酸和少量的硬脂酸和亚麻酸,其中饱和脂肪酸 含量为23. 2%。米慷油中不饱和脂肪酸含量占了较大的比重,达到76. 9%。
[0053] 表2为米慷油、栋桐硬脂及二者不同比例混合油脂醋-醋交换反应前后总脂肪 酸组成及舰值的测定结果。
从表2可W看出,不同质量比的栋桐硬脂和米慷油混合样品在醋-醋交换反应前后的 总脂肪酸的组成及脂肪酸的相对含量没有明显变化,说明酶催化油脂醋-醋交换对油脂甘 =醋分子上脂肪酸的种类和饱和程度不产生影响。通过调整栋桐硬脂和米慷油的比例可W 改变混合油脂中脂肪酸组成巧日表2所示),随着栋桐硬脂比例的增大,混合油脂中饱和脂肪 酸(SFA)的百分含量不断增大,不饱和脂肪酸(USFA)相对百分含量相应的逐渐降低。舰值 是衡量油脂不饱和程度的重要指标,米慷油的舰值为104. 2,栋桐硬脂的舰值为19. 3。随着 栋桐硬脂比例的增大,混合油脂的舰值逐渐降低。不同质量比的栋桐硬脂与米慷油醋交换 前后样品的舰值没有明显的变化,说明酶催化油脂醋交换不改变油脂中的不饱和脂肪酸。 阳化5] 油脂的醋-醋交换反应为油脂甘=醋分子间或分子内脂肪酸位置的重排,通过油 脂Sn-2位脂肪酸组成的分析可W有效的判断油脂醋-醋交换反应的程度。不同质量比的栋 桐硬脂和米慷油醋-醋交换反应前后油脂样品Sn-2位脂肪酸的组成见表3。由表3可知, 栋桐硬脂Sn-2位中栋桐酸的含量为83. 9%,油酸含量为9. 2%,硬脂酸和亚油酸含量分别为 4. 1%和1. 9%。米慷油Sn-2位中含有51. 8%的亚油酸、38. 9%的油酸、5. 6%的栋桐酸和少量 的亚麻酸(3. 1%)与硬脂酸(0. 5%)。
[0056] 表3也列出了米慷油、栋桐硬脂及二者不同比例混合油脂醋-醋交换反应前后 Sn-2位脂肪酸组成的测定结果。
与反应前相比,不同质量比的栋桐硬脂与米慷油醋醋交换反应后产品Sn-2位上脂肪 酸的组成均发生了明显变化,运是因为酶催化油脂醋-醋交换反应使脂肪酸在甘油骨架上 进行了重新的排列。对比同比例样品醋-醋交换反应前后Sn-2位上脂肪酸的组成,醋交换 反应后产品Sn-2位上栋桐酸的含量明显提高,不饱和的亚油酸的含量明显下降。W栋桐硬 脂与米慷油40:60的比例为例,醋醋交换反应后Sn-2位上脂肪酸组成中栋桐酸的百分含量 由29. 1%增长至46. 3%,亚油酸由初始的33. 9%降低为醋-醋交换反应后的23. 7%,醋-醋 交换产品Sn-2位上饱和脂肪酸相对含量增加约18. 4%。运些结果说明该磁性离子液体固定 化酶催化剂对油脂醋-醋交换反应有明显的催化效果,有效的改变了油脂甘=醋分子中脂 肪酸的排布。
[0058] 据报道,母乳脂肪中Sn-2位饱和脂肪酸含量为78. 3%,油酸含量为12. 8%,亚油酸 与亚麻酸含量为9%。Sn-I, 3位不饱和脂肪酸含量为53. 9%。脂肪酸特定的位置分布有利于 婴幼儿对脂肪的吸收与转化。从脂肪酸的分布来看,质量比为50:50的栋桐硬脂与米慷油 醋交换反应产品的Sn-2位上饱和脂肪酸含量为56. 9%,油酸含量为22. 9%,亚油酸与亚麻酸 含量为20. 2%,计算可得Sn-1,3位上不饱和脂肪酸含量为44. 9%,与母乳脂肪的脂肪酸分布 接近。
[0059] 不同质量比的栋桐硬脂与米慷油混合样品醋-醋交换反应前后的主要甘=醋组 成分布如表4所示。由表4可知,米慷油中的主要甘S醋组成为:PL0(19. 3%)、化U17. 5%)、 P化(17. 6%)、0L0 (15.l%)、St化(8. 3%)、化1 (8. 1%)和POO(6. 8%)。栋桐硬脂中S饱和脂 肪酸甘油醋(PPP)含量最高(88. 5%),PP0 (5. 8%)和POO(1.2%)的含量较低。与反应前相 比,醋交换反应后产品油脂中甘S醋组成发生了明显变化,S栋桐酸甘油醋含量明显下降, 栋桐酸-亚油酸-油酸甘油醋含量升高。例如,质量比为40:60的混合油脂醋交换后PPP由 48. 7% 减少至 31. 2%,OLL由 6. 7% 减少至 4. 9%,PLO由 7. 1% 增加至 12. 5%,PPL由 2. 0% 增加 至7. 3%。其他比例混合油脂醋交换反应前后甘S醋变化情况类似,说明酶催化醋交换反应 使甘=醋分子中脂肪酸发生了重排。 W60] 表4为米慷油、栋桐硬脂、不同质量比的栋桐硬脂与米慷油混合油脂醋-醋 交换反应前后甘=醋组成(%)的测定结果。
注:P-栋桐酸;St-硬脂酸;0-油酸山-亚油酸;Ln-亚麻酸。
[0062] 可W根据当量碳数(ECN)对醋-醋交换反应前后混合样品中的甘S醋进行归类。 ECN与分子中含有的总碳原子个数和具有的双键个数有关,其中ECN=cn-2(化),cn代表脂 肪酸中的总碳原子的个数,化表示脂肪酸中含有的双键个数。米慷油中的多不饱和脂肪酸 甘油醋含量较高,WC44和C46的种类较多,栋桐硬脂中含量较高的甘=醋则主要是C48。 该固定化酶催化油脂醋-醋交换反应后,不同当量碳数的甘=醋组成发生了变化。与醋交 换反应前相比,质量比为40:60的混合样品反应后C48的甘=醋含量明显下降,而C46的甘 =醋含量明显增加,说明了通过该固定化酶催化醋-醋交换反应,油脂中脂肪酸在甘油骨 架分子间和分子内发生了重排。
【主权项】
1. 一种磁性核-壳型离子液体固定化脂肪酶的制备方法,其特征在于包括下述步骤: 第一步,Fe304@MCM-41核壳型复合材料的制备 将Fe304纳米粒子、无水乙醇及蒸馏水一起加入到烧杯中,常温下进行超声分散,机械 搅拌条件下向混合溶液中滴加氨水,混合均匀后加入十六烷基三甲基溴化铵溶液,继续搅 拌均匀,然后缓慢滴加正硅酸乙酯于反应体系中并继续反应;当反应完成后,使用磁铁对产 品进行磁分离,所得复合材料用无水乙醇洗涤、真空干燥;然后将其在550°C条件下置于马 弗炉中煅烧6h,得到核-壳型复合材料Fe304@MCM-41 ; 第二步,载体的离子液体功能化修饰 取一定量的甲基咪唑和等摩尔的三氯丙基三乙氧基硅烷放入三口烧瓶中,氮气保护, 95°C温度下搅拌使之充分反应,然后将一定量第一步制备的核-壳型复合材料加入其中, 并加入一定量的乙醇为溶剂,氮气保护下回流,反应结束后对产品进行磁分离;最后用无 水乙醇和乙醚分别洗涤数次,真空干燥后,得到离子液体修饰后的磁性复合载体IL-Fe304@ MCM-41 ; 第三步,固定化酶的制备 将一定量的游离脂肪酶分散于磷酸缓冲溶液中,然后加入上述离子液体修饰后的磁性 复合载体IL-Fe304@MCM-41,在20~35°C温度下搅拌均勾,使得脂肪酶充分吸附于该载体上。2. 脂肪酶固载完成后,通过磁分离方法分离固定化脂肪酶,再用磷酸缓冲溶液洗涤数 次,冷冻干燥后,得到磁性Fe304@MCM-41离子液体固定化脂肪酶成品。3. 根据权利要求1所述的磁性核-壳型离子液体固定化脂肪酶的制备方法,其特征在 于:第一步中所用的十六烷基三甲基溴化铵溶液的溶剂为蒸馏水与无水乙醇按体积比2:1 配制而成。4. 权利要求1制备的磁性核-壳型离子液体固定化脂肪酶在食用油脂加工中作为酯酯 交换催化剂应用。
【专利摘要】本发明公开了一种磁性核-壳型离子液体固定化脂肪酶的制备方法,首先采用化学共沉淀法制备Fe3O4纳米粒子:再使用制备的Fe3O4纳米粒子作为磁核,合成核-壳结构的Fe3O4MCM-41介孔复合材料;将该磁性载体进行离子液体功能化修饰,最后采用离子液体修饰后的介孔核-壳型磁性纳米微球载体进行脂肪酶的固定化。本发明将磁性载体采用离子液体进行修饰,提高了脂肪酶对载体的适应性,同时增加了脂肪酶的负载量,提高了脂肪酶的活性和稳定性;制备的磁性固定化酶可用于粘度较大的油脂酯-酯交换反应体系,在食用油加工产业中能用于制备改性油脂。
【IPC分类】C12N11/14, C12P7/64, C12N11/08
【公开号】CN105296459
【申请号】CN201510759404
【发明人】谢文磊, 臧雪珍, 张弛, 王宏雁
【申请人】河南工业大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月10日
当前第5页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1