辛酸甘油二酯酶法合成及其纯化工艺的研究

论文摘要

甘油二酯已广泛应用于食品、化妆品和药品等工业领域。近年还发现,甘油二酯具有降低人体血脂,减少内脏脂肪、抑制体重增加等作用。但甘油二酯在天然油脂中含量较低,因此,甘油二酯的合成技术日益受到国内外广泛关注。目前,甘油二酯的合成方法主要有化学法和酶法。相较化学催化剂,酶作为生物催化剂,具有反应条件温和、能耗低、环境污染小,以及良好的区域和位置选择性等优点,且酶法合成甘油二酯过程的副产物少,甘油二酯的纯度高、色泽好。因此,酶法制备甘油二酯已成为食品和药品等领域的研究热点之一。本论文针对无溶剂体系中脂肪酶催化辛酸和甘油制备甘油二酯及其纯化工艺进行了系统研究。主要内容如下:1.从三种来源和固定化方式不同的脂肪酶Novozyme 435、Lipozyme RM IM和Lipozyme TL IM中筛选出Novozyme 435为最佳酶催化剂。2.以Novozyme 435为催化剂,研究了无溶剂体系下辛酸和甘油直接酯化合成甘油二酯的工艺参数。单因素实验考察了不同脱水方式、底物摩尔比、反应温度、加酶量、反应时间、初始加水量等因素对辛酸转化率和甘油二酯含量的影响。在此基础上,利用响应面法优化了工艺参数,建立了产物中辛酸甘油二酯含量的回归模型方程,获得的最优工艺条件:底物摩尔比1.99:1,反应温度51.5 oC,加酶量3.05 %,反应时间6.29 h。在此最优条件下,实测甘油二酯的含量可达71.9 %,与模型预测的含量71.3±0.88 %非常吻合,证明该模型是合理可靠的。3.应用硅胶柱层析分离纯化辛酸甘油二酯的工艺技术研究。通过硅胶板薄层层析从六种洗脱剂（氯仿-乙酸已酯、氯仿-甲醇、正己烷-乙酸、石油醚-异丙醇、石油醚-正丁醇、石油醚-无水乙醚）中初步筛选出石油醚-无水乙醚体系为最佳流动相。在石油醚-无水乙醚洗脱体系中,考察了石油醚-无水乙醚的溶液配比、流速、上样量对洗脱效果的影响。结果表明,当上样量为4 g,流速2.5 ml/min,用4.5:1、0.5:1（v/v）石油醚-无水乙醚溶液进行非连续梯度洗脱,分离效果较好,辛酸甘油二酯的纯度可达94 %,回收率达90 %。在此层析条件下,硅胶柱重复使用5次,产品的纯度仍然保持在90 %以上,回收率基本上保持在85 %以上,具有较好的操作稳定性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 甘油二酯的简介
• 1.2 甘油二酯的酶法制备方法
• 1.3 甘油二酯的纯化方法
• 1.4 甘油二酯的发展现状
• 1.5 本研究课题意义及主要内容
• 2 酶法合成辛酸甘油二酯的单因素优化
• 2.1 材料与方法
• 2.2 结果与分析
• 2.3 讨论
• 2.4 本章小结
• 3 响应面法优化酶法合成辛酸甘油二酯
• 3.1 材料与方法
• 3.2 结果与分析
• 3.3 讨论
• 3.4 本章小结
• 4 辛酸甘油二酯的分离纯化工艺
• 4.1 材料与方法
• 4.2 结果与分析
• 4.3 讨论
• 4.4 本章小结
• 5 全文总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读学位期间发表的论文