脂肪酶催化豬油合成Vc脂肪酸酯及其抗氧化活性的影響.pdf

1、Vc脂肪酸酯既含有親水性的 L-抗壞血酸，又含有親油性的脂肪酸鏈，使得其兼具脂溶性抗氧化劑和食品乳化劑的特性，是一種新型的多功能食品添加劑。
　　 本文以廉價(jià)的豬油和L-抗壞血酸為原料，微生物來(lái)源的脂肪酶作為催化劑，在有機(jī)相中酶催化合成Vc脂肪酸酯，開(kāi)發(fā)出一種營(yíng)養(yǎng)型抗氧化劑，為綠色食品添加劑的開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下：
　　 (1)酶催化法合成Vc脂肪酸酯工藝條件的研究。研究了Novozyme435、Lipoz

2、ymeTL IM、Lipozyme RM IM、洋蔥假單胞菌S31脂肪酶等4種脂肪酶的催化性能，篩選出合成Vc脂肪酸酯效果好Novozyme435。研究了加酶量、反應(yīng)介質(zhì)、反應(yīng)溫度、底物摩爾比、分子篩用量和分子篩加入時(shí)間對(duì)反應(yīng)的影響。確定了最佳反應(yīng)條件是：反應(yīng)介質(zhì)為叔戊醇，酶用量為40％(W/W，固定化酶/Vc)，底物摩爾比2.5:1(豬油/Vc)，反應(yīng)溫度55℃，4 A分子篩在反應(yīng)6 h加入，添加量為15 g/L，反應(yīng)時(shí)間為24 h。

3、在此條件下，L-抗壞血酸的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到65.1％。同時(shí)酶的穩(wěn)定性良好，可以進(jìn)行6個(gè)批次的反應(yīng)而酶活變化不大，轉(zhuǎn)化率保持在50％以上。在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇底物摩爾比、溫度、酶量、反應(yīng)時(shí)間4因素進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)。確定最佳的工藝條件：底物摩爾比為3:1，溫度為55℃，酶量為30％，反應(yīng)時(shí)間為24 h。在此最優(yōu)工藝條件下轉(zhuǎn)化率達(dá)79.1％，比單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果(65.1％)提高14個(gè)百分點(diǎn)。
　　 (2)填充床反應(yīng)器連續(xù)化合成

4、Vc脂肪酸酯的工藝研究。初步研究了填充床酶反應(yīng)器合成Vc脂肪酸酯的工藝參數(shù)。工藝參數(shù)為：55℃下，豬油濃度100 mmol/L(豬油與Vc摩爾比為1.4:1)，流速1.0 mL/min，添加4 A分子篩到反應(yīng)體系中，48 h后產(chǎn)物濃度達(dá)到13.5 g/L，轉(zhuǎn)化率為42.5％。在此基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)曲面分析法(RSM)對(duì)影響填充床式反應(yīng)器中酯交換反應(yīng)的主要因子即流速、溫度，底物摩爾比進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，在流速為1.07 mL/min，溫度為

5、56.44℃，豬油與Vc摩爾比率為2.24的條件下，轉(zhuǎn)化率可達(dá)50.83％。驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果表明，Vc脂肪酸酯的轉(zhuǎn)化率為50.5±1.3％，與理論預(yù)測(cè)值吻合，證明這一模型在因子水平范圍內(nèi)是有效的。固定化酶在使用3批時(shí)，轉(zhuǎn)化率仍保持在50％以上。
　　 (3)Vc脂肪酸酯分離純化工藝的研究。確定粗產(chǎn)品與正已烷的用量比為1:6，洗滌溫度控制在40-50℃，產(chǎn)品Vc脂肪酸酯回收率在55％左右；洗滌 Vc時(shí)，所用乙酸乙酯和水的最佳體積比為1

6、:4；產(chǎn)品的重結(jié)晶溫度為15℃，用溶劑正已烷與無(wú)水乙醇的體積比為1:0.5時(shí)，產(chǎn)品的結(jié)晶速度、結(jié)晶形態(tài)較好，回收率達(dá)到70％，純度為96％以上。
　　 (4)Vc脂肪酸酯的抗氧化活性研究。在得到產(chǎn)物純品的基礎(chǔ)上，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了ESI-MS分析，進(jìn)一步確定了分離純化所得到白色固體由Vc豆蔻酸酯、Vc月桂酸酯、Vc棕櫚一烯酸酯、Vc棕櫚酸酯、Vc油酸酯、Vc硬脂酸酯組成，分別占1.81％、0.75％、2.66％、46.45％、14.2

7、9％、34.04％。從羥基自由基體系、超氧陰離子自由基體系、二苯苦味肼基自由基體系及還原力測(cè)試等方面研究Vc脂肪酸酯體外抗氧化活性，并將其添加到豬油和大豆油當(dāng)中，評(píng)價(jià)其抗氧化效果。結(jié)果表明，在一定的濃度范圍內(nèi)，Vc脂肪酸酯對(duì)HO·、O2-·、DPPH·自由基均有較好的清除效果，還原能力也較強(qiáng)，并呈一定量效關(guān)系，其抗氧化活性與AP相當(dāng)。Vc脂肪酸酯在豬油中的添加量為0.2％，100℃下強(qiáng)制氧化20 h時(shí)，豬油的POV值為42.8 meq/