脂肪酶催化阿魏酸甘油酯的合成

阿魏酸甘油酯是一种具有较高水溶性的阿魏酸衍生物,具有广泛的生理活性,可应用于食品中。试验探究在固定化脂肪酶的催化下,阿魏酸与甘油合成阿魏酸甘油酯的工艺,并探索其合成的最佳反应条件:温度60℃,转速70 r/min,酶用量10%(以质量计),时间10 h,展开剂选用三氯甲烷-苯-甲醇-乙酸,展开剂比例为32︰20︰1.5︰1,在此条件下阿魏酸的转化率最高,为85.30%。同时对阿魏酸及阿魏酸甘油酯清除DPPH自由基的功能特性进行研究,结果表明,阿魏酸甘油酯对DPPH自由基有一定清除作用,且清除能力强于阿魏酸。     

脂肪酶催化单油酸甘油酯制备功能性1,3-甘油二酯

研究固定化脂肪酶TLIM催化单油酸甘油酯(glycerol monooleate,GMO)制备1,3-甘油二酯(sn-1,3-diacylglyerol,sn-1,3-DAG)。比较了游离脂肪酸(共轭亚油酸)和脂肪酸乙酯(共轭亚油酸乙酯)两种不同类型酰基供体、反应时间、底物物质的量比对酰基迁移和sn-1,3-DAG的影响。通过对实验结果的判定及分析得到最佳反应条件为采用20%(质量分数)脂肪酶TLIM、底物物质的量比(共轭亚油酸乙酯和GMO)3∶1、在50?℃的220 r/min水浴摇床中反应2 h,最后得到sn-1,3-DAG转化率为65%。本研究利用GMO而不是常规的甘油或者甘油三酯来制备sn-1,3-DAG,并比较了不同酰基供体对酰基迁移和sn-1,3-DAG转化率的影响,旨在为脂肪酶催化法制备功能性sn-1,3-DAG的研究提供一定参考。     

有机相脂肪酶催化合成阿魏酸乙酯

本实验研究了有机溶剂中脂肪酶催化阿魏酸乙酯合成反应。对催化合成阿魏酸乙酯反应的脂肪酶和反应介质进行了比较,最佳溶剂为叔丁醇,在所选的6种脂肪酶中,固定化于大孔丙烯酸树脂的南极假丝酵母脂肪酶B(Novozym 435)的催化活性最好。同时对影响合成阿魏酸乙酯反应的因素(底物浓度、底物摩尔比、温度、初始水含量、反应时间等)进行了探讨,优化了反应条件:在10ml无水叔丁醇中,当酸醇摩尔比为1:1,酸浓度为0.1mol/L,反应温度为60℃,反应时间为120h时产率达到最高,脂肪酶Novozym 435具有较高的稳定性,重复使用六次后产率仍然可达到23%。     

无溶剂体系酶催化合成富含1,3-二硬脂酸-2-油酸甘油酯的研究

研究了无溶剂体系中固定化1,3-特异性脂肪酶催化硬脂酸与高油酸植物油合成富含1,3-二硬脂酸-2-油酸甘油酯(SOS)的主要影响因素。考察了酶用量、底物摩尔比、反应时间、反应温度对SOS、1,2-二硬脂酸-3-油酸甘油酯(SSO)和三硬脂酸甘油酯(SSS)含量的影响。以SSO和SSS含量较低而SOS含量较高为优,确定理想的工艺条件为:酶用量10%,底物摩尔比4∶1,反应时间3 h,反应温度65℃。在该条件下反应产物中SOS含量为39.58%,SSO含量为1.18%,SSS含量为0.28%。     

脂肪酶催化淀粉糖油酸酯的合成

研究了以淀粉糖（葡萄糖或麦芽糖）和油酸为原料,在固定化脂肪酶的催化下合成淀粉糖油酯的反应。通过对反应影响因素的考查,表明合成淀粉糖油酸酯的最适宜条件为：当淀粉糖:油酸为1:1.5 (mol:mol),脂肪酶Novozym435的用量为0.36 g/mol油酸,丙酮用量分别为20 mL/mol葡萄糖（10mL/mol麦芽糖）,加热回流反应分别为42 h（葡萄糖油酸酯）和72 h（麦芽糖油酸酯）时,油酸的转化率分别为93%和83%。表面张力测定显示,当葡萄糖油酸酯水溶液的物质的量浓度为7.0×10-4 mol.L-1时,表面张力为32 mN?m-1;麦芽糖油酸酯水溶液物质的量浓度为5.0×10-5 mol.L-1时,表面张力为31 mN.m-1。     

四氢嘧啶提高脂肪酶催化合成油酸乙酯产率的研究

为了对抗乙醇对酶的竞争性抑制作用,提高酶法合成油酸乙酯的酯化率,在米曲霉DM-01全细胞脂肪酶催化合成油酸乙酯的无溶剂体系中添加补偿性溶质。结果表明,添加补偿性溶质四氢嘧啶效果最好,四氢嘧啶浓度为1.5mmol/L时,0.1g全细胞脂肪酶催化油酸乙酯酯化合成反应48h,油酸乙酯酯化率为61.4%,与未添加四氢嘧啶的相比,提高了24.8%,酯化速率提高了38.0%。在全细胞脂肪酶3次重复使用反应中添加四氢嘧啶,与未加四氢嘧啶的比较,油酸乙酯相对酯化率分别提高了24.7%、33.3%和166.8%。添加四氢嘧啶为提高酶法合成油酸乙酯的产率提供了一种新手段。      

脂肪酶催化淀粉糖油酸酯的合成

研究了以淀粉糖（葡萄糖或麦芽糖）和油酸为原料,在固定化脂肪酶的催化下合成淀粉糖油酯的反应。通过对反应影响因素的考查,表明合成淀粉糖油酸酯的最适宜条件为：当淀粉糖:油酸为1:1.5 (mol:mol),脂肪酶Novozym435的用量为0.36 g/mol油酸,丙酮用量分别为20 mL/mol葡萄糖（10mL/mol麦芽糖）,加热回流反应分别为42 h（葡萄糖油酸酯）和72 h（麦芽糖油酸酯）时,油酸的转化率分别为93%和83%。表面张力测定显示,当葡萄糖油酸酯水溶液的物质的量浓度为7.0×10-4 mol.L-1时,表面张力为32 mN?m-1;麦芽糖油酸酯水溶液物质的量浓度为5.0×10-5 mol.L-1时,表面张力为31 mN.m-1。     

不同反应温度下T1脂肪酶催化油酸与甘油酯化反应动力学研究

T1脂肪酶是一种新型耐热脂肪酶,能催化油酸与甘油的酯化反应。当甘油与油酸物质的量比2∶1、酶的添加量9.7 U/g(占总反应物质量)、缓冲液的添加量5%(占总反应物质量)和转速542r/min时,考察不同反应温度(40、50、60℃)下T1脂肪酶催化油酸与甘油酯化反应的动力学。结果表明,T1脂肪酶催化该酯化反应活化能为20.272 9 k J/mol;当反应温度较低(40℃)时遵循准一级反应;随着反应温度升高到较高范围(50、60℃),则变为准二级反应。     

有机相脂肪酶催化合成柠檬酸甘油酯

以脂肪酶为催化剂,在有机介质中合成柠檬酸甘油酯。对催化合成反应的脂肪酶和反应介质进行了筛选,最佳溶剂为叔丁醇,固定化于大孔丙烯酸树脂的Candida antarctica脂肪酶B(Novozym 435)的催化活性最好。同时对底物浓度、底物摩尔比、脂肪酶用量、吸水剂用量、反应温度和反应时间等条件进行了优化,确定最佳工艺参数为:酸浓度0.12mol/L,单甘酯和柠檬酸摩尔比2∶1,脂肪酶用量为质量分数8%,吸水剂用量0.12g/mL,50℃反应48h,柠檬酸转化率可达70.97%。经电喷雾质谱和红外光谱分析,反应产物主要是α-柠檬酸单硬脂酸甘油酯。     

对甲基苯磺酸催化合成阿魏酸单甘油酯工艺的研究

研究对甲基苯磺酸催化合成阿魏酸单甘油酯的工艺。研究了温度、醇酸摩尔比、催化剂添加量和时间对阿魏酸单甘油酯合成工艺的影响,优化了合成工艺。结果表明,阿魏酸单甘油酯合成的最佳条件为温度80℃、醇酸摩尔比30、催化剂加量8%、时间10h,阿魏酸的转化率为93.25%,产物中单酯含量为88.12%。     

非水相酶促合成阿魏酸酯及其对自由基的清除

在非水相反应体系中,研究脂肪酶Novozym 435催化合成阿魏酸油酸甘油酯。得出酶促合成反应的最佳溶剂为甲苯,摇床转速200 r/min,脂肪酶添加量与底物质量比为10%,反应温度55℃,底物阿魏酸乙酯与三油酸甘油酯的摩尔比为1:2,反应体系初始水活度应控制为0.11,反应过程中分子筛添加量为10%。在此反应条件下,反应120 h后产物最高产率可达56.63%。经过6个批次反应后,阿魏酸油酸甘油酯的产率降至41.08%,脂肪酶相对酶活保持在50%以上。通过考察阿魏酸酯对自由基的清除能力,发现产物阿魏酸单油酸甘油酯对DPPH·清除的~IC_(50)值仅为0.006 6 mg/mL,清除能力高于阿魏酸乙酯及阿魏酸双油酸甘油酯;阿魏酸双油酸甘油酯对O_2~-的清除能力与VC相当,显示了其对核黄素氧化较好的抑制效果。     

山梨醇月桂酸酯的酶法制备工艺研究

研究了以山梨醇和月桂酸为原料,在固定化脂肪酶的催化下合成山梨醇月桂酸酯的反应。通过考查原料配比、酶的用量、溶剂(丙酮)的用量、反应温度及时间等因素对反应的影响,确定了最佳反应条件为:原料配比山梨醇∶月桂酸为2.0∶1(物质的量比),反应的溶剂为丙酮,丙酮用量为10 mL/mmol月桂酸,固定化脂肪酶的用量为0.24 g/mmol月桂酸,在60℃下反应72 h,月桂酸的转化率可达到98.2%。当山梨醇月桂酸酯的质量分数为0.06%时,产物的表面张力约为41.5×10-5 N/m。     

脂肪酶催化大豆色拉油甘油解合成单甘酯

研究了间歇反应条件下脂肪酶催化大豆色拉油甘油解制备单甘酯的过程,对三种商业酶和自制固定化脂肪酶进行了筛选,并对影响甘油解过程的溶剂效应和酶量因素进行了研究。采用了响应面分析方法对甘油解反应进行优化,以单甘酯百分含量为响应值,对底物摩尔比、初始含水量、温度这三个因素的重要性做了适当评价,并给出了拟和良好、回归显著、可靠性较好的经验性模型方程。优化条件为:反应温度46℃,初始水质量分数4%(相对于大豆色拉油),底物甘油与豆油摩尔比为3.7∶1,固定化酶用量质量分数5%(相对于大豆色拉油),反应时间30h,单甘酯最高转化率为74.04%。     

酶法制备鱼油甘油二酯的研究

以鱼油为原料,研究了各因素对甘油二酯含量的影响。在无溶剂体系中,采用固定化脂肪酶Lipozyme RM IM甘油解法合成甘油二酯,考察反应温度、底物摩尔比(甘油:鱼油)、酶添加量、反应时间对甘油二酯含量的影响。通过响应面设计优化试验条件,确定最佳合成条件为：反应温度50 ℃、酶添加量为底物总质量0.7%、底物摩尔比(甘油:鱼油)为2.3:1、反应时间6 h,甘油二酯质量分数达到48.07%。通过对比粗鱼油与甘油二酯的脂肪酸含量及组成,发现鱼油甘油二酯既可以较好的保持鱼油脂肪酸的组成优势,又可同时具有甘油二酯的特殊营养学特性。     

麦芽糊精硬脂酸酯的酶法合成及其乳化性的研究

研究了麦芽糊精硬脂酸酯的酶法合成工艺及其性能,对该工艺的影响因素进行单因素及正交试验。所确定的较佳工艺条件为:硬脂酸与糊精质量比为4∶1,酶添加量为7 g/L,反应温度65℃,反应时间60 h,并研究了其结构与乳化性能。结果表明:乳液的乳化性随糖酯的质量分数增加而增加。在相同质量分数下,麦芽糊精硬脂酸酯乳化性最好,高于麦芽糖脂肪酸酯以及淀粉脂肪酸酯。     

植物甾醇酯的脂肪酶促催化合成及其分析表征

运用中心组合设计,以酯化率为考察指标,对脂肪酶(由Candida rugosa生产)催化合成植物甾醇油酸酯进行优化研究。通过甾醇酯化率的响应面分析,研究反应温度、反应时间、底物物质的量的比(油酸:植物甾醇)和酶量及其交互作用对酯化反应的影响,构建相应的回归模型,并进行验证。结果表明：反应温度41℃、反应时间19h、底物物质的量的比2.4:1、加酶量7%为最佳条件,验证实验酯化率可达77.43%。并采用红外光谱和气相色谱-质谱对甾醇酯进行有效检测分析及结构表征。     

超临界体系酶催化制备甘油二酯及其纯化

以二氧化碳为流体,在超临界体系中用脂肪酶催化大豆油脂与甘油反应制备甘油二酯及其纯化研究。选取Lipozyme RMIM、Novozyme 435、Lipozyme TLIM 三种固定化脂肪酶为试验酶进行酯化反应,通过单因素试验,分别确定3种酶的最佳工艺条件,3种酶的最佳添加量分别为2.5%、3%、8%;反应温度分别为65、70、65℃,反应时间分别为7、8、9h,底物比均为2:1,得甘油二酯含量分别为68.6%、67.7%、64.8%。采用二级分子蒸馏工艺对超临界体系生产的甘油二酯混合物进行纯化,甘油二酯产品纯度从68.6%提高到90.4%,产品得率为60.0%。综合考虑,在工业生产中,建议用脂肪酶Lipozyme RMIM。     

Synthesis of Diacylglycerols Containing CLA by Lipase-Catalyzed Esterification

ABSTRACT:  Diacylglycerols (DAG) were prepared by esterification of glycerol with conjugated linoleic acid (CLA) in the presence of an immobilized 1,3-regiospecific lipase from Rhizomucor miehei and vacuum conditions. The effects of several parameters, namely, temperature, enzyme loading, stirring speed, and vacuum, on the concentration and the purity of the DAG were studied. The reaction temperature influenced both the reaction rate and the concentration of the DAG. The rate of DAG synthesis increased as the enzyme loading increased. However, for high enzyme loadings, the concentration of triacylglycerols (TAG) increased significantly at long reaction times and, as a result, the purity of the DAG decreased. When the stirring speed increased from 150 to 450 rpm, the DAG concentration increased significantly. However, at stirring speeds above 450 rpm, no significant increases in DAG concentration were observed. When the pressure was decreased from 20 to 3 mmHg, the maximum concentration of DAG increased from 76.0% to 80.5%. No increase in the DAG concentration was observed when the pressure was decreased from 3 to 1 mm Hg, even though a slightly higher DAG purity was achieved at 1 mm Hg. For the range of absolute pressures tested, the concentrations of 1,2-DAG were less than 1%.     

Response Surface Modeling of Lipase-Catalyzed Isoamyl Propionate Synthesis

ABSTRACT: Response surface methodology based on a 3-variable, 5-level central composite rotatable design matrix was used to optimize the synthesis. The influence of selected variables, namely, enzyme/substrate (E/S) ratio, substrate concentration, and temperature was investigated. E/S ratio and temperature had a strong effect on esterification, while substrate concentration did not. Reaction time did not show significant effect on ester yields, and conversions could be completed in less than 24 h. The response surface model has been found to describe the experimental results adequately. Product yield at optimum conditions (24 g/mol E/S ratio, 1.5 M substrate concentration 20 °C) was 1.4 M, representing 93% conversion, which is in good agreement with the predicted one.     

有机相酶促合成N-月桂酰-β-氨基丙腈

以月桂酸甲酯和β－氨基丙腈为原料，在有机相中经脂肪酶催化合成N－月桂酰-β-氨基丙腈（LAP）。在比较所用脂肪酶的催化活性的基础上，详细探讨了固定化脂肪酶Candida antarctica（南极洲假丝酵母）CAL－2催化该反应的影响因素。经筛选，适宜的反应条件为：70℃，n（β－氨基丙腈）：n（月桂酸甲酯）＝1：1，底物质量浓度为35g/L，加酶量为200U/g(以氨基丙腈的质量计），反应体系初始加水量为3％腈重。在此实验条件下反应24h后，β－氨基丙腈的最高转化率为96.8%。