脂肪酶催化合成单甘酯的研究进展

脂肪酸单甘油酯越来越引起人们的重视，生产单甘酯的方法也日益多样。主要介绍了利用脂肪酶的催化特性，在甘油解、选择性水解以及脂肪酸或酯与甘油的转酯反应生产单甘酯的工艺过程，并与传统化学方法进行了比较。同时，综合文献对一些新的工艺、反应体系作了介绍。     

有机介质中脂肪酶催化肌醇烟酸酯的合成

探讨了有机相中固定化脂肪酶催化肌醇和烟酸合成肌醇烟酸酯的可能性；系统地研究了有机溶剂特性、反应初始水活度、温度、pH值、加酶量、底物浓度及摩尔比等因素对酯化反应的影响。     

脂肪酶催化酯合成

综述了脂肪酶催化的酶合成反应。脂肪酶的结构决定其催化行为,水可以直接影响酶的变化,或者通过影响反应介质和酶的载体来间接地影响酶的催化。反应介质的载体也经常和影响反应的其他因素发生相互作用,还涉及几种在反应体系中移走水的方法以及由此对反应产生的影响。表面活性物质改性对脂肪酶的影响也得到论述。     

双有机溶剂中黑曲霉脂肪酶催化阿魏酸的酯化反应

在双有机溶剂体系中,用黑曲霉脂肪酶催化合成阿魏酸油醇酯,考察酶浓度、温度和底物摩尔比等因素对酯化反应的影响。结果表明:在异辛烷/丁酮体系中,当反应温度为60℃,阿魏酸和油醇的摩尔比为1∶8,即阿魏酸浓度为0.39 mg/mL和油醇浓度为4.3 mg/mL,脂肪酶浓度为0.2 g/mL时,转化率为97.6%;而在环己烷/丁酮体系中,当反应温度为60℃,阿魏酸和油醇的摩尔比为1∶8,即阿魏酸浓度为0.49 mg/mL和油醇浓度为5.37 mg/mL,脂肪酶浓度为0.25 g/mL时,转化率为91.0%。     

脂肪酶非水相催化合成植物甾醇酯

研究了脂肪酶在非水相中催化合成植物甾醇酯,并利用单因素和正交实验优化酯化反应条件。结果表明:在酸醇摩尔比为3:1,溶剂添加量6 mL/g(底物),催化剂用量11%(底物百分比),反应温度45℃,反应48 h的条件下,植物甾醇的酯化率达到最大值(94.62%);产物经分离纯化后纯度达到98.2%;对产品采用薄层色谱、质谱和红外光谱进行结构表征分析,确定产物为植物甾醇酯。因此,脂肪酶可在非水相反应介质中高效催化合成植物甾醇酯。     

非水相脂肪酶催化合成β-谷甾醇正辛酸酯的研究

首次以Candida sp.99-125脂肪酶为催化剂,以正辛酸为亲油修饰剂,以β-谷甾醇作为植物甾醇的代表,催化合成β-谷甾醇正辛酸酯。通过薄层色谱、核磁共振波谱、差示扫描量热分析、高效液相色谱对产物进行分析与表征。另外,通过单因素试验考察了溶剂种类、反应温度、脂肪酶用量、底物摩尔比、底物浓度、反应时间对转化率的影响。结果表明：合成产物为β-谷甾醇正辛酸酯,β-谷甾醇经与正辛酸酯化后熔点显著降低,有助于拓宽植物甾醇的应用范围,在20 mg/mL Candida sp.99-125脂肪酶为催化剂、5 mL异辛烷、50 mmol/L β-谷甾醇、β-谷甾醇与正辛酸摩尔比1∶ 1、120 mg/mL 3分子筛、45 ℃下反应12 h,转化率可达90%以上。     

固定化脂肪酶催化己酸乙酯的研究

利用固定化脂肪酶在溶剂相中催化己酸和乙醇的合成反应。研究了反应体系中的含水量、溶剂、反应温度、加酶量、加入分子筛等因素对催化己酸乙酯反应的影响规律，在含水量在0.4%、酶粉湿度8％、温度30℃、加酶量0.1g/15ml，在环己迷溶剂中，经过8h的反应，加入1克分子筛，己酸乙酯的合成转化率可达82.69%。     

增塑剂己二酸二异辛酯合成研究进展

较全面的介绍了己二酸二异辛酯合成中的催化剂体系,包括无机酸、有机酸、固体酸、钛酸酯类以及其他催化方法等,并对其发展前景进行了展望。     

杂多酸催化合成辛酸蔗糖酯

以蔗糖、辛酸为原料,杂多酸为催化剂合成辛酸蔗糖酯。用L16(45)正交设计优化实验,高效液相色谱法分析反应液组成。考察了催化剂种类和用量、反应温度、原料配比、反应时间等因素对辛酸蔗糖酯产率的影响,发现以二甲基亚砜为溶剂、蔗糖与辛酸摩尔比1∶9、磷钨酸用量为蔗糖质量的2.0%、110℃反应时间6h,蔗糖转化率达60%,产物产要是二酯。动力学研究发现,蔗糖反应级数为一级,反应表观速率常数为0.0059min-1(90℃)、0.0117min-1(110℃),反应表观活化能Ea=39.57kJ/mol。     

非水相中脂肪酶催化合成乙酸正己酯

研究了用海藻酸钠固定化的脂肪酶在有机溶剂中催化乙酸与正己醇之间的酯化反应。探讨了溶剂、醇酸摩尔比、温度、底物浓度等多种因素对脂肪酶催化乙酸正己酯合成反应的影响规律。研究结果显示,在优化的条件下,即溶剂为正庚烷、醇酸摩尔比为1∶1、底物浓度为0.15mol/L、温度为70℃、pH为7.5、酶湿度为8.9%、吸水剂用量为0.20g/mL时,反应5h后,乙酸正己酯的转化率达88%。     

有机介质中酶催化合成己酸乙酯的研究

本实验研究了有机介质中CRL 脂肪酶催化己酸与无水乙醇合成己酸乙酯的酯化反应条件,并利用红外光谱、GC-MS、气相色谱等现代方法对合成的产物进行了表征。结果显示,合成的产物为己酸乙酯,其纯度为96.91%,分子量144。酯化反应在以正庚烷为反应介质,反应温度为311K,己酸与无水乙醇的摩尔比为1:1.3,己酸浓度为0.2mol/L 的条件下,反应24h 后,转化率达到94.6%。     

耐有机溶剂脂肪酶产生菌的筛选及其粗酶酶学性质

以体积分数2%苯为筛选压力,利用罗丹明B平板显色法和摇瓶发酵法,从采集的花生地土壤样品中分离筛选得到1株中度耐热、耐碱脂肪酶产生菌,编号为H2。通过形态观察、生理生化特性实验及其16S rDNA基因序列对菌种进行鉴定。结果表明,H2菌株与短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)的亲缘关系最紧密。通过研究得到该菌株的摇瓶发酵条件:产酶培养基为:蛋白胨3%、酵母膏1%、NaCl 0.5%、橄榄油1%,pH7.0,摇瓶发酵温度为28℃,摇床转速为180r/min,发酵周期为48～60h。所产脂肪酶在40℃、pH9.0时酶活性最高,对pH值和温度的适应范围较宽,pH6.0～10.0比较稳定,35～50℃具有较高酶活性。     

蜡状芽孢杆菌Bacillus cereus SWWL6产耐有机溶剂脂肪酶发酵条件优化及酶学性质

以蜡状芽孢杆菌Bacillus cereus SWWL6为产耐有机溶剂脂肪酶的出发菌株,对发酵产酶条件进行优化并研究其酶学性质。通过四因素三水平L9(34)正交试验,确定产酶的最优发酵条件为：pH6.5、温度35℃、每250mL容量瓶中装液量55mL、接种量4%,此条件下酶活力达45.62U/mL。该酶最适pH值范围为7.0～8.0,碱性条件下稳定。最适温度为40℃,超过40℃,酶活力急剧下降。K+、Na+、Mg2+、Ba2+对该酶活性有激活作用,Al3+、Cu2+、Zn2+、Ca2+对该酶活性有一定的抑制作用,Fe2+对该酶活性的作用效果不明显。SDS、EDTA均对该酶活性有抑制作用,其中尤以SDS的抑制作用最强。该酶对所试有机溶剂甲醇、环乙烷、异丙醇、乙醇、甲苯、丙酮、异戊醇均有一定的耐受性。     

有机相脂肪酶催化合成技术在食品及相关领域的应用

对有机相脂肪酶催化合成技术的研究及其在食品、化妆品、医药、精细化工领域的应用进行了综述,表明有机相脂肪酶催化合成技术具有直接利用底物、反应条件温和、反应选择性高、产品容易分离纯化、产品具有绿色环保概念等优点。     

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。     

有机溶剂体系固定化脂肪酶催化合成生物柴油

探讨了有机溶剂体系固定化Candida antarctica脂肪酶催化大豆色拉油合成生物柴油的过程。将固定化Candida antarctica脂肪酶置于有机溶剂体系中催化合成生物柴油的效果较好。研究发现,在40℃下反应10 h,固定化Candida antarctica脂肪酶以石油醚作为有机溶剂转化率最高,当总醇油物质的量比为3∶1,固定化酶占5%(相对于油质量),加入5%质量分数的水时固定化酶反应活性最高,酯化率可以达到88.4%。固定化酶重复使用10次仍具有较高活性。     

有机介质中酶法生物转化酒用芳香酯的研究

用微生物脂肪酶在溶剂相中合成芳香酯的研究表明：４个脂肪酶在正庚烷中催化合成７个酒用芳香酯转化率比在水相、无溶剂反应体系中有明显的优势。在１０个不同来源的商品脂肪酶中,通过对己酸乙酯的合成筛选出在反应的效率、反应的稳定性方面都好于其他脂肪酶的米氏毛霉脂肪酶。进一步对己酸乙酯进行合成。对合成的己酸乙酯的品质及其在白酒勾兑调味结果表明：酶法生产的己酸乙酯在品质和应用效果上都优于化学合成的产品。     

MLM型结构脂的酶法合成及其理化性质分析

以醇解反应制得单甘酯和辛酸为底物,1,3-特异性固定化脂肪酶为催化用酶,在单因素试验的基础上,通过正交试验获得酯化反应制备MLM型结构脂质的最适条件：Lipozyme RM IM酶加入量9%(以底物质量计)、反应时间14h、反应温度40℃、单甘酯与辛酸(底物)物质的量比1:6;该条件下辛酸插入率达60.48%,其中92.84%的辛酸分布在甘油结构的1,3位上。经二级分子蒸馏纯化后得到的MLM型结构脂质,辛酸插入率达到73.34%;对其进行理化指标检测分析表明,该产品最低可达国家四级菜籽油的标准。