磷脂酶A_1催化水解大豆磷脂制备溶血卵磷脂的研究

以价格相对低廉的磷脂酶A_1作为催化剂水解大豆磷脂制备溶血磷脂产品,反应体系简单,获得亲水性更好的溶血磷脂产品,拓展大豆磷脂在食品乳化剂中的应用范围。首先通过单因素试验研究反应温度、加水量、加酶量、反应时间等对溶血卵磷脂含量变化的影响,并在此基础上通过正交试验优化得出最佳制备条件为:大豆磷脂100g,反应温度65℃,加水20g[加水量20wt-%(底物质量)],加酶量120μL(加酶量12 U/g),反应时间80 min,获得的改性磷脂中溶血卵磷脂的含量可达9.87%。研究表明,加酶量对溶血卵磷脂含量变化影响最为显著,其次为反应时间、加水量、反应温度。     

酶法催化乙酯甘油酯酯交换制备富含EPA和DHA的甘油酯

采用国产固定化假丝酵母脂肪酶,催化乙酯型和甘油酯型鱼油酯交换制备富含EPA和DHA的甘油酯型鱼油,得到EPA和DHA总量超过45%的甘油酯。以5g甘油酯型鱼油为反应底物之一,考察了反应温度、时间、酶加量、底物质量比及加水量五个因素对酯交换反应的影响,利用正交实验优化,得到最佳反应条件为:反应温度60℃,反应时间24h,底物质量比为5:4,加酶量为80U,不向反应体系中加入水分。在该条件下得到的甘油酯中EPA和DHA的含量分别为33.40%和13.10%,并且脂肪酶重复利用7次仍能达到工艺目标。     

脂肪酶催化棕榈酸和大豆磷脂的酸解反应研究

以大豆磷脂为原料,LipozymeTLIM为酶试剂,正己烷为溶剂,棕榈酸为酰基供体,对大豆磷脂和棕榈酸进行酶法酸解研究。通过实验得出较优的反应条件:液料比(正己烷/磷脂)5∶1,底物摩尔比(棕榈酸/磷脂)5∶1,加酶量(以底物总量为准)20%,反应温度65℃,反应时间60h,水分添加量(以酶量为准)2%,该条件下验证得磷脂中棕榈酸的含量可达到34.45%。     

脂肪酶催化大豆磷脂制备溶血磷脂的研究

以脂肪酶Novozym 435为催化剂,正己烷为溶剂,探讨了以大豆磷脂为原料制备溶血磷脂的影响因素,并得到最佳工艺条件:底物浓度为25%(W/V)、加水量20%、反应温度为51℃、加酶量为6.6%.该条件下磷脂水解后的酸值可达到77.8mgKOH/g.     

米曲霉脂肪酶催化鱼油酯酯交换制备高含量EPA/DHA甘油酯的研究

利用米曲霉脂肪酶催化甘油酯型鱼油和乙酯型鱼油的酯酯交换反应制备高含量EPA/DHA甘油酯,考察了底物摩尔比、反应温度、酶添加量和摇床转速对酶催化反应的影响,得到了最优酶催化反应条件:甘油酯型鱼油与乙酯型鱼油摩尔比1∶3,酶添加量14%,反应温度70℃,摇床转速150 r/min。在最优的酶催化反应条件下反应18 h,产物甘油酯型鱼油EPA和DHA含量可达到39.72%。在优化条件下对米曲霉WZ007菌丝体重复使用6次,甘油酯型鱼油产品中的EPA和DHA含量仍保持在34.51%。     

酶法与碱法联合催化高酸值鱼油乙酯化的研究

以高酸值鱼油为原料,采用酶法与碱法联合催化鱼油进行乙酯化反应。首先以脂肪酶为催化剂,催化鱼油与乙醇酯化反应降低原料酸值,得到优化的反应条件为:底物鱼油与无水乙醇的摩尔比为1∶1,脂肪酶Novozym 435加量为鱼油质量的2%,反应温度45℃,恒温振荡器转速为180r/m in,反应时间6 h。在此优化条件下,鱼油酸值(KOH)从10.20 mg/g降至0.67 mg/g,再以氢氧化钠为碱催化剂,催化鱼油进行进一步乙酯化反应,反应1.5 h后乙酯产率达到96.5%。     

制备结构化磷脂的最佳反应条件的研究

采用Novozym435脂肪酶为催化剂,在正己烷体系里,催化大豆磷脂和n-3多不饱和脂肪酸EPA（二十碳五烯酸）、DHA（二十二碳六烯酸）的酯交换反应,制备了结构化磷脂。利用正交试验,探讨了温度、时间、加酶量、底物浓度、加水量及底物摩尔比综合对结构化磷脂制备的影响,试验得到的最佳反应条件为：加水量4％,加酶量20％,底物浓度20％,底物摩尔比5,时间60h,温度50℃,利用气相色谱仪检测,在此条件下交换到磷脂上的EPA与DHA的含量之和可达24．32％。     

有机相酶促粉末磷脂制备溶血磷脂的研究

选用磷脂酶A1为工具酶,以响应面为数值分析方法,在正己烷有机相中进行了大豆粉末磷脂水解制备溶血磷脂研究。探讨了反应时间,反应温度,加酶量,底物浓度,加水量,pH对其反应的影响。结果表明,溶血磷脂制备优化条件为:反应时间12.1 h,反应温度45℃,加酶量3%,底物浓度20.8%,加水量23.8%,pH 6。该条件下验证得溶血磷脂酸值(KOH)为77.8 mg/g。所得产物中磷脂酰胆碱和1-酰基-溶血磷脂酰胆碱含量分别为15.51%和3.99%,且2-酰基-溶血磷脂酰胆碱相对含量为19.6%。     

脂肪酶Bakezyme LFP水解大豆粉末磷脂研究

以酸值为指标,通过单因素实验和正交实验确定了脂肪酶Bakezyme LFP在水相中水解大豆粉末磷脂的最佳工艺条件为:反应温度为50℃,反应时间为8h,p H为5.0,加酶量为8%,底物质量浓度为25mg/m L。在该工艺条件下,大豆磷脂水解产物酸值为65.2mg KOH/g。利用气相色谱-质谱联用仪分析了水解前后大豆磷脂的脂肪酸组成,结果表明水解后饱和脂肪酸含量明显下降,不饱和脂肪酸含量明显增加,说明脂肪酶Bakezyme LFP主要水解大豆磷脂1位上脂肪酸,具有磷脂酶A1的特性。利用高效液相色谱分析水解前后大豆磷脂的磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰胆碱(PC)含量,结果表明大豆磷脂中PE、PC发生水解,生成溶血磷脂。     

己烷体系中磷脂酶A1催化卵磷脂乙醇解制备溶血卵磷脂的研究

在己烷体系中,采用磷脂酶A1催化卵磷脂乙醇解制备溶血卵磷脂。首先通过单因素试验分别考察了加酶量、加水量、底物比、温度和溶剂比对卵磷脂乙醇解制备溶血卵磷脂的影响,并在此基础上利用响应面法对反应工艺进行了优化。最终确定最佳工艺条件为:卵磷脂1.5 g,加酶量40μL/g(磷脂酶A1/卵磷脂),加水量25μL/g(水/卵磷脂(PC)),底物比:1∶3(PC/无水乙醇,mol/mol),温度30℃,溶剂比:1∶2(PC/正己烷,W/V),反应时间3.55 h,溶血磷脂转化率达98.3%。结果表明,磷脂酶A1可以催化磷脂酰胆碱乙醇解反应制备溶血磷脂酰胆碱。     

固定化磷脂酶用于大豆油脱胶的研究

将海藻酸钠-壳聚糖固定化磷脂酶用于水化大豆油脱胶,通过单因素实验和旋转正交实验,确定最佳脱胶条件为:固定化酶添加量0.012%,起始pH 5.8,反应温度58 ℃,反应时间4 h.在最优条件下进行脱胶实验,测定固定化酶法脱胶油中的磷含量为3.85 mg/kg,脱胶效果较好.同时,固定化磷脂酶热稳定性提高,对反应环境的耐受力明显增强,使脱胶反应条件更易控制,是一种非常有效的脱胶方法.     

Optimization of magnetic immobilized phospholipase A1 degumming process for soybean oil using response surface methodology

This study focused on optimization of processing conditions of enzymatic degumming process for soybean oil using phospholipase A₁ immobilized onto magnetic nanoparticles. A response surface methodology was developed and used to obtain optimum processing conditions. Four variables (temperature, reaction time, enzyme dosage, and added water) were investigated based on two response functions (phosphorus and free fatty acids (FFA) contents in degummed soy oil). For each response, second-order polynomial models were developed using multiple linear regression analysis. The optimum operating parameters of enzymatic degumming process were as follows: temperature of 56 °C, reaction time of 6.3 h, enzyme dosage of 0.10 g/kg, and added water of 2.13 ml/100 g. According to these optimum conditions, final residual phosphorus and FFA contents of degummed soy oil were reduced, respectively, to 10.38 mg/kg and 1.09/100 g using magnetic immobilized phospholipase A₁. This finding is applicable for the physical refining of soybean oil or refining crude oils from field- and frost-damaged beans which have high content of non-hydratable phosphatides.     

响应面优化脂肪酶催化酸解合成共轭亚油酸磷脂

采用商业化脂肪酶Lipozyme RM IM作为生物催化剂,催化共轭亚油酸(CLA,80％)和大豆磷脂( PC90)酸解反应合成富含CLA的结构磷脂.利用响应面分析方法研究了在正己烷溶剂体系中,底物摩尔比、酶用量、反应温度和反应时间对产物中CLA含量的影响.通过分析验证得到最佳反应条件为∶CLA与大豆磷脂的摩尔比6∶1,酶用量30％(以底物总质量计),反应温度48℃,反应时间64 h.在最佳反应条件下,产物中CLA的含量为24.18％.     

大孔树脂固定化磷脂酶A1及其用于菜籽油脱胶工艺的优化

选择8种大孔树脂对磷脂酶A1进行固定化,结果表明,离子交换树脂D001的固定化效果最好,其优化的最佳条件为缓冲液pH5.0、酶添加量1.5mL/g、固定化时间4h,在该条件下获得的固定化酶活力为665.8U/g。将固定化酶用于菜籽油脱胶实验,经响应面优化确定最优脱胶条件为固定化酶添加量1.8g/kg、反应时间3.6h、反应温度51℃、反应pH5.5,在此条件下得到的脱胶油中磷含量为5.82mg/kg。将固定化酶重复脱胶5次后,仍保留初始酶活力的47.9%,脱胶油中磷含量为9.78mg/kg。     

相转移法催化合成生物柴油

以大豆油和甲醇为原料,在K2CO3与相转移催化剂四丁基溴化铵(TBAB)作用下,合成生物柴油。考查相转移催化剂种类及用量、K2CO3用量、反应时间、醇油物质量比和反应温度对生物柴油产率影响;实验结果表明,制备生物柴油最佳条件为:TBAB用量为大豆油质量0.6%、K2CO3用量为大豆油质量1.5%、醇油物质量比为6∶1、反应时间为20 min、反应温度为40℃;在此条件下,制备生物柴油产率可达95%以上。     

阳离子树脂催化合成环氧化大豆油的研究

以强酸性阳离子交换树脂为催化剂,考察了催化剂用量、过氧化氢与油中双键摩尔比、反应温度、乙酸用量、反应时间等因素对环氧化反应的影响.在单因素实验的基础上,通过正交实验优化确定了最佳合成条件:催化剂用量为油质量的13％,乙酸加入量为油质量的20％,过氧化氢与油中双键摩尔比为1.7∶1,反应温度68℃,反应时间7.5h;在最佳条件下制得的环氧化大豆油为淡黄色黏稠状透明液体,环氧值为6.49％.     

PARTIAL HYDROLYSIS OF SOYBEAN OIL BY PHOSPHOLIPASE A1 TO PRODUCE DIACYLGLYCEROL-ENRICHED OIL

Partial hydrolysis of soybean oil catalyzed by phospholipase A₁ (Lecitase Ultra) in a solvent-free system was carried out to produce a diacylglycerol (DAG)-enriched soybean oil. Five reaction parameters of partial hydrolysis were investigated. The upper oil layer of the reaction mixture was molecularly distilled at 150C to yield a DAG-enriched oil with 42.64 (wt%) of DAGs. DAG-enriched oil was distilled a second time at 250C to yield a DAG oil with 78.68 (wt%) of DAGs. The composition of acylglycerols in the DAG-enriched soybean oil was determined by high-performance liquid chromatography (HPLC) and HPLC/electrospray ionization/mass spectrometry. The released fatty acids from the partial phospholipase A₁ hydrolysis of soybean oil showed a higher saturated fatty acid content than that of the raw material. Compared with other lipase-catalyzed processes, this new phospholipase A₁ preparation has the advantage of reducing production of monoacylglycerol byproduct.

PRACTICAL APPLICATIONS

Diacylglycerols (DAGs) are esters of glycerol in which two of the hydroxyl group are esterified with fatty acids. Studies on both animals and humans have shown the beneficial health effects of DAG. DAG is a generally-regarded-as-safe foodstuff by the U.S. Food and Drug Administration and is approved as a substitution for triacylglycerol in fats and oils in many developed countries. In this work, partial hydrolysis catalyzed by phospholipase A₁ (Lecitase Ultra) in a solvent-free system was firstly used to produce DAG-enriched soybean oil. Compared with the lipase-catalyzed process, this new phospholipase A₁ showed the advantage of low cost and low byproduct monoacylglycerol production. The new process has a potential application in the commercial production of DAG oil.     

摄食不同来源磷脂对大鼠脂质代谢及脑内磷脂脂肪酸组成的影响

研究了摄食不同来源磷脂对大鼠脂质代谢及其脑内磷脂脂肪酸组成的影响。雄性SD大鼠按体重随机分为大豆油对照组(添加9%)、牛乳磷脂组(添加5%)、大豆磷脂组(添加5%)、蛋黄磷脂组(添加5%),喂食3周。检测了血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、游离脂肪酸(FFA)及肝脏TC、TG、磷脂(PL)的含量,并用气相色谱法测定了脑内磷脂脂肪酸的组成变化。结果显示:与大豆油对照组相比,3种磷脂均不同程度提高了大鼠体重、脏器指数,蛋黄磷脂效果显著;3种磷脂不同程度降低了血清TC、TG和FFA含量,牛乳磷脂降低血清FFA显著,大豆磷脂降低血清TC、TG显著,蛋黄磷脂降低FFA显著,大豆磷脂显著提升了血清HDL-C含量;3种磷脂不同程度降低了肝脏TC、TG、PL含量,牛乳磷脂与大豆磷脂降低肝脏TG、TC显著,而蛋黄磷脂降低肝脏TG显著;3种磷脂对脑内磷脂脂肪酸组成的影响各不相同,牛乳磷脂显著提高了脑内磷脂饱和脂肪酸含量,而大豆磷脂和蛋黄磷脂提高了DHA等多不饱和脂肪酸含量。研究表明,3种磷脂均有降血脂、肝脂作用,以大豆磷脂作用尤为明显,大豆磷脂和蛋黄磷脂的益智作用可能优于牛乳磷脂。     

磷脂酶A_2用于大豆油脱胶研究

利用磷脂酶A2对大豆油进行脱胶试验,且通过正交试验得出磷脂酶A2用于大豆油脱胶最佳工艺参数:酶用量35μl/kg(油)、pH值6.0、反应温度40℃、反应时间3h,在此条件下脱胶后,油中磷含量降至10ppm以下,达到理想脱胶效果,可完全满足后续物理精炼要求。     

酶法催化酯交换制备甘油二酯工艺优化研究

以大豆油和单甘酯为原料,在无溶剂体系中利用固定化脂肪酶Novozym 435催化合成甘油二酯。通过单因素实验和响应面实验研究反应温度、底物摩尔比、反应时间和酶添加量对甘油二酯含量的影响。结果表明:4个因素对甘油二酯含量影响的大小依次为反应温度、反应时间、酶添加量、底物摩尔比;合成甘油二酯的最佳工艺条件为大豆油与单甘酯摩尔比1∶2、酶添加量9%、反应温度83℃、反应时间6. 5 h,在此条件下甘油二酯含量为(51. 2±0. 2)%。