酶法制备甘油二酯的研究

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甘油二酯(Diacylglycerol, DAG),又称双甘酯,是一类甘油三酯(Triacylglycerol, TAG)中一个脂肪酸被羟基取代的结构脂质。DAG是油脂的天然成分,但其含量通常不足5%。近年来研究表明,DAG最重要的特点即食用后抑制体重增加,可用于预防与治疗高脂血症及与高脂血症密切相关的心脑血管疾病。本文研究了脂肪酶不完全水解法催化制备DAG工艺并对其进行优化,同时对分子蒸馏法去除游离脂肪酸以及DAG的分析与鉴定作了初步研究。首先研究了在脂肪酶催化作用下,不完全水解花生油制备DAG。采用高效液相色谱法检测酶解液中DAG的含量,考察了脂肪酶添加量、反应时间、反应温度以及水添加量四个单因素对DAG含量的影响,采用正交实验对制备DAG的参数进行了优化。实验结果表明,脂肪酶在温度为40-60℃催化活性最好;水添加量对脂肪酶的水解影响最大;脂肪酶不完全水解制备花生油甘油二酯的最佳工艺为:酶添加量20 U/g(占油重),反应时间2.5 h,水添加量15%(占油重),反应温度40℃。在此条件下制备的花生油甘油二脂含量为36.58%,相比于花生油原油中甘油二酯的含量,提高了近12倍。然后采用分子蒸馏法去除酶解反应中产生的游离脂肪酸。研究了蒸馏温度、刮膜速度、冷凝水温度三个参数,确定分子蒸馏法去除游离脂肪酸的最适工艺条件:蒸馏温度140℃,刮膜速度200 r/min,冷却水温度35℃。在此条件下去除游离脂肪酸,花生油酶解液的酸价由68.8 mg/g下降至2.14 mg/g。可见在此条件下分子蒸馏法能有效的去除脂肪酸。最后,以花生油和鸡油为原料,通过薄层色谱法、高效液相色谱法以及气相色谱法对花生油和鸡油的原油、酶解液以及纯化后的酶解液进行了研究。薄层色谱实验和高效液相色谱实验结果表明,在纯化过程中除了将大部分游离脂肪酸去除外,部分单甘脂也被去除;经纯化后的花生油和鸡油酶解液中含有甘油二酯,其含量分别为43.07%和41.99%。气相色谱实验结果表明,纯化后的花生油酶解液中不饱和脂肪酸的含量高于鸡油。与原油相比较,纯化后的花生酶解液和鸡油酶解液中不饱和脂肪酸的含量有所增加,饱和脂肪酸的含量有所下降,其中在纯化后花生油酶解液中亚油酸的含量明显增加,而纯化后的鸡油酶解液中油酸的含量明显增加;水解生成的游离脂肪酸中既有饱和脂肪酸也有不饱和脂肪酸,且不饱和脂肪酸所占比例相对较大;相比于水解得到的1,2-DAG,水解得到的1,3-DAG的量较多。
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