(PPP)的 含量明顯下降,而低烙點的單飽和脂肪酸甘油醋(PLO)和多不飽和脂肪酸甘油醋(OLO)的 含量明顯升高,因此產品的烙點明顯降低。
[0052] 米慷油具有均衡的脂肪酸組成,含有豐富的VE、植物醬醇和谷維素等天然生物活 性成分。棟桐硬醋是棟桐油經分提的高烙點部分,含有豐富的棟桐酸。表1為棟桐硬脂、米 慷油W及二者不同質量比例混合油脂醋-醋交換反應前后的總脂肪酸組成W及艦值(IV) 的測定結果。棟桐硬脂中含有83. 9%的棟桐酸,同時含有少量的油酸。米慷油主要含有 39. 4%的亞油酸、35. 4%的油酸、21. 0%的棟桐酸和少量的硬脂酸和亞麻酸,其中飽和脂肪酸 含量為23. 2%。米慷油中不飽和脂肪酸含量占了較大的比重,達到76. 9%。
[0053] 表2為米慷油、棟桐硬脂及二者不同比例混合油脂醋-醋交換反應前后總脂肪 酸組成及艦值的測定結果。
從表2可W看出,不同質量比的棟桐硬脂和米慷油混合樣品在醋-醋交換反應前后的 總脂肪酸的組成及脂肪酸的相對含量沒有明顯變化,說明酶催化油脂醋-醋交換對油脂甘 =醋分子上脂肪酸的種類和飽和程度不產生影響。通過調整棟桐硬脂和米慷油的比例可W 改變混合油脂中脂肪酸組成巧日表2所示),隨著棟桐硬脂比例的增大,混合油脂中飽和脂肪 酸(SFA)的百分含量不斷增大,不飽和脂肪酸(USFA)相對百分含量相應的逐漸降低。艦值 是衡量油脂不飽和程度的重要指標,米慷油的艦值為104. 2,棟桐硬脂的艦值為19. 3。隨著 棟桐硬脂比例的增大,混合油脂的艦值逐漸降低。不同質量比的棟桐硬脂與米慷油醋交換 前后樣品的艦值沒有明顯的變化,說明酶催化油脂醋交換不改變油脂中的不飽和脂肪酸。 陽化5] 油脂的醋-醋交換反應為油脂甘=醋分子間或分子內脂肪酸位置的重排,通過油 脂Sn-2位脂肪酸組成的分析可W有效的判斷油脂醋-醋交換反應的程度。不同質量比的棟 桐硬脂和米慷油醋-醋交換反應前后油脂樣品Sn-2位脂肪酸的組成見表3。由表3可知, 棟桐硬脂Sn-2位中棟桐酸的含量為83. 9%,油酸含量為9. 2%,硬脂酸和亞油酸含量分別為 4. 1%和1. 9%。米慷油Sn-2位中含有51. 8%的亞油酸、38. 9%的油酸、5. 6%的棟桐酸和少量 的亞麻酸(3. 1%)與硬脂酸(0. 5%)。
[0056] 表3也列出了米慷油、棟桐硬脂及二者不同比例混合油脂醋-醋交換反應前后 Sn-2位脂肪酸組成的測定結果。
與反應前相比,不同質量比的棟桐硬脂與米慷油醋醋交換反應后產品Sn-2位上脂肪 酸的組成均發生了明顯變化,運是因為酶催化油脂醋-醋交換反應使脂肪酸在甘油骨架上 進行了重新的排列。對比同比例樣品醋-醋交換反應前后Sn-2位上脂肪酸的組成,醋交換 反應后產品Sn-2位上棟桐酸的含量明顯提高,不飽和的亞油酸的含量明顯下降。W棟桐硬 脂與米慷油40:60的比例為例,醋醋交換反應后Sn-2位上脂肪酸組成中棟桐酸的百分含量 由29. 1%增長至46. 3%,亞油酸由初始的33. 9%降低為醋-醋交換反應后的23. 7%,醋-醋 交換產品Sn-2位上飽和脂肪酸相對含量增加約18. 4%。運些結果說明該磁性離子液體固定 化酶催化劑對油脂醋-醋交換反應有明顯的催化效果,有效的改變了油脂甘=醋分子中脂 肪酸的排布。
[0058] 據報道,母乳脂肪中Sn-2位飽和脂肪酸含量為78. 3%,油酸含量為12. 8%,亞油酸 與亞麻酸含量為9%。Sn-I, 3位不飽和脂肪酸含量為53. 9%。脂肪酸特定的位置分布有利于 嬰幼兒對脂肪的吸收與轉化。從脂肪酸的分布來看,質量比為50:50的棟桐硬脂與米慷油 醋交換反應產品的Sn-2位上飽和脂肪酸含量為56. 9%,油酸含量為22. 9%,亞油酸與亞麻酸 含量為20. 2%,計算可得Sn-1,3位上不飽和脂肪酸含量為44. 9%,與母乳脂肪的脂肪酸分布 接近。
[0059] 不同質量比的棟桐硬脂與米慷油混合樣品醋-醋交換反應前后的主要甘=醋組 成分布如表4所示。由表4可知,米慷油中的主要甘S醋組成為:PL0(19. 3%)、化U17. 5%)、 P化(17. 6%)、0L0 (15.l%)、St化(8. 3%)、化1 (8. 1%)和POO(6. 8%)。棟桐硬脂中S飽和脂 肪酸甘油醋(PPP)含量最高(88. 5%),PP0 (5. 8%)和POO(1.2%)的含量較低。與反應前相 比,醋交換反應后產品油脂中甘S醋組成發生了明顯變化,S棟桐酸甘油醋含量明顯下降, 棟桐酸-亞油酸-油酸甘油醋含量升高。例如,質量比為40:60的混合油脂醋交換后PPP由 48. 7% 減少至 31. 2%,OLL由 6. 7% 減少至 4. 9%,PLO由 7. 1% 增加至 12. 5%,PPL由 2. 0% 增加 至7. 3%。其他比例混合油脂醋交換反應前后甘S醋變化情況類似,說明酶催化醋交換反應 使甘=醋分子中脂肪酸發生了重排。 W60] 表4為米慷油、棟桐硬脂、不同質量比的棟桐硬脂與米慷油混合油脂醋-醋 交換反應前后甘=醋組成(%)的測定結果。
注:P-棟桐酸;St-硬脂酸;0-油酸山-亞油酸;Ln-亞麻酸。
[0062] 可W根據當量碳數(ECN)對醋-醋交換反應前后混合樣品中的甘S醋進行歸類。 ECN與分子中含有的總碳原子個數和具有的雙鍵個數有關,其中ECN=cn-2(化),cn代表脂 肪酸中的總碳原子的個數,化表示脂肪酸中含有的雙鍵個數。米慷油中的多不飽和脂肪酸 甘油醋含量較高,WC44和C46的種類較多,棟桐硬脂中含量較高的甘=醋則主要是C48。 該固定化酶催化油脂醋-醋交換反應后,不同當量碳數的甘=醋組成發生了變化。與醋交 換反應前相比,質量比為40:60的混合樣品反應后C48的甘=醋含量明顯下降,而C46的甘 =醋含量明顯增加,說明了通過該固定化酶催化醋-醋交換反應,油脂中脂肪酸在甘油骨 架分子間和分子內發生了重排。
【主權項】
1. 一種磁性核-殼型離子液體固定化脂肪酶的制備方法,其特征在于包括下述步驟: 第一步,Fe304@MCM-41核殼型復合材料的制備 將Fe304納米粒子、無水乙醇及蒸餾水一起加入到燒杯中,常溫下進行超聲分散,機械 攪拌條件下向混合溶液中滴加氨水,混合均勻后加入十六烷基三甲基溴化銨溶液,繼續攪 拌均勻,然后緩慢滴加正硅酸乙酯于反應體系中并繼續反應;當反應完成后,使用磁鐵對產 品進行磁分離,所得復合材料用無水乙醇洗滌、真空干燥;然后將其在550°C條件下置于馬 弗爐中煅燒6h,得到核-殼型復合材料Fe304@MCM-41 ; 第二步,載體的離子液體功能化修飾 取一定量的甲基咪唑和等摩爾的三氯丙基三乙氧基硅烷放入三口燒瓶中,氮氣保護, 95°C溫度下攪拌使之充分反應,然后將一定量第一步制備的核-殼型復合材料加入其中, 并加入一定量的乙醇為溶劑,氮氣保護下回流,反應結束后對產品進行磁分離;最后用無 水乙醇和乙醚分別洗滌數次,真空干燥后,得到離子液體修飾后的磁性復合載體IL-Fe304@ MCM-41 ; 第三步,固定化酶的制備 將一定量的游離脂肪酶分散于磷酸緩沖溶液中,然后加入上述離子液體修飾后的磁性 復合載體IL-Fe304@MCM-41,在20~35°C溫度下攪拌均勾,使得脂肪酶充分吸附于該載體上。2. 脂肪酶固載完成后,通過磁分離方法分離固定化脂肪酶,再用磷酸緩沖溶液洗滌數 次,冷凍干燥后,得到磁性Fe304@MCM-41離子液體固定化脂肪酶成品。3. 根據權利要求1所述的磁性核-殼型離子液體固定化脂肪酶的制備方法,其特征在 于:第一步中所用的十六烷基三甲基溴化銨溶液的溶劑為蒸餾水與無水乙醇按體積比2:1 配制而成。4. 權利要求1制備的磁性核-殼型離子液體固定化脂肪酶在食用油脂加工中作為酯酯 交換催化劑應用。
【專利摘要】本發明公開了一種磁性核-殼型離子液體固定化脂肪酶的制備方法,首先采用化學共沉淀法制備Fe3O4納米粒子:再使用制備的Fe3O4納米粒子作為磁核,合成核-殼結構的Fe3O4MCM-41介孔復合材料;將該磁性載體進行離子液體功能化修飾,最后采用離子液體修飾后的介孔核-殼型磁性納米微球載體進行脂肪酶的固定化。本發明將磁性載體采用離子液體進行修飾,提高了脂肪酶對載體的適應性,同時增加了脂肪酶的負載量,提高了脂肪酶的活性和穩定性;制備的磁性固定化酶可用于粘度較大的油脂酯-酯交換反應體系,在食用油加工產業中能用于制備改性油脂。
【IPC分類】C12N11/14, C12P7/64, C12N11/08
【公開號】CN105296459
【申請號】CN201510759404
【發明人】謝文磊, 臧雪珍, 張弛, 王宏雁
【申請人】河南工業大學
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月10日