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【6h】

酶促共轭亚油酸异构体拆分及功能性油脂合成的研究

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第一章绪论

1.1共轭亚油酸的结构与来源

1.2共轭亚油酸的生理活性

1.2.1抗癌作用

1.2.2抗粥状动脉硬化作用

1.2.3强化免疫作用

1.2.4减肥作用

1.2.5调节骨质密度作用

1.3共轭亚油酸及其衍生物的制备

1.3.1共轭亚油酸的制备方法

1.3.2共轭亚油酸衍生物的制各

1.4共轭亚油酸异构体的分离纯化

1.4.1低温结晶纯化

1.4.2尿素结晶纯化

1.4.3脂肪酶纯化

1.5脂肪酶的研究与应用

1.5.1脂肪酶的研究概况

1.5.2脂肪酶的结构及催化机制

1.5.3脂肪酶的底物特异性

1.5.4非水介质中的酶催化

1.5.5脂肪酶在油脂工业中的应用

1.6本课题研究的意义和主要内容

1.6.1本课题研究的意义

1.6.2本课题研究的主要内容

第二章碱催化异构化合成共轭亚油酸

2.1材料与仪器

2.1.1实验材料

2.1.2主要仪器设备

2.2实验方法

2.2.1碱催化异构化方法

2.2.2脂肪酸甲酯化方法

2.2.3气相色谱测定条件

2.3结果与讨论

2.3.1丙二醇为溶剂体系合成CLA

2.3.2水为溶剂体系合成CLA

2.4本章小结

第三章共轭亚油酸异构体的酶法分离研究

3.1材料与仪器

3.1.1实验材料

3.1.2酶

3.1.3主要仪器设备

3.2实验方法

3.2.1酶催化CLA异构体的拆分反应

3.2.2反应产物的分离

3.2.3产物组成分析条件

3.2.4脂肪酶活力的测定

3.2.5总酯化率的测定

3.3结果与讨论

3.3.1脂肪酶的筛选

3.3.2总酯化率与CLA异构体酯化率的关系

3.3.3反应条件对总酯化率的影响

3.3.4最优化条件实验

3.4本章小结

第四章酶促合成富含共轭亚油酸的1,3-甘油二酯的研究

4.1材料与仪器

4.1.1实验材料

4.1.2 酶

4.1.3主要仪器设备

4.2实验方法

4.2.1酶催化酯化反应

4.2.2 CLA转化率的测定

4.2.3产物组成的分析条件

4.2.4甘油二酯组成的分析条件

4.3结果与讨论

4.3.1反应操作方式对酯化反应的影响

4.3.2反应温度对酯化反应的影响

4.3.3底物摩尔比对酯化反应的影响

4.3.4加酶量对酯化反应的影响

4.3.5酶的重复利用

4.4本章小结

结论与展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢

评定意见

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摘要

本论文首先利用葵花油碱法催化合成共轭亚油酸,在此前提下,探讨了利用脂肪酶催化分离CLA异构体的可行性,针对游离脂肪酸易于氧化、口味较差等缺点,应用固定化酶催化合成富含CLA的1,3-甘油二酯,系统研究了各种因素对酶促酯化反应的影响规律,以期为CLA的应用提供科学依据。主要内容如下: 1.以葵花油为原料碱异构化法合成CLA。在以丙二醇为溶剂的体系中,其较佳反应条件为:反应温度170℃、反应时间1 h、溶剂用量与油用量之比为1.5:1、加碱量为油重量的50%。在此反应条件下,CLA的转化率为99.5%,在生成的CLA中两种活性异构体含量达到94.3%。在以水为溶剂的体系中,其最佳反应条件为:反应温度210℃,反应时间2 h,加碱量为油重量的35%,溶剂比取1:2,此时CLA转化率为95.6%,在生成的CLA中两种主要活性异构体含量达到92.5%。 2.酶法催化CLA与乙醇的选择性酯化反应,对CLA异构体进行拆分。建立了总酯化率与CLA异构体酯化率及拆分效率之间的关系,可通过测定总酯化率的变化来对反应进程进行监测。通过实验发现固定化脂肪酶Novozym 435优先酯化t10,c12-CLA异构体,而Lipase AY 30对c9,t11-CLA具有更高的选择性,且相比于Novozym 435具有更高的拆分效率,其最优的反应条件为:CLA与乙醇的摩尔比为1:1、加酶量为140U/g反应底物、反应温度为50℃、pH为6.5。基于此条件进行反应,在总酯化率为36.8%时获得最大的拆分效率,产物中c9,t11-CLA的纯度及回收率分别为75.50%和49.85%,t10,c12-CLA的纯度及回收率分别为72.02%和62.32%。 3.确定了CLA与甘油酯化合成1,3-DAG的工艺条件。通入氮气实现搅拌传质与除水,以1,3-专一性脂肪酶npozyme RM IM作为催化剂,加酶量为底物质量的5%,CLA与甘油的摩尔比为2:1,50℃反应8 h,CLA转化率可达到98.2%,1,3-DAG的含量为73.8%。固定化酶重复利用10个批次,催化反应的CLA转化率仍大于80%。

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