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水相体系中磷脂酶A_1改性大豆磷脂研究

作　者: 陈斌斌
导　师: 谷克仁
学　校: 河南工业大学
专　业: 应用化学
关键词: 大豆水化油脚 溶血磷脂 酶法改性 N-酰基-磷脂酰乙醇胺
分类号: TQ645.96
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


本试验在水相体系中,探讨磷脂酶A1对大豆浓缩磷脂、大豆水化油脚及粉末大豆磷脂进行水解的可行性。根据酶解磷脂定量生成脂肪酸的原理,通过液相色谱和气相色谱分别确定磷脂及脂肪酸种类及含量,计算磷脂平均分子量,以酸价来衡量水解程度,利用红外光谱进行溶血磷脂结构表征。以大豆浓缩磷脂为原料,利用磷脂酶A1对大豆浓缩磷脂进行水解制备溶血磷脂。通过单因素实验确定了温度、时间、加酶量、底物浓度对磷脂水解的影响范围,并通过正交试验法优化工艺,得到最佳工艺条件为:温度60℃,时间5h,加酶量200U·g-1,底物浓度50%。在此条件下产品酸价升高83.64mgKOH·g-1,反应水解率为111.8%,说明磷脂Sn-1位脂肪酸被完全水解后,部分Sn-2位脂肪酸发生酰基转移继续被水解,水解后饱和脂肪酸含量下降6.16%。以大豆水化油脚为原料,直接加入磷脂酶A1对大豆水化油脚进行水解制备溶血磷脂。通过单因素实验确定了温度、时间、加酶量对磷脂水解的影响范围,并通过正交试验法优化工艺,得到最佳工艺条件为:温度60℃,时间7h,加酶量290U·g-1。在此条件下产品酸价升高92.56mgKOH·g-1,反应水解率为118.4%,水解后饱和脂肪酸含量下降19.29%。以大豆水化油脚为原料,在超临界CO2体系中研究了压力,温度,时间,加酶量对水解效果的影响,通过正交试验法优化工艺,得出最佳工艺条件为压力10Mpa,时间4h,加酶量200U·g-1,温度60℃。在此条件下产品酸价增至93.96mgKOH·g-1,反应水解率为119.8%,水解后饱和脂肪酸含量下降21.85%。以粉末大豆磷脂为原料,利用磷脂酶A1对粉末大豆磷脂进行酶改性制备溶血磷脂。考察了加酶量,底物浓度,反应时间,温度,转速对水解的影响范围,并通过响应面试验法优化工艺,得出最佳工艺条件为:底物浓度63.8%,温度59℃,时间8.49h,加酶量196U·g-1,转速554r/min。在此条件下产品酸价升高75.36mgKOH·g-1,反应水解率为102.1%,水解后饱和脂肪酸含量降低18.18%。对N-酰基-磷脂酰乙醇胺通过三次薄层分离纯化,液相色谱测得产品纯度为80%,并通过气相色谱、红外光谱、质谱对其进行表征,推断该物质为N-酰基-磷脂酰乙醇胺,脂肪酸组成为十二碳脂肪酸、十四碳脂肪酸、十六碳脂肪酸等。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-11
第一章 前言  11-15
  1.1 磷脂的酶改性  11-14
    1.1.1 非水相反应体系中磷脂酶改性  11-12
    1.1.2 水相反应体系中磷脂酶改性  12-14
  1.2 存在问题  14
  1.3 本课题的研究意义  14-15
第二章 材料与方法  15-22
  2.1 试验材料  15
  2.2 主要试剂  15
  2.3 主要仪器  15-16
  2.4 试验方法  16-22
    2.4.1 常规指标分析  16
    2.4.2 磷脂各组分含量的薄层测定  16-18
    2.4.3 磷脂各组分的含量测定~([37])  18
    2.4.4 磷脂侧链脂肪酸组成测定~([38])  18-20
    2.4.5 磷脂酶活力的测定方法~([39])  20
    2.4.6 磷脂平均分子量的计算  20-21
    2.4.7 水解率计算  21-22
第三章 水相体系中磷脂酶A1改性大豆浓缩磷脂研究  22-33
  3.1 概述  22
  3.2 试验材料与仪器  22
    3.2.1 试验原料  22
    3.2.2 酶活力测定  22
    3.2.3 酶解反应机理~([42])  22
  3.3 大豆浓缩磷脂酶改性反应体系的选择  22-23
  3.4 大豆浓缩磷脂的酶解步骤  23
  3.5 结果与讨论  23-31
    3.5.1 原料大豆浓缩磷脂的分析  23-24
      3.5.1.1 常规分析  23
      3.5.1.2 薄层分析  23-24
      3.5.1.3 高效液相色谱分析  24
    3.5.2 大豆浓缩磷脂催化酶解反应体系的确定  24-26
      3.5.2.1 浓缩磷脂直接酶解对比试验  24-25
      3.5.2.2 反应体系的选择  25-26
    3.5.3 水相体系中磷脂酶A_1 催化浓缩磷脂水解的单因素试验  26-28
      3.5.3.1 加酶量的影响  26
      3.5.3.2 温度的影响  26-27
      3.5.3.3 底物浓度的影响  27-28
      3.5.3.4 反应时间的影响  28
    3.5.4 正交试验对水解最佳工艺条件的确定  28-29
    3.5.5 验证试验  29
    3.5.6 酶解产物分析  29-31
      3.5.6.1 脂肪酸分析  29-31
      3.5.6.2 高效液相色谱分析  31
  3.6 本章小结  31-33
第四章 水相体系中大豆水化油脚磷脂酶A_1改性研究  33-43
  4.1 概述  33
  4.2 试验材料与仪器  33
    4.2.1 试验原料  33
    4.2.2 酶活力测定  33
    4.2.3 酶解反应机理  33
  4.3 大豆水化油脚的水解步骤  33-34
  4.4 结果与讨论  34-37
    4.4.1 常规指标分析  34
      4.4.1.1 原料大豆水化油脚的理化指标  34
      4.4.1.2 薄层分析  34
    4.4.2 磷脂酶A_1 催化大豆水化油脚水解的单因素试验  34-36
      4.4.2.1 反应时间的影响  35
      4.4.2.2 加酶量的影响  35-36
      4.4.2.3 反应温度的影响  36
    4.4.3 大豆油脚磷脂酶A_1水解最佳水解工艺条件的确定  36-37
      4.4.3.1 正交试验及水解最佳工艺条件的确定  36-37
      4.4.3.2 验证试验  37
  4.5 酶解前后磷脂成分分析  37-42
    4.5.1 磷脂脂肪酸分析  37-39
      4.5.1.1 原料大豆水化油脚脂肪酸分析  37-38
      4.5.1.2 大豆水化油脚酶解产物脂肪酸分析  38-39
    4.5.2 高效液相色谱分析  39-41
      4.5.2.1 原料大豆水化油脚磷脂分析  39
      4.5.2.2 大豆水化油脚酶解产物磷脂分析  39-41
    4.5.3 红外分析  41-42
  4.6 本章小结  42-43
第五章 超临界C0_2体系中大豆油脚的磷脂酶A1改性研究  43-50
  5.1 概述  43
  5.2 试验材料与仪器  43
    5.2.1 试验原料和仪器  43
    5.2.2 酶活力测定  43
  5.3 试验方法  43
  5.4 结果与讨论  43-47
    5.4.1 原料大豆水化油脚常规分析  43
    5.4.2 酶在超临界条件下的活力测定  43-44
    5.4.3 单因素试验  44-46
      5.4.3.1 压力的影响  44
      5.4.3.2 温度的影响  44-45
      5.4.3.3 加酶量的影响  45-46
      5.4.3.4 时间的影响  46
    5.4.4 正交试验及水解最佳工艺条件的确定  46-47
    5.4.5 验证试验  47
  5.5 酶解前后磷脂成分分析  47-49
    5.5.1 脂肪酸分析  47-48
      5.5.1.1 原料大豆水化油脚脂肪酸分析  47
      5.5.1.2 超临界大豆油脚酶解产物脂肪酸分析  47-48
    5.5.2 高效液相色谱分析  48-49
      5.5.2.1 原料大豆水化油脚磷脂分析  48
      5.5.2.2 大豆水化油脚酶解产物磷脂分析  48-49
  5.6 本章小结  49-50
第六章 水相体系中磷脂酶A_1改性粉末大豆磷脂研究  50-75
  6.1 引言  50
  6.2 试验材料及机理  50
    6.2.1 试验材料  50
    6.2.2 酶活力测定  50
  6.3 粉末大豆磷脂的水解步骤  50
  6.4 结果与讨论  50-73
    6.4.1 原料粉末磷脂的常规分析  50-51
    6.4.2 薄层分析  51
    6.4.3 高效液相色谱分析  51-52
    6.4.4 脂肪酸分析  52
    6.4.5 水相体系中磷脂酶A_1 催化粉末大豆磷脂水解的单因素试验  52-55
      6.4.5.1 反应温度对酶水解的影响  52-53
      6.4.5.2 加酶量对酶水解的影响  53-54
      6.4.5.3 反应时间对酶水解的影响  54
      6.4.5.4 底物浓度对酶水解的影响  54-55
      6.4.5.5 搅拌速度对酶水解的影响  55
    6.4.6 水相体系中磷脂酶A1催化粉末大豆磷脂水解最佳水解工艺条件的确定  55-65
      6.4.6.1 响应面试验的设计  56
      6.4.6.2 响应面试验结果  56-57
      6.4.6.3 回归方程的建立与方差分析  57-58
      6.4.6.4 各影响因子对响应值影响的残差分布  58-59
      6.4.6.5 响应面试验中各个因素之间的交互作用分析图  59-65
    6.4.7 验证试验  65-66
    6.4.8 酶解产物分析  66-68
      6.4.8.1 脂肪酸分析  66
      6.4.8.2 高效液相色谱分析  66-67
      6.4.8.3 红外谱图分析  67-68
    6.4.9 N-acyl-PE 的分离和表征  68-73
      6.4.9.1 样品的分离制备  68-71
      6.4.9.2 质谱分析  71-72
      6.4.9.3 气相色谱分析  72-73
      6.4.9.4 红外光谱分析  73
  6.5 本章小结  73-75
第七章 结论  75-76
参考文献  76-81
致谢  81-82
个人简历  82

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 油脂和蜡的化学加工工业、肥皂工业 > 油脂工业产品及副产品 > 副产品加工及利用 > 磷脂
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