磁性壳聚糖固定化皱褶假丝酵母脂肪酶催化酸化油生产脂肪酸

为了探索和建立生物催化在油脂副产品利用中的应用策略,将皱褶假丝酵母脂肪酶(CRL)固定在磁性壳聚糖(Fe_(3)O_(4)@CS)载体上制备磁性固定化脂肪酶(Fe_(3)O_(4)@CS-CRL)。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)对Fe_(3)O_(4)@CS-CRL进行了表征,测定了Fe_(3)O_(4)@CS-CRL的脂肪酶负载量、比活性及酶学稳定性,并将其用于催化水解大豆酸化油生产脂肪酸,通过单因素实验研究了催化反应条件对水解率的影响,考察了催化剂的重复使用性。结果表明:制备的Fe_(3)O_(4)@CS-CRL保留了Fe_(3)O_(4)的磁性晶型,呈球形颗粒状,饱和磁化强度为61.1emu/g,脂肪酶负载量为5.53mg/g,比活性为7.70U/g;相比游离CRL,Fe_(3)O_(4)@CS-CRL具有较好的热稳定性、pH稳定性、有机溶剂稳定性及储存稳定性;Fe_(3)O_(4)@CS-CRL催化水解大豆酸化油生产脂肪酸最佳反应条件为反应温度40℃、水油比2∶1(PBS与大豆酸化油体积比)、催化剂用量15%(以大豆酸化油质量计)、反应时间36h,在该条件下大豆酸化油的水解率达到84.93%;Fe_(3)O_(4)@CS-CRL经过5次重复使用后保持了61.4%的初始水解活性。综上,Fe_(3)O_(4)@CS-CRL在酸化油中进行催化反应拓宽了固定化CRL的应用范围,该催化反应体系是一种油脂精炼行业副产品的可持续高效利用方式,在代替传统高能耗工业反应中具有良好的前景。

皱褶假丝酵母脂肪酶催化水解大豆油工艺优化及机制研究

为了降低脂肪酶催化水解植物油脂的应用成本,以皱褶假丝酵母脂肪酶(CRL)为催化用酶,对比了CRL催化水解不同植物油脂的效果,同时以大豆油为研究对象,采用单因素实验考察pH、反应温度、反应时间、水油体积比和酶用量对水解率的影响,并运用响应面法优化工艺条件,进而对CRL催化甘油三酯水解的机制进行了总结。结果表明:CRL催化水解C脂肪酸甘油酯的选择性较高;CRL催化大豆油水解的最优工艺条件为反应温度39.5℃、pH 6.7、水油体积比1∶2.2、酶用量0.6%(以大豆油质量计),在此条件下反应2 h水解率可达77.21%,反应12 h水解率可达96.33%;CRL催化水解甘油三酯的反应机制主要为亲核催化三联体中的丝氨酸对甘油三酯的羰基进行亲核反应以夺取脂肪酸前体,然后水分子对该前体进行亲核反应释放脂肪酸。CRL能够在温和条件下高效催化植物油脂生产脂肪酸,是一种具有广阔应用前景的生物催化剂。