畜禽动物油甘油二酯的酶法制备及应用研究进展

1,3-甘油二酯(diacylglycerol,DAG)是公认的安全食品,在人体中的代谢途径不同于甘油三酯,具有提高人体新陈代谢水平以及预防肥胖和心血管疾病等功效。然而,天然DAG在食用油中的质量分数不及10%,因此,近年来高纯度DAG的制备受到了广泛关注。与化学法相比,酶法因绿色、安全、选择性高等优点成为了油脂工业制备DAG的首选。畜禽动物油具有特殊的风味和一定的营养价值,但其高饱和脂肪、高胆固醇和高熔点等理化特征致使其在食品工业的利用受到了极大限制。鉴于此,合成畜禽动物油DAG成为了实现畜禽动物油高值化利用的一种有效途径。本文综述了酶法制备畜禽动物油DAG的研究现状及其潜在的应用价值,以期为畜禽动物油DAG的酶法加工及高值化利用提供一定的思路。

数字测量技术在建筑工程测量中的运用

文章将介绍数字测量技术在建筑工程测量中的运用,包括地形测量和地形建模、建筑物测量和建筑建模、管线测量和管理,以及精确测量和监测等方面。数字测量技术的应用将为建筑工程领域带来更加准确和可靠的数据支持,有助于提高工程质量和效率。

6种富含α-亚麻酸食用油脂的主要组成成分及消化特征研究进展

α-亚麻酸(ALA)是人体必需脂肪酸,在维持人体正常生理活动中具有多重作用。旨在确定ALA在食用油脂中的物质基础与其功能的构效关系,实现精准的膳食脂质营养,对6种富含ALA食用油脂的总脂肪酸组成、甘油三酯中脂肪酸的位置分布情况、甘油三酯分子构成、脂质伴随物和消化特性等研究内容进行了总结和分析。6种富含ALA食用油脂主要脂肪酸组成为棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、ALA,其中:紫苏籽油、亚麻籽油和牡丹籽油的ALA含量较高;不同富含ALA食用油脂甘油三酯中脂肪酸的位置分布存在显著差异,蚕蛹油的ALA主要分布在sn-2位,牡丹籽油和火麻仁油的ALA主要分布在sn-1,3位;不同富含ALA食用油脂甘油三酯的分子结构类型存在显著差异;富含ALA食用油脂的脂质伴随物主要为维生素E和甾醇,其中沙棘籽油的维生素E和甾醇含量均高于其余5种食用油脂;富含ALA食用油脂的消化程度和消化速率均低于非富含ALA食用油脂。

富含α-亚麻酸的中长链脂肪酸结构脂的酶法合成与理化性质分析

旨在为富含多不饱和脂肪酸(PUFA)的中长链脂肪酸甘油三酯(MLCT)产品的应用提供参考,采用脂肪酶Lipozyme TL IM催化精炼桑蚕蛹油(SPO)与三辛酸甘油酯(TRI)进行酯交换反应合成富含α-亚麻酸(ALA)的MLCT(ALA-MLCT),考察了反应时间对ALA-MLCT合成的影响,并对合成的ALA-MLCT的甘油三酯组成、质量指标、氧化稳定性、乳液性能和体外消化特性进行了分析。结果表明:Lipozyme TL IM催化效率高,反应10 h TRI的转化率达到98%以上,反应12 h合成的产物ALA-MLCT中含有ALA的MLCT含量可以达到40.41%,且主要为LnCaCa (10.95%)、PLnCa (7.69%)和OLnCa (6.21%),其质量指标符合中长链脂肪酸食用油标准征求意见稿2022中的一级食用油标准;与SPO和酯交换反应底物物理混合物(SPO与TRI质量比1∶4,SPO+TRI)相比,产物ALA-MLCT氧化稳定性显著提高,其乳液粒径较小且分布均匀,具有更好的物理稳定性;体外模拟消化实验表明,与SPO+TRI相比,ALA-MLCT更快达到消化平衡,但最终二者消化率均可以达到90%以上。综上,合成的ALA-MLCT结构脂有助于提高ALA的生物可及性,有望作为功能性食用油脂。

酶法合成富含DHA、EPA甘油三酯的研究

以甘油和PUFA乙酯为底物,通过酶催化酯交换反应合成富含DHA、EPA的甘油三酯。首先以叔丁醇为溶剂合成甘油酯混合物,优化后的条件为:选择Novozyme 435脂肪酶为催化剂,反应温度50℃,甘油与PUFA乙酯摩尔比1:3,底物在叔丁醇中的质量浓度为200 g/L,酶加量为底物质量的2%,在此条件下反应12 h后PUFA乙酯的转化率可达到51.5%。将在此条件下得到的反应混合物除去叔丁醇,在真空条件下继续反应24 h,PUFA乙酯转化率可达到87.8%。得到的产品混合物甘油酯组成为:甘油三酯67.1%,甘油二酯18.2%,甘油单酯2.1%。

酶法甘油解制备甘油二酯的研究

以精炼菜籽油为底物,通过酶法甘油解制备甘油二酯,比较了3种常用固定化脂肪酶甘油解制备甘油二酯的能力。结果表明:LipozymeRM IM具有较好的甘油耐受性,采用甘油预吸附的方式进行甘油解反应,可明显减少反应中酶活损失,显著提高酶的重复使用寿命。在菜籽油与甘油摩尔比1∶1,酶添加量为油质量的5%,硅胶与甘油质量比1∶1,反应温度60℃的优化条件下,甘油解反应8 h后,产物中的甘油二酯含量达到57.5%。通过硅胶预吸附甘油可以使LipozymeRM IM酶的多批次操作稳定性得到很大提高,半衰期达到22次,有应用于工业生产的潜力。

酶法合成高含量共轭亚油酸甘油酯

选用AB-8大孔弱极性树脂对脂肪酶进行固定化,固定化脂肪酶的活力为210 U/g。用此固定化酶催化共轭亚油酸乙酯和大豆油合成富含共轭亚油酸(CLA)的改性大豆油,最佳反应条件为:底物摩尔比(n(CLA乙酯)∶n(大豆油))1∶0.33,酶加量21 U/g,反应温度60℃。放大反应体系,对反应产物中的CLA含量进行检测分析表明,其含量可达37%。

酶法拆分共轭亚油酸异构体的响应面优化

利用响应面法优化了酶法酯化拆分共轭亚油酸异构体的工艺条件,最佳条件为:乙醇添加量0.16g/g(以CLA为基准),pH6.5,温度26℃。在此条件下,反应12h后,酯化率可以达到45.8%,其中乙酯中c9,t11-CLA含量达到56.22%,t10,c12-CLA的含量达到21.63%。

固定化脂肪酶催化合成富含共轭亚油酸的甘油酯

选择3种大孔树脂AB-8、HZ-802、HZ-841吸附固定化Thermomyces lanuginosus脂肪酶液,用AB-8树脂固定化的脂肪酶比酶活最高,达到37 451 U/g。用此脂肪酶催化生产CLA甘油酯,发现其对底物甘油酯种类没有特异选择性。在CLA乙酯与食用油(甘油酯)摩尔比为3∶1,酶加量为7%,反应温度为60℃的条件下催化酯交换反应,CLA转酯化率可以达到47%以上。以AB-8弱极性大孔树脂固定化的脂肪酶有较高稳定性,连续反应8批以后,CLA转酯化率仍可以达到42%。

甘油二酯微胶囊中油脂的酶法提取

甘油二酯微胶囊是一种新型功能性食品配料,为准确测定其所包埋油脂的含油量、过氧化值、甘油二酯含量等理化指标,需建立其油脂组分的最适提取方法。本研究使用酸水解、碱水解、超声处理和菠萝蛋白酶水解4种方法对亚麻籽二酯油微胶囊进行破壁预处理,对比了不同预处理方法对微胶囊中油脂提取效果的影响,即考察了油脂提取率和油脂的过氧化值,通过高效液相色谱法分析了所提取油脂的甘油酯组成。结果显示:菠萝蛋白酶水解法预处理后提取得到的油脂过氧化值最低,其中的甘油二酯损失最少;酸水解法和超声处理法得到的油脂提取率较高,但酸水解法处理后油脂中的甘油二酯含量损失最多,超声处理后得到油脂的过氧化值最高;碱水解法处理后的油脂提取率最低。在酶水解法单因素实验的基础上进行正交试验,探究酶添加量、酶解温度和酶解时间对油脂提取率的影响,并优选了酶解处理后的萃取溶剂。结果表明:当菠萝蛋白酶的加酶量为12000U/g、酶解温度为55℃、酶解时间为5min时,甘油二酯微胶囊的油脂提取率可达(98.60±0.78)%,油脂过氧化值为(0.037±0.001)g/100g。酶解后最佳萃取体系为乙醇-乙醚-石油醚(体积比为2∶5∶5)。该方法的油脂提取率高,对油脂品质影响较小,为甘油二酯微胶囊的理化性质检测提供了理论基础。

CALB脂肪酶的固定化及其拆分2-辛醇的研究

以AB-8、HZ-841、HZ-802三种大孔树脂做载体,采用物理吸附法,制备出固定化南极假丝酵母脂肪酶（CALB）,并用其进行了拆分2-辛醇的研究。其中AB-8树脂做载体拆分效果最佳,其蛋白吸附量为37.94 mg/g树脂,吸附率94.86%,转酯化酶活3 000 U/g固定化酶,对映体选择性E=104。单因素优化实验得到的最佳拆分条件为：温度40℃,加酶量2.67 g/L,底物醇浓度3.76 mol/L。在该条件下,产物转化率可达50%,e.ep为97.8%。固定化pH在5.0～9.0内对拆分效果无显著影响。

食用油脂中缩水甘油酯的风险评估研究

缩水甘油酯(GEs)被发现存在于食用油脂中,是潜在的不安全因素。针对此问题,对食用油脂给人体带来的GEs的危害进行了风险评估研究。首先,采用液相色谱-质谱法分析了我国15种油脂样本中的GEs含量,同时结合文献发表的48个油脂样本的GEs含量,运用Crystal Ball软件建立食用油脂中GEs对人体健康危害的风险评估模型。在该模型中,人群通过食用油脂途径摄入缩水甘油酯在普通暴露量(75百分位数)时暴露边界值为4 330,表明在普通暴露量下缩水甘油酯对人体健康造成危害的风险较低。评估结果可为我国居民通过食用油脂途径摄入GEs的风险评估提供一定的理论依据。

GC-MS分析天然奶味香精的致香成分

利用气相色谱-质谱联用技术对两种天然奶味香精中的致香成分进行了分析鉴定,结合计算机质谱图库,确定两种香精中的主要致香成分为内酯类、中短链脂肪酸、酯类、噻唑类等化合物。两种香精的香气不同,各化合物之间的组成及含量不同,但含量最高的都为δ-癸内酯。利用确定的GC-MS条件对无水奶油的酶解物进行了分析,鉴定了贡献较大的脂肪酸组成及微量物质。

两步酶法合成富含EPA/DHA甘油酯的研究

采用两步酶法合成富含EPA/DHA的甘油酯。首先利用游离脂肪酶催化富含EPA/DHA的脂肪酸与甘油进行酯化反应,在水添加量为底物混合物质量的3%、脂肪酸与甘油摩尔比1∶3和酶添加量为底物混合物质量的1%时,酯化反应达到平衡时富含EPA/DHA脂肪酸的酯化率可以达到67%左右。再将游离脂肪酶催化酯化反应产物中的油相回收,利用Novozym 435为催化剂,在真空状态下继续进行酯化反应6 h,富含EPA/DHA脂肪酸的酯化率可以达到96.4%,甘油酯的组成为甘油三酯52.07%、甘油二酯41.9%。

偏甘油酯脂肪酶Lipase G50催化酯化法制备甘油二酯

利用偏甘油酯脂肪酶Lipase G50催化甘油和脂肪酸酯化反应合成甘油二酯。探讨了酶加量、底物摩尔比、反应温度及加水量对酯化反应的影响。结果表明最佳反应条件为:脂肪酶Lipase G50加量为350 U/g,甘油和脂肪酸的摩尔比5∶1,加水量为底物总质量的5%,反应温度30℃,反应时间24 h。在最佳反应条件下脂肪酸的酯化率为75.02%,甘油二酯的含量达到44.74%,产物中没有甘油三酯生成。

高纯度共轭亚油酸的制备

以红花籽油为原料,比较了2种高纯度共轭亚油酸(CLA)的制备方法:(1)碱法异构化-尿素包合、(2)皂化-尿素包合-碱法异构化。针对每种方法确定了尿素包合和碱法异构化的最佳工艺条件,并对所得的CLA异构体组成进行了分析。研究表明:按照方法(2)先获得高纯度亚油酸(LA),再对其碱法异构化制备CLA可以得到纯度更高的产品。该方法在最佳反应条件下,制备得到的CLA的纯度为97.22%,收率为32.08%,其中c9t11-CLA含量为45.14%,t10c12-CLA含量为49.12%。

固定化脂肪酶Lipase G 50催化合成甘油二酯的研究

以D380、CAT600、AB-8三种大孔树脂为载体,采用物理吸附法,对偏甘油酯脂肪酶LipaseG50进行了固定化,并利用其催化脂肪酸和甘油酯化合成甘油二酯。结果表明,采用D380固定的脂肪酶酶活最高,用此固定化酶催化反应的最佳条件为:甘油和脂肪酸的摩尔比5∶1,固定化酶酶加量为底物总质量的7.5%,反应温度35℃,在此条件下经过96h的反应,酯化率为76.39%,甘油二酯的含量为43.89%,没有甘油三酯生成。固定化酶重复使用5个批次后酯化率可达65.76%,甘油二酯的含量达到38.45%,具有良好的重复使用稳定性。

酶法制备椰子油基丙二醇单酯的研究

在无溶剂体系中,对脂肪酶催化椰子油与1,2-丙二醇醇解反应合成椰子油基丙二醇单酯进行了研究,采用HPLC-RID对目标产物进行分析。比较了12种常用商品化脂肪酶,结果表明固定化脂肪酶Novozyme 435合成椰子油基丙二醇单酯的效果最好。以Novozyme 435为催化剂,进一步研究了酶加量、底物摩尔比、反应温度和水加量对醇解反应的影响。确定最优的反应条件为:1,2-丙二醇与椰子油摩尔比8∶1,反应温度50℃,水加量1.0%(以1,2-丙二醇质量计),酶加量300U/g(以底物质量计)。在最优反应条件下,醇解反应6 h,椰子油基丙二醇单酯生成量达到53.48%。

Lipozyme TL 100L的固定化及其催化甘油解制备甘油二酯的研究

利用4种常用大孔树脂(NKA-9,AB-8,D301R,D4020)对Lipozyme TL 100L进行固定化,并比较了固定化效果及4种固定化脂肪酶对甘油解反应制备甘油二酯的影响。结果表明:以弱极性大孔吸附树脂AB-8为载体固定化的Lipozyme TL 100L在无溶剂体系中催化大豆油甘油解反应制备甘油二酯的效率最高;当底物(精炼大豆油与甘油)摩尔比为1∶2,反应温度为50℃,AB-8大孔树脂固定化的Lipozyme TL 100L加酶量为600 U/g时,在甘油解反应6 h后产物中甘油二酯含量基本达到平衡,为54.39%,其中1,2-甘油二酯含量为33.87%,1,3-甘油二酯含量为20.52%。

酶法全酯化合成富含EPA/DHA甘油酯工艺研究

以富含EPA/DHA的脂肪酸为底物,采用两步酶法合成富含EPA和DHA的甘油酯。首先,以T1脂肪酶为催化剂催化富含EPA/DHA的脂肪酸和甘油反应;在最优条件为:反应温度40℃,水分添加量为底物混合物的3%、甘油与脂肪酸摩尔比3∶1和酶添加量50 U/g底物混合物时,富含EPA/DHA的脂肪酸的转化率达到62%以上,此时产物中甘油三酯、甘油二酯、甘油单酯的质量分数分别为10.52%、38.15%、25.64%。将游离酶催化酯化反应产物中的油相回收,利用自制的固定化CALB(LipozymeCALB L固定于环氧树脂ECR8285上)为催化剂,在真空条件下继续催化未反应的脂肪酸与偏甘油酯(甘油单酯和甘油二酯)继续酯化反应12 h,此时产物中甘油三酯、甘油二酯和甘油单酯的质量分数分别达到38.34%、51.02%、10.63%,没有检测到脂肪酸的存在。