基于响应面设计脂肪酶Novo435催化合成甘油二酯的工艺优化

以甘油、油酸为原料,优化在无溶剂体系中以固定化脂肪酶Novo435催化合成甘油二酯(diglyceride,DAG)的工艺。系统考察底物摩尔比(油酸/甘油)、反应温度、时间和加酶量等因素对油酸转化率和甘油二酯含量影响的基础上,利用响应面试验设计优化各主效因子,并经回归分析获得最优的工艺条件。所得最优条件:油酸与甘油底物摩尔比2.27、反应温度48.14℃、反应时间6.3 h、加酶量1.68%。在此条件下,实验测得油酸转化率为45.42%,甘油二酯质量分数为70.01%,与响应面模型预测值吻合。

单辛酸甘油酯的酶法合成

以Novo435固定化脂肪酶为催化剂,在无溶剂条件下催化甘油和辛酸合成单辛酸甘油酯。通过单因素试验确定加酶量、反应温度、反应时间三个因素的取值范围,并用响应面实验设计和分析方法对合成反应条件进行了优化。结果表明,在甘油辛酸摩尔比1:1、反应温度66.8℃、脂肪酶与反应底物质量比0.88%、无水的条件下反应11.5h,辛酸转化率达93.53%,单辛酸甘油酯含量为47.69%。

葡萄糖酯的酶催化合成及烟用加香研究

以Novo435脂肪酶作为生物催化剂,叔丁醇作为反应溶剂,酶促葡萄糖与4种低级脂肪酸(异戊酸、正己酸、正辛酸、月桂酸)分别合成相应的脂肪酸葡萄糖酯。反应产物经电喷雾一级质谱(ESI-MS)和高效液相色谱电喷雾质谱联用(HPLC/ESI-MS)分析表明:低级脂肪酸均可以与葡萄糖发生酯化反应,产物以葡萄糖酯单酯为主。低级脂肪酸葡萄糖酯的热裂解产物多为醛、酮、酸、酯类等小分子挥发性香味化合物。产物的烟草加香应用能显著提高卷烟的香气量,明显减少卷烟的杂气,改善烟气细腻柔和度。

二元羧酸葡萄糖酯的酶促合成及其烟草加香作用评价

以Novo435脂肪酶作为生物催化剂,叔丁醇作为反应溶剂,酶促葡萄糖与丙二酸和苹果酸的酯化反应,分别合成了丙二酸葡萄糖酯和苹果酸葡萄糖酯。反应产物的电喷雾(ESI)一级质谱分析和高效液相色谱质谱联用(LC/MS)分析表明:在No-vo435脂肪酶的催化作用下,丙二酸和苹果酸均可以与葡萄糖发生酯化反应,生成葡萄糖酯,且产物以单酯为主,含有少量二酯。反应产物的热裂解分析结果表明:所合成二元羧酸葡萄糖酯的热裂解产物多为醛、酮、酸、酯类小分子挥发性香味化合物。产物的烟草加香作用评价结果表明:添加二元羧酸葡萄糖酯后,卷烟的香气量显著提高,杂气明显减少,烟气细腻柔和程度也有一定改善,可见二元羧酸葡萄糖酯在烟草应用方面具有良好的应用前景。

无溶剂体系中N~α-乙酰谷氨酰甘油的酶法合成研究

研究了无溶剂体系中酶催化N-乙酰谷氨酸、甘油合成Nα-乙酰谷氨酸甘油酯的可行性。不同来源的商业酶制剂对比研究发现,固定化的Novozyme435、LipozymeRMIM、TLIM的活力明显高于游离的木瓜蛋白酶、胃蛋白酶及酰化酶及LAP15.最优酶制剂为Novo435,24h酯化率随温度提高、甘油/N-乙酰谷氨酸摩尔比增加而明显增大,酶添加量0.5%～5%范围内酯化率没有显著变化。产物中主要为1(3)-Nα-乙酰基谷氨酰-1-酰基单甘油酯,约占60%～70%,2位异构体约占20%～30%,此外有微量Nα-乙酰基谷氨酰-5-酰基单甘油酯。结果表明,生物法合成Nα-乙酰谷氨酸甘油酯是可行的。