论文部分内容阅读
磷脂和α-亚麻酸在健脑、降血脂、提高记忆力、抗衰老等方面都具有重要作用。通过酶法定向酯交换反应将二者相结合产生新型磷脂，人体吸收后将发挥出协同增效作用，这对于磷脂改性和α-亚麻酸深加工具有重要意义。本论文开展磷脂酶法定向酯交换改性机理研究，从多角度中对酯交换反应过程的影响因素和规律进行反应前原料纯化方法、反应条件优化及其动力学、酶固定化、超临界条件下反应分离一体化系统研究，具体包括以下几个方面：
(1)对α-亚麻酸原料进行定向纯化，可以明显提高产品的α-亚麻酸结合率，反应前纯化原料比未纯化原料α-亚麻酸结合率提高32％以上；尿包法所富集的α-亚麻酸乙酯纯度和收率都高达70％以上，与磷脂酯交换结合率高，是定向改性合成α-亚麻酸型磷脂简易的富集方法。
(2)在正己烷体系中，以含量72.7％的α-亚麻酸乙酯为亚麻酸供体，加酶量25％，加水量5.0％，底物摩尔比4:1，反应温度45℃，磁力搅拌，反应12h，α-亚麻酸的结合率达到23.3％。反应因素影响顺序为：α-亚麻酸纯度>加酶量>反应时间>加水量。酯交换反应水解和酯化组成中，水是控制反应平衡点的关键因素，反应生成中间产物溶血磷脂。
(3)建立了α-亚麻酸乙酯与磷脂酯交换反应的动力学模型，结果表明磷脂与α-亚麻酸乙酯酯交换反应符合双底物乒乓反应机理；磷脂与α-亚麻酸乙酯酯交换的活化能为15.73KJ/mol，不同温度下的反应级数在1.7402-1.8687，属于准二级反应。
(4)脂肪酶可被吸附在MCM-41和SBA-15介孔材料中，其反应性不改变，但稳定性和反应最佳适宜温度增加。SBA-15比MCM-41载体吸附酶量大。SBA-15有利于α-亚麻酸乙酯在载体上的富集，不利于产物棕榈酸乙酯的富集，对酶的定向酯交换反应有利。亚麻多糖共价结合法能改变固定化酶的脂肪酸选择性。
(5)在超临界CO2下，高浓度亚麻油乙酯可形成超临界相和乙酯液相两相体系，且反应副产物易于分离而使平衡改变，利于定向酯交换反应。增加温度，结合率增加；增加压力，结合率减小。
(6)在反应压力为10MPa，反应温度为55℃，底物摩尔比(72.7％ALA乙酯：磷脂)为10:1，酶用量为底物总量的20％时，水分含量为酶用量的15％的条件下，先静态反应12h，再继续20h动态反应分离一体化，α-亚麻酸定向结合率达到最高值39.5％，比理论结合率提高6.5％，比未定向分离的无溶剂法提高2.6倍。