一种采用超声波预处理辅助酶法合成低热量结构脂的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用超声波预处理辅助酶法合成低热量结构脂的方法，属于结构脂制备领域。该制备方法包括以下步骤：将不同摩尔比的玉米油及辛酸添加入带塞三角瓶中，添加占总质量不同百分比的Novozym 40086固定化脂肪酶，将三角瓶置于水浴超声清洗仪中在不同超声功率下超声预处理一定时间，然后取出置于恒温水浴振荡器中在250r/min下，经过不同的温度条件反应不同的时间，反应结束后取样用0.5mol氢氧化钾(30％乙醇水溶液)中和，然后40℃选择蒸发除去有机溶剂得到产物。通过单因素试验，确定了提取制备低热量结构脂的最适超声功率、超声预处理时间、酶添加量、物料比、反应温度、反应时间。

【技术实现步骤摘要】
一种采用超声波预处理辅助酶法合成低热量结构脂的方法
本专利技术涉及了一种采用超声波预处理辅助酶法合成低热量结构脂的方法，属于结构脂的制备领域，并使用碱中和，旋转蒸发提取的方法进行纯化。
技术介绍
油脂作为人体摄入的三大营养物质之一，在人类的日常生活中具有重要的重要的作用。它可为人体提供热量已经某些必须的脂肪酸，并赋予食物色、香、味等。油脂一般分为植物油脂以及动物油脂。但是，当前油脂摄入量过高，导致的例如高血脂、肥胖、动脉粥样硬化、脂肪肝等慢性疾病给人类带来了极大的危害，而且普通油脂也不能满足某些特殊需求的人群需求。在这种背景下，结构脂的研究得到了越来越多的关注。结构脂即采用酶法或者化学法，使甘油骨架上的脂肪酸组成、位置分布发生改变而具有特点的分子结构的甘油三酯，即结构脂质中特定脂肪酸残基位于甘油骨架特定位置。酶法合成结构脂因其反应条件温和、反应副产物对环境污染较小，成为结构脂合成的研究热点。低热量结构脂作为结构脂的一种，因其较食用油具有较低的热量，成为结构脂制备领域的研究热点。低热量结构脂是将中链脂肪酸、短链脂肪酸或者极长链脂肪酸中的一种或者两种插入甘油骨架中和某些长链脂肪酸一起形成新型脂质。它并不是几种脂肪酸甘油酷的简单混合，而是平衡各类脂肪酸，使其既具有天然油脂的全部或者部分特性，同时能够发挥短、中链脂肪酸的功能，提供均衡合理的营养。而中长链甘油三脂，因其含有中链脂肪酸，所以其热量值仅为普通食用油的50％-80％。并且，中链脂肪酸不会在体内沉积，代谢只产生能量不会形成脂肪，供能较快。酸解法制备的中长链甘油三酯中，在甘油骨架的sn-1,3位含有中链脂肪酸，在sn-2位含有某些对人体有益的不饱和脂肪酸。有研究表明中长链结构脂质具有抑制体重增加和脂肪蓄积，增强人体免疫力，抑制肿瘤增长，保持氮平衡，预防冠也病和动脉硬化等功能。但是，传统的酶法酸解制备中长链结构脂的合成效率较低，辛酸的插入率仅为百分之二十左右，所以采用新型的处理手段提高辛酸的插入率已经成为新的研究热点。超声波预处理手段，既可以促进反应效率，还节省能源，对提高中长链结构脂的制备效率具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种采用超声波预处理辅助酶法合成低热量结构脂的方法，本专利技术利用超声波预处理辅助酶法酸解合成低热量结构脂，将制备条件进行优化，制备得到的中长链结构脂的辛酸插入率大幅度提高。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种采用超声波预处理辅助酶法合成低热量结构脂，采用超声波预处理辅助酶法酸解制备低热量结构脂，包括以下步骤：本专利技术研究了在不同的超声预处理功率、超声预处理时间、酶添加量、物料比、反应温度、反应时间条件下，对辛酸插入率的影响。根据试验结果，确定最优的水平组合。通过单因素试验得出，得到最佳工艺条件为：利用Novozym40086脂肪酶，超声预处理功率为200W，超声预处理时间10min，酶添加量12％，物料比1:6，反应温度40℃，反应时间6h，在此条件下，辛酸的插入率最高。超声波温度50℃、超声波功率280W、超声波时间30min、液料比25：1(mL/g)时，在此条件下得到的酸浆多糖提取率最大。附图说明图1超声功率对辛酸插入率的影响；图2超声预处理时间对辛酸插入率的影响；图3酶添加量对辛酸插入率的影响；图4物料比对辛酸插入率的影响；图5反应温度对辛酸插入率的影响；图6反应时间对辛酸插入率的影响；具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。一、超声波预处理辅助酶法酸解合成低热量结构脂1、单因素试验设计分别考察超声功率(160W、200W、240W、280W、320W、360W、400W)、超声预处理时间(5min、10min、20min、30min、40min)、酶添加量(3％、6％、9％、12％、15％、18％)、物料比(1:2、1:4、1:6、1:8、1:10)、反应温度(30℃、40℃、50℃、60℃、70℃)、反应时间(2h、4h、6h、8h、10h、12h)等6个因素对辛酸插入率的影响。二、单因素实验1、超声功率对辛酸插入率的影响的影响如图1所示，当超声功率从160W上升至200W时，辛酸插入率呈上升趋势，超声功率在200W-280W之间时，辛酸插入率的变化不显著，当超声功率继续增加，此时辛酸插入率呈急剧下降趋势。考虑到节省能源，故选用200W为最佳的超声预处理功率。2、超声预处理时间对辛酸插入率的影响从图2中可以看出，当超声时间从5min增加至10min时，辛酸插入率呈明显的上升趋势，从19.03％上升至26.33％，当超声预处理时间继续上升，辛酸插入率呈一个明显的下降趋势，故选用超声预处理时间10min为最佳超声预处理时间。3、酶添加量对辛酸插入率的影响从图3中可以看出，当酶的添加量从6％增加至12％时，辛酸插入率呈明显的上升趋势，辛酸插入率从18.05％上升到25.01％，当酶添加量继续增加，辛酸插入率呈下降趋势，当酶添加量从15％增加至18％时，辛酸插入率变化不明显，故选取酶添加量12％为最佳酶添加量。4、摩尔比对辛酸插入率的影响从图4中可以看出，当物料摩尔比从1:2增加至1:8时，辛酸插入率呈明显的上升趋势，辛酸插入率从13.75％增加至32.89％，当摩尔比继续增加，辛酸插入率呈下降趋势，故选用物料摩尔比1:8位最优摩尔比。5、反应温度对辛酸插入率的影响从图5可以看出，当反应温度从30℃增加至40℃时，辛酸插入率呈明显的上升趋势，辛酸插入率从27.39％增加至32.89％，反应温度继续上升，此时辛酸插入率呈下降趋势，故选用40℃为最佳的反应温度。6、反应时间对辛酸插入率的影响从图6可以看出当反应时间从2h增加至6h时，辛酸插入率呈明显的上升趋势，辛酸插入率从28.01％增加到45.55％，随着反应时间的继续增加，此时辛酸插入率呈下降趋势，故选用反应时间6h为最佳的反应时间。根据单因素实验的结果，确实超声预处理辅助酶法酸解合成低热量结构脂的最佳组合，得出最佳的制备工艺为：超声功率200W，超声预处理时间10min，酶添加量12％，物料比1:8，反应温度40℃，反应时间6h。为了验证该试验的准确性，对超声预处理辅助酶法合成低热量结构脂进行验证性试验，平行试验3次，提取率的平均值为45.3％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用超声波预处理辅助酶法合成低热量结构脂的方法，其特征在于所诉方法步骤如下：步骤一：以玉米油为基料，辛酸为酰基供体，以1:8摩尔比混合，添加总质量比12％的Novozym 40086固定化脂肪酶，再添加5ml正己烷；步骤二：将上诉混合体系置于水浴超声清洗仪中，进行不同功率超声(160W、200W、240W、280W、320W、360W、400W)，不同超声处理时间(5min、10min、20min、30min、40min)进行超声预处理；步骤三；超声预处理结束后，置于恒温水浴振荡器中，取酶添加量(6％、9％、12％、15％、18％)，物料比(玉米油/辛酸：1:2、1:4、1:6、1：8、1:10)，反应温度(30℃、40℃、50℃、60℃、70℃)，震荡反应时间(2h、4h、6h、8h、10h、12h)；步骤四：反应结束后，将反应混合物过滤去酶，滤液用0.5mol氢氧化钾(30％乙醇水溶液)进行中和，中和未反应的辛酸；步骤五：取上清液，40℃旋转蒸发，得到产物。

【技术特征摘要】
1.一种采用超声波预处理辅助酶法合成低热量结构脂的方法，其特征在于所诉方法步骤如下：步骤一：以玉米油为基料，辛酸为酰基供体，以1:8摩尔比混合，添加总质量比12％的Novozym40086固定化脂肪酶，再添加5ml正己烷；步骤二：将上诉混合体系置于水浴超声清洗仪中，进行不同功率超声(160W、200W、240W、280W、320W、360W、400W)，不同超声处理时间(5min、10min、20min、30min、40min)进行超声预处理；步骤三；超声预处理结束后，置于恒温水浴振荡器中，取酶添加量(6％、9％、12％、15％、18％)，物料...

【专利技术属性】
技术研发人员：于国萍，岳崇慧，刘鹏，王君文，孙安敏，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23