导　　师： 赵谋明

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 磷脂酶AL（LECITASE ULTRA）是基因工程产品，研究发现它同时具有脂肪酶活性和磷脂酶活性，在工业上主要用于植物油的脱胶，通过将磷脂水解为亲水性更强的溶血磷脂以提高脱胶的效率。和现有商品化的脂肪酶相比，磷脂酶AL（LECITASE ULTRA）具有较强的酶活力，同时价格优势明显。研究磷脂酶AL（LECITASE ULTRA）水解植物油脂，开发磷脂酶AL（LECITASE ULTRA）的新用途，并研究其水解油脂机理和纯化水解产品工艺，具有良好的理论意义和工业化应用前景。
　　 通过凝胶色谱和生物质谱分析发现磷脂酶AL（LECITASE ULTRA）主要由PLAL-1-4四种同工酶组成。这四种同工酶在氨基酸序列上都和棉状嗜热丝孢菌（THERMOMYCES LANUGINOSUS）的脂肪酶（LIPASE）氨基酸序列高度吻合，从而验证了磷脂酶AL（LECITASE ULTRA）为该脂酶的基因工程产品。测得磷脂酶AL（LECITASE ULTRA）水解大豆油的最适合PH为6．8，最适合反应温度为40℃。磷脂酶AL在PH4-8之间具有良好的稳定性，在低于45℃时具有良好的热稳定性，而在大于45℃时随着温度的增加酶的催化活力迅速下降，在70℃左右时酶活力下降至正常值的一半。测得酶的变性焓变△HθD=79．2KJ/MOL，变性熵变△SθD=0．23KJ．MOL-1．K-1。
　　 采用分子蒸馏和柱层析相结合的方法制备了大豆油和棕桐油甘油二酯（DIACYLGLYCEROL，DAG）的标准样品，通过HPLC/ESI/MS和TLC分析标准样品中无单甘酯（MONOACYLGLYCEROL，MAG）和甘油三酯（TRIACYLGLYCEROL，TAG）组分，证明DAG纯度很高。通过标准曲线和加样回收试验证明，在浓度范围1．0-12．0 MG/ML，DAG标准曲线线性良好，加样回收率在104-109％之间，RSD在0．69-5．19％之间。采用DAG标准曲线分析原料和产物中DAG的含量的方法准确可靠。
　　 研究了影响磷脂酶AL催化水解大豆油和棕榈油软脂的主要影响因素：搅拌速度、加酶量、加水量、反应温度和反应时间。在单因素试验的基础上，通过正交试验得磷脂酶AL催化水解大豆油最佳反应条件为：水解温度35℃、加酶量26 U/G、加水量40WT％，水解时间8H。棕桐油软脂最佳水解条件为加酶量34 U/G、反应温度45℃、加水量44 WT％、反应时间8H。在最佳条件下大豆油水解液油层酸值达65．51±1．80MGKOH/G。棕榈油水解液油层酸值为55．78±2．13 MGKOH/G。
　　 研究发现磷脂酶AL（LECITASE ULTRA）催化水解甘油三酯时表现出SN-1，3位的特异性。水解初始阶段，反应主要按照路线2进行，即TAG水解成1，2-DAG和脂肪酸，1，2-DAG继续水解成2-MAG，2-MAG通过酰基转移成1-MAG，最终水解成甘油。水解中期，反应按照线路2和线路1同时进行。水解反应后期，反应主要按照路线1进行，即1，2-DAG通过酰基转移生成1，3-DAG，然后继续水解成1-MAG，最后水解成甘油和脂肪酸。
　　 确定了粗甘油二酯分子蒸馏脱除脂肪酸的适合条件为：温度140-150℃，真空度1PA，刮膜速率250R/MIN。通过控制流量，脂肪酸的一次去除率可以达到99％以上。确定二次分子蒸馏提纯DAG的适合温度为240-250℃，获得的DAG含量超过80％，同时DAG的回收率超过70％。DAG在用分子蒸馏提纯过程中的1，3-DAG和1，2-DAG的比例随着制备温度的升高而升高，发生了酰基转移现象。
　　 分析了4种富含DAG油脂的甘油酯成分、抗氧化剂含量、脂肪酸组成等因素对油脂氧化稳定性的关系。油脂中DAG含量越高，和其对应的TAG油脂相比，氧化稳定性越差。主要是因为DAG分子结构比TAG简单，容易氧化，同时也因为DAG油脂的不饱和脂肪酸含量高，天然抗氧化剂含量低。选择110℃为RANCIMAT法的测定温度，通过添加适当的合成抗氧化剂，DAG油脂的氧化稳定性（以RANCIMAT诱导期表示）大为提高。TBHQ对于提高大豆油DAG类油脂的氧化稳定性的效果比AP好，而AP提高棕榈油DAG类油脂的效果比TBHQ好。

关 键 词： 磷脂酶 甘油二酯 分子蒸馏 植物油脂 催化水解 氧化稳定性

分 类 号： [TS225.1]

领　　域： [轻工技术与工程] [轻工技术与工程]