本文關(guān)鍵詞：毛油連續(xù)限制性酶解脫膠技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：大豆毛油中約含有3%的磷脂,在油脂中的磷脂易吸水引起油脂酸敗,且磷脂不耐高溫,需將其從油脂中脫除。大豆毛油中的磷脂分為水化磷脂和非水化磷脂,水化磷脂具有親水性,可通過水化脫膠的方法將其脫除,非水化磷脂則需利用磷脂酶將非親水性物質(zhì)酶解掉,以增加親水性使其從毛油中脫除。隨著生物酶法加工技術(shù)的發(fā)展,固定化酶技術(shù)的出現(xiàn),拓展了酶的應(yīng)用范圍,提高生物酶的重復(fù)使用次數(shù),但是在酶法脫膠中還存在酶解效率低、難以連續(xù)生產(chǎn)及精煉油中游離脂肪酸含量增高等問題。本研究是以非水化磷脂為研究對(duì)象,通過將游離酶固定在磁性載體上,制成磁性固定化酶并應(yīng)用在磁流化床中,以解決固定化酶的連續(xù)化生產(chǎn)難題,通過分析酶解過程中產(chǎn)物組成的變化過程,降低酶解后油脂中的游離脂肪酸含量,實(shí)現(xiàn)磁性固定化磷脂酶連續(xù)限制性酶解毛油脫膠工藝。采用游離磷脂酶A1和A2酶解模擬毛油中的磷脂酸,研究了磷脂酶A1酶解時(shí)“Ser-His-Asp”的三聯(lián)體催化機(jī)制及產(chǎn)物Sn-2-溶血磷脂酸(Sn-2-HPA)的�；D(zhuǎn)移機(jī)制;發(fā)現(xiàn)通過抑制劑硼酸(H3BO3)上的空軌道與Sn-2-HPA上羥基氧的孤對(duì)電子形成配位鍵,阻斷五元環(huán)中間體形成,抑制�；D(zhuǎn)移來保證Sn-2-HPA的穩(wěn)定性,可以實(shí)現(xiàn)磷脂酸的限制性酶解;對(duì)比磷脂酶學(xué)性質(zhì)得到磷脂酶A1具有更適宜的p H、溫度和相對(duì)酶活力;磷脂酶A1限制性酶解磷脂酸工藝條件為:添加2%(w/w)H3BO3,在p H為5,溫度為50℃下酶解2 h,當(dāng)酶解后油脂中磷含量相近時(shí),較非限制性酶解工藝時(shí)間縮短了0.80 h,酶解效率提高28.60±0.07%。以具有超順磁性的Fe3O4納米粒子作為磁芯,與四種有機(jī)復(fù)合高分子結(jié)合制成磁性載體;通過交聯(lián)法和吸附共價(jià)偶聯(lián)法將游離磷脂酶A1固定化到四種磁性載體上,對(duì)四種磁酶顆粒的酶學(xué)、熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究,綜合比較篩選出綜合性能最好的磁性Fe3O4/Si Ox-g-P(GMA)固定化磷脂酶A1納米顆粒;與游離酶相比,磁酶的Ea僅升高4.26±0.02 KJ/mol,Vmax僅減少(2.90±0.02)×10-3 mol/min·mg,表明此酶活力效果較好;其相對(duì)活力和載酶量分別為2070±23 U/g、123.30±1.10 mg/g,其熱穩(wěn)定性提高10℃,適宜p H范圍明顯變寬;且此納米磁酶顆粒平均粒徑為100.50±1.30 nm,比飽和磁化強(qiáng)度為15.80±0.30 emu/g。在間歇無磁場(chǎng)條件下,當(dāng)酶解后油脂中磷含量相近時(shí),限制性酶解工藝效果優(yōu)于非限制性酶解工藝效果,選定限制性工藝并優(yōu)化其反應(yīng)參數(shù)為:添加2.20%(w/w)H3BO3,在p H為6.30、溫度為57℃下酶解3.70 h,反應(yīng)后油脂中游離脂肪酸含量為1.12±0.01 g/100g;比非限制性酶解工藝產(chǎn)物游離脂肪酸含量降低了0.14±0.01 g/100g,時(shí)間縮短了1.30 h,酶解效率提高了26±1.20%;對(duì)酶活力低于0%的納米磁酶顆粒采用有機(jī)溶劑叔丁醇在超聲波輔助下進(jìn)行再生,延長(zhǎng)了酶的循環(huán)使用周期,通過3次再生后使得納米磁酶顆�？裳h(huán)使用9次;通過圓二色譜表征發(fā)現(xiàn)經(jīng)叔丁醇處理后酶蛋白的α-螺旋含量增加,表面疏水殘基外露,說明再生處理對(duì)磷脂酶的活力恢復(fù)是有益的�；贓uler-Lagrange連續(xù)-離散模型來模擬納米磁酶顆粒、流動(dòng)液相與氣相的運(yùn)動(dòng)分布狀態(tài),使用計(jì)算機(jī)輔助模擬技術(shù)及FISH語言程序來模擬納米磁酶顆粒在兩相磁流化床中的運(yùn)動(dòng)軌跡;調(diào)節(jié)外加磁場(chǎng)強(qiáng)度和不同的液體、氣體流速,使得納米磁酶顆粒在兩相流化床中達(dá)到散式穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)分布狀態(tài),確定此時(shí)為最佳的兩相流化床操作參數(shù)為:液固磁流化床外加磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.022 T,液體流速為0.0025 m/s;氣固磁流化床外加磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.022 T,氣體流速為0.020 m/s。將兩相磁流化床的操作參數(shù)應(yīng)用到三相磁流化床中調(diào)試,設(shè)計(jì)并制作出十級(jí)三相磁流化床,通過研究三相磁流化床壓力降的變化及床內(nèi)流體流化狀態(tài),獲得納米磁酶顆粒處于磁穩(wěn)定分布狀態(tài)時(shí)三相磁流化床的最適運(yùn)行參數(shù);將間歇限制性酶解非水化磷脂工藝參數(shù)應(yīng)用到動(dòng)態(tài)三相磁流化床中,優(yōu)化得到納米磁酶顆粒在三相磁流化床中連續(xù)限制酶解工藝時(shí)間比傳統(tǒng)間歇酶解工藝時(shí)間縮短0.30 h,油中游離脂肪酸含量降低0.12±0.01 g/100g,實(shí)現(xiàn)了毛油連續(xù)脫膠過程。
【關(guān)鍵詞】：毛油 脫膠 納米磁酶顆粒 磷脂酶A1 限制性酶解 三相磁流化床
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TQ644
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-14
• 第1章 緒論14-32
• 1.1 課題研究的目的和意義14-15
• 1.2 磷脂酶簡(jiǎn)介15-17
• 1.3 大豆毛油脫膠方法17-19
• 1.4 磁性固定化酶技術(shù)概述19-25
• 1.5 磁流化床的研究現(xiàn)狀25-29
• 1.6 磁流化床的應(yīng)用29-30
• 1.7 研究的主要內(nèi)容30-32
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法32-47
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料32-35
• 2.2 測(cè)定方法35-38
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法38-46
• 2.4 數(shù)據(jù)處理46-47
• 第3章 磷脂酶酶解機(jī)制及磷脂酸限制性酶解研究47-64
• 3.1 引言47-48
• 3.2 磷脂酶酶解機(jī)制研究48-53
• 3.3 Sn2HPA酰基轉(zhuǎn)移機(jī)制研究53-56
• 3.4 磷脂酶酶學(xué)特性分析56-58
• 3.5 磷脂酸限制性酶解研究58-63
• 3.6 本章小結(jié)63-64
• 第4章 磁性磷脂酶A1顆粒結(jié)構(gòu)表征及性質(zhì)研究64-94
• 4.1 引言64
• 4.2 Fe_3O_4納米粒子結(jié)構(gòu)表征64-68
• 4.3 磁性高分子載體結(jié)構(gòu)表征68-75
• 4.4 交聯(lián)法制備磁酶顆粒75-79
• 4.5 共價(jià)偶聯(lián)法制備磁酶顆粒79-82
• 4.6 磁酶顆粒酶學(xué)性質(zhì)研究82-88
• 4.7 磁性固定化酶顆粒結(jié)構(gòu)表征88-92
• 4.8 本章小結(jié)92-94
• 第5章 非水化磷脂間歇限制性酶解及納米磁酶再生94-121
• 5.1 引言94-95
• 5.2 納米磁酶顆粒間歇式限制性酶解工藝研究95-108
• 5.3 納米磁酶顆粒的再生108-116
• 5.4 再生磷脂酶A1的結(jié)構(gòu)分析116-119
• 5.5 本章小結(jié)119-121
• 第6章 納米磁酶顆粒在兩相磁流化床中運(yùn)動(dòng)軌跡模擬121-138
• 6.1 引言121-122
• 6.2. 納米磁酶顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡模擬模型122-126
• 6.3 納米磁酶顆粒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)計(jì)算程序126-128
• 6.4 液固磁流化床中納米磁酶顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡模擬128-134
• 6.5 氣固磁流化床中納米磁酶顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡模擬134-137
• 6.6 本章小結(jié)137-138
• 第7章 三相磁流化床中毛油連續(xù)脫膠技術(shù)138-157
• 7.1 引言138
• 7.2 三相磁流化床的設(shè)計(jì)138-143
• 7.3 三相磁流化床反應(yīng)室內(nèi)磁場(chǎng)特性143-144
• 7.4 三相磁流化床運(yùn)行參數(shù)確定144-146
• 7.5 三相磁流化床中毛油連續(xù)脫膠研究146-155
• 7.6 本章小結(jié)155-157
• 結(jié)論157-159
• 附錄159-168
• 參考文獻(xiàn)168-186
• 攻讀博士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文186-189
• 致謝189-190
• 個(gè)人簡(jiǎn)介190

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號(hào)：471224