ω-3多不飽和脂肪酸甘油酯富集的研究.pdf

1、魚油中ω-3多不飽和脂肪酸(ω-3PUFA)在人體中具有重要的生物學(xué)意義，其特征脂肪酸EPA和DHA的生理活性已經(jīng)明確，EPA具有預(yù)防冠心病、降血壓、消除疲勞、預(yù)防動脈粥樣硬化和腦血栓、抗癌等生理活性，DHA能顯著地促進(jìn)嬰兒的智力發(fā)育，改善大腦機(jī)能，提高記憶力，是生產(chǎn)預(yù)防心血管疾病和嬰兒益智食品的良好基料。前期研究證明ω-3PUFA甘油酯產(chǎn)品在消化吸收和利用方面優(yōu)于其乙酯和游離型產(chǎn)品，但天然魚油中ω-3PUFA甘油酯的含量偏低，影響了產(chǎn)

2、品的保健功效，為了提高產(chǎn)品中ω-3PUFA甘油酯的純度和濃度，提升產(chǎn)品的功能保健價值，本文以甘油和魚油經(jīng)水解后分離純化出來的ω-3PUFA為原料，通過脂肪酶在有機(jī)相中催化合成ω-3PUFA甘油酯產(chǎn)品，達(dá)到富集ω-3PUFA甘油酯的目的。 本論文首先對魚油水解樣中的ω-3PUFA(EPA、DHA)的分析檢測和定量方法進(jìn)行研究，并與國標(biāo)氣相色譜測定方法進(jìn)行比較，確定了EPA、DHA的HPLC定量分析條件：色譜柱Sunfire-C18

3、(5μtm,250mm×4.6mmi.d)；PDA檢測波長205nm；流動相為甲醇-0.2％甲酸水溶液體系；洗脫方式為二元梯度洗脫；柱溫35℃，進(jìn)樣量5μL。 然后對魚油的水解工藝以及水解后游離ω-3PUFA(EPA、DHA)的分離純化進(jìn)行研究，比較了化學(xué)水解和酶催化水解兩種水解方式，發(fā)現(xiàn)化學(xué)水解在水解率和EPA、DHA得率上都優(yōu)于酶水解，化學(xué)水解優(yōu)化的工藝條件為：皂化時間60min，皂化溫度50℃，乙醇/水比例(v/v)6：1

4、；振蕩頻率150r/min，此條件下水解率為95.5％，EPA得率為91.2％，DHA得率為88.9％。魚油水解后，利用C18柱對水解液進(jìn)行層析分離純化，適宜的分離條件為：流動相為甲醇/水，70％、80％、90％、100％甲醇梯度洗脫，流速2mL/min，上樣量為2g魚油水解液，每管10mL，進(jìn)行分部收集，并采用質(zhì)譜檢測對層析樣品進(jìn)行快速分析，利用HPLC檢驗EPA、DHA收集液的純度，經(jīng)分離純化后EPA、DHA純度分別達(dá)到92.9％和

5、93.2％。 隨后利用甘油和分離純化得到的EPA/DHA作為合成反應(yīng)原料，對有機(jī)相脂肪酶催化合成ω-3PUFA甘油酯的間歇生產(chǎn)工藝進(jìn)行了優(yōu)化研究。通過單因素實驗，確定了有機(jī)相脂肪酶催化合成EPA/DHA甘油酯的間歇反應(yīng)最佳工藝條件：反應(yīng)溶劑為正己烷，EPA/DHA的濃度為0.2mol/L，EPA/DHA與甘油摩爾比為3：1，分子篩添加在反應(yīng)進(jìn)行了24h時，脂肪酶添加量為17g/L，40℃振蕩水浴反應(yīng)48h，經(jīng)反應(yīng)合成后，EPA甘

6、油酯的酯化率達(dá)到95％，其中甘油三酯含量達(dá)93.3％，DHA甘油酯的酯化率為94.5％，其中甘油三酯含量為93.2％，取得了較好的富集效果。通過質(zhì)譜及1H-NMR、13C-NMR的檢測，驗證了合成產(chǎn)物EPA甘油三酯和DHA甘油三酯的結(jié)構(gòu)。 最后，為了提高化學(xué)合成效率，自行設(shè)計并組裝了一個小型的連續(xù)化合成反應(yīng)裝置，初步研究了EPA/DHA甘油酯的連續(xù)化生產(chǎn)工藝，探討了在連續(xù)化合成反應(yīng)過程中脫水裝置加入與否、EPA/DHA與甘油的摩

7、爾比、酶催化反應(yīng)的溫度、反應(yīng)液在酶柱中的滯留時間等因素對產(chǎn)物生成的影響，結(jié)果表明，選用1，4-二氧六環(huán)溶劑，ω-3PUFA(EPA、DHA)甘油酯的連續(xù)化合成在反應(yīng)溫度45℃，EPA/DHA與甘油摩爾比為3：1，反應(yīng)底物在酶柱中滯留時間為2h的工藝條件下，EPA和DHA甘油酯的酯化率分別為31.4％和29.7％，甘油三酯含量分別為9.3％和8.8％。ω-3PUFA甘油酯連續(xù)化合成反應(yīng)的初步研究結(jié)果顯示，連續(xù)化工藝盡管在反應(yīng)效率上大幅度提