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甘油二酯(DAG)是植物油脂的天然成分及体内脂肪代谢的内源中间产物,被公认为是安全的食品成分。膳食甘油二酯具有减少体内脂肪、抑制体重增加、降低血脂等作用,而受到广泛的关注。因此,以普通油脂为原料制取具有营养保健功能的甘油二酯是目前研究热点课题之一。 本文通过对不同体系中酶催化反应制备DAG及分子蒸馏提纯过程的探索,获得DAG最佳制备与分离纯化工艺条件;在对制品理化性质检测分析的基础上,通过动物试验综合评价DAG对减少体内脂肪、抑制体重增加、降低血脂的作用,为油脂的深度开发利用提供新途径。主要研究结果如下。 1.以大豆油和硬脂肪酸单甘酯为原料,通过不同有机溶剂体系中的酶法催化转酯化试验表明,叔丁醇为较适宜溶剂;3种固定脂肪酶Lipozyme RM IM、Lipozyme TL IM和Novozyme435中, Lipozyme RM IM为较好的催化剂。在叔丁醇反应体系中,以Lipozyme RM IM为催化酶,单因素试验基础上,采用响应面试验设计对主要工艺参数进行优化并得到回归模型,获得的最佳工艺条件为:反应温度52℃,时间6.70 h,酶添加量5.69％,单甘酯与大豆油摩尔比1.11:1,此条件下,实测 DAG得率为47.14±0.83%,满足模型95%的预测精度。 2.以油酸和油酸单甘酯为底物,在无溶剂体系下酶催化酯化制备 DAG的试验结果显示,分子筛具有较好的除水效果,固定脂肪酶Lipozyme RM IM为较好的催化剂。在无溶剂体系中,以Lipozyme RM IM为催化酶,基于单因素考察结果,进行了响应面优化研究,建立了回归模型,并获得的最佳工艺条件为:反应温度51℃,时间6.00 h,酶添加量5.09%,油酸与油酸甘一酯摩尔比1.62:1,此条件下,实测 DAG得率为54.23±0.71%,其值在模型95%的预测区间(53.08%,55.24%)范围内。 3.以甘油二酯酸价和纯度为指标,采用分子蒸馏对转酯化获得的甘油二酯粗品进行分离提纯。单因素试验基础上,正交试验获取最佳工艺条件为:进料速度2mL/min,蒸发面温度170℃,刮板转速300r/min;进行二次分子蒸馏的蒸发面温度为210℃,经分离提纯得到的甘油二酯制品纯度92.31%,酸价0.97 mgKOH/g;与大豆色拉油相比,DAG硬脂肪酸含量升高、稳定性好,碘值、皂化值和过氧化值降低。 4.对50只雌雄各半的SD大鼠进行对照组、阳性对照组,高、中、低DAG剂量组喂养试验,解剖后检测血脂指标和转氨酶,同时计算 Lee,s指数、脏器指数和体脂比,其结果表明, DAG可以起到抑制体重增加的效果,且与剂量有一定的相关性;DAG亦可显著降低大鼠的Lee,s指数和体脂比,以及甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和载体蛋白 B;DAG未对肝细胞造成损伤,被测大鼠的谷草转氨酶和谷丙转氨酶指标均在正常范围内;DAG的摄入,对大鼠心、脾、肾脏器指数影响没有明显差别,但能显著降低肝脏指数。