糖酯的酶促合成及其功能特性的研究

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首先,本论文通过测定日本三菱公司生产的S系列商品化蔗糖硬脂酸单、双、多酯的含量及其亲水亲油平衡值(HLB值)、起泡性能和乳化性能并进行相关性分析,探究蔗糖硬脂酸酯组成与功能特性的关系;结果显示:系列蔗糖硬脂酸酯随单酯含量下降,HLB值降低,单酯含量与HLB值之间呈显著相关;起泡能力和泡沫稳定性、乳化稳定性随HLB值减小而降低,但其乳化能力呈先上升后下降的趋势。在研究蔗糖硬脂酸酯组成与功能特性的基础之上,以蔗糖和硬脂酸乙酯为底物,十四烷基三甲基氯化铵为相转移催化剂,在有机相中以固定化脂肪酶催化合成低酯化度的蔗糖硬脂酸单酯并研究其物化性能。酶法合成的产物结构经1H-NMR、13C-NMR、ESI-MS确证,为蔗糖硬脂酸单酯,其HLB值为14.90,起泡能力、泡沫稳定性和乳化能力、乳化稳定性随质量浓度变化均呈一定规律性。其次,建立了硅胶柱层析分离纯化蔗糖酯的方法,得到两种为区域异构体的蔗糖硬脂酸单酯及一种蔗糖硬脂酸二酯,采用红外光谱(IR)、1H-NMR、13C-NMR、ESI-MS进行结构鉴定,同时测定其亲水-亲油平衡值(HLB值)并比较产物各组分的溶解性和热稳定性的差异。经鉴定产物为蔗糖-6-硬脂酸单酯、蔗糖-6′-硬脂酸单酯及蔗糖-6-6′-硬脂酸二酯,硅胶柱层析分离蔗糖硬脂酸酯区域异构体的理想条件为:1.74 g样品溶于2 m L甲醇与二氯甲烷的混合液中,流动相梯度洗脱进行硅胶柱层析分离。两种单酯具有相似的HLB值、溶解性及热稳定性。蔗糖-6-6′-硬脂酸二酯的溶解性次之,HLB值为11.44,热稳定性初始损失率较高。最后,以麦芽糖和一系列不同碳链长度的脂肪酸乙烯酯为底物,合成麦芽糖脂肪酸单酯并研究其物化性能,并与商品化的糖酯进行比较分析。结果显示:系列麦芽糖脂肪酸酯HLB值、起泡能力、乳化能力随碳链长度的增加先上升而后下降,呈现倒“V”的趋势;其热稳定性随碳链长度增加而降低;经过糖酯乳化的椰奶粒径变小,其中麦芽糖豆蔻酸酯的效果最佳。另外,本文研究了葡萄糖-、麦芽糖-、麦芽三糖-棕榈酸单酯在硬水中的稳定性,热稳定性、起泡性能和乳化性能的差异,探究单糖、二糖、三糖-棕榈酸单酯功能特性的不同。结果显示:随着糖基分子量的增加,三种糖酯HLB值随糖基分子量增加呈上升趋势,三者之中麦芽糖棕榈酸单酯对热较为稳定,麦芽三糖棕榈酸酯的起泡性和乳化性较好。
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