双醛淀粉制备及其应用于脂肪酶固定化的研究

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本论文考察了不同醛基含量对双醛玉米淀粉理化性质的影响,首次使用双醛淀粉作为脂肪酶固定化的载体,并对固定化前脂肪酶预处理的效果进行了探索;对双醛淀粉固定化脂肪酶在叔丁醇中催化L-抗坏血酸和油酸反应生成L-抗坏血酸油酸酯的制备、分离工艺进行了研究,对扩展双醛淀粉和国产脂肪酶的应用具有一定的意义,对酶的固定化和L-抗坏血酸油酸酯的合成起到一定的推动作用。(1)研究了以玉米淀粉为原料,高碘酸钠为氧化剂制备不同醛基含量的双醛玉米淀粉的制备工艺。结果表明,通过控制高碘酸钠的用量制得了醛基含量分别为24.35%,49.37%,71.10%和90.05%的双醛玉米淀粉;对其理化性质进行了表征,主要包括微观形态、结晶性质和热性质等,并对造成其理化性质显著差异的原因进行了详细分析。(2)在考察了反应温度、反应时间、pH值、载体质量和橄榄油加入量的基础上,优化双醛玉米淀粉固定化脂肪酶的工艺条件为:在37℃用100μL橄榄油预处理30min后进行脂肪酶的固定化,反应温度为30℃,反应pH为7.0,载体的加入量500mg,反应时间为20h。最后,对固定化脂肪酶的稳定性进行了初步研究。(3)在非水相中用双醛玉米淀粉固定化脂肪酶催化L-抗坏血酸和油酸合成L-抗坏血酸油酸酯的工艺条件进行了优化。结果表明,L-抗坏血酸油酸酯的工艺条件为:温度为35℃,抗坏血酸与油酸的摩尔比为1:5,固定化脂肪酶的量为80mg,反应时间为30h,分子筛的用量为0.6g。在此条件下得到L-抗坏血酸油酸酯的产率为38.2%。反应结束后,对反应产物进行TLC分析表明其除原料点外有新点生成。(4)通过对反应结束后的反应液进行分离纯化得到L-抗坏血酸油酸酯的粗产品,该产品为白色固体。对L-抗坏血酸油酸酯分离纯化工艺中存在的问题进行了分析,并提出相应的解决办法。对L-抗坏血酸油酸酯进行红外分析表明,在3397cm-1处出现OH的吸收峰,在2922cm-1、2852cm-1处出现CH2的C-H伸缩振动吸收峰,在1734cm-1处出现羧酸酯基伸缩振动吸收峰,1599cm-1附近的吸收峰为L-抗坏血酸中的C-C双键的吸收峰,在824cm-1处的吸收峰为油酸中的RCH=RCH的吸收峰;指纹区的吸收峰(1465cm-1,1292cm-1及719cm-1)进一步提供了佐证,符合L-抗坏血酸油酸酯的结构特征。
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