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通过酶法进行酯交换的应用与机理

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:油脂在脂肪酶存在下也能进行酯交换。酶促酯交换是利用酶作为催化剂的酯交换反应。酶法酯交换反应的机理是建立在酶法水解反应的基础之上的。不同种类的脂肪酶催化油脂酯交换反应的过程与产物也不同。脂肪酸特异性脂肪酶对甘油酯分子上特异性的脂肪酸产生交换。工业上脂肪酶法催化酯交换常采用间歇式生产,或采用固定化酶或在柱床中进行连续操作。

通过酶法进行酯交换的应用与机理

油脂脂肪酶存在下也能进行酯交换。

酶促酯交换是利用酶作为催化剂的酯交换反应。与化学方法相比,酶促酯交换有独特的优势:专一性强(包括脂肪酸专一性、底物专一性和位置专一性);反应条件温和(一般常温即可发生反应);环境污染小;催化活性高,反应速度快;产物与催化剂易分离,且催化剂可重复利用;安全性能好等。

用于油脂工业的脂肪酶的种类不同,其催化作用也不同。人们常根据催化的特异性,将其分为三大类。包括非特异性脂肪酶;1,3—特异性脂肪酶;脂肪酸特异性脂肪酶。酶法酯交换反应的机理是建立在酶法水解反应的基础之上的。当脂肪酶与油脂混合静置,可逆反应开始,甘油酯的水解及再合成作用同时进行,这两种作用使酰基在甘油分子间或分子内转移,而产生酯交换的产物。在水含量极少的条件下(但不能绝对无水),限制油脂的水解作用,而使酯交换反应成为主要反应。

不同种类的脂肪酶催化油脂酯交换反应的过程与产物也不同。使用非特异性脂肪酶作为油脂酯交换反应的催化剂,其产物类似于化学酯交换所获得的产物。1,3—特异性脂肪酶催化甘油三酯的sn-1,3位。脂肪酸特异性脂肪酶对甘油酯分子上特异性的脂肪酸产生交换。(www.xing528.com)

当需要很好地限制甘油三酯组成时,选择酶法酯交换是比较合适的,如可可脂代用品或医药用油脂。但它也有缺点,如反应速度非常慢,对反应体系中的杂质和反应条件(pH、温度、水分含量等)较为敏感。

工业上脂肪酶法催化酯交换常采用间歇式生产,或采用固定化酶或在柱床中进行连续操作。酶的分散和反应速率与所需的溶剂量有密切的关系,随着酶热稳定性的提高,极大地减少了对所需溶剂的要求。

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