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《华南理工大学》 2011年
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酶法催化合成果糖月桂酸单酯及其分离纯化和性质表征

黄友和  
【摘要】:糖酯是一类重要的非离子生物表面活性剂,在食品、化妆品、医药、洗涤剂、纤维等工业中有着重要用途。 本实验室已建立通过混合溶剂法(叔戊醇+DMSO)催化合成果糖月桂酸单酯体系,由于DMSO的毒性及其难分离性,给后续的分离纯化带来的困难,也限制了产品的应用范围。本实验通过在低毒低沸点有机溶剂叔丁醇中反应催化合成果糖月桂酸单酯,并在其分离纯化后研究其表面性质,为果糖月桂酸单酯的进一步工业化应用奠定基础。 本文研究了在有机溶剂叔丁醇中用毕赤酵母表面展示南极假丝酵母脂肪酶B(CALB)非水相催化合成果糖月桂酸单酯。在摇瓶水平上分别从冻干保护剂、有机溶剂种类、全细胞催化剂添加量、底物量、底物的配比、温度、水活度及分子筛等因素考察了对合成果糖月桂酸单酯的影响。并在单因素优化的基础上,放大工艺,考察了搅拌速率和低压反应对合成果糖月桂酸单酯的影响。结果表明:0.5%(w/w)的果糖溶液为最佳冻干酶粉保护剂,在5 mL摇瓶体系中,以叔丁醇为反应介质,添加初始水活度为0.06通过凝集素展示在毕赤酵母表面的全细胞催化剂GS115/pKNS-CALB 0.3 g,果糖0.36 g(经0.4 g硅胶粉固定),月桂酸0.8 g,60℃,200 rpm下反应72 h后,果糖月桂酸单酯的产率达到60%。而在200 mL体系中,搅拌转速300 rpm,200 mbar低压搅拌反应下果糖月桂酸单酯产率将近65%。 针对酶法合成果糖月桂酸单酯的体系化学组成及其非离子表面活性剂特点,提出了果糖月桂酸单酯分离工艺路线。采用混合溶剂二步萃取法提取体系中的果糖月桂酸单酯。一步萃取得到的最佳工艺条件为:粗产物0.7 g,乙醇0.4 mL,正己烷1 mL,蒸馏水0.2 mL,在常温条件下,果糖月桂酸单酯的萃取率达94%,果糖去除率98%。在一步萃取的基础上进一步研究了混合溶剂二步萃取法分离纯化果糖月桂酸单酯的工艺。结果发现,当再添加正己烷4 mL,乙醇4 mL,蒸馏水1 mL时,达到果糖月桂酸单酯最大萃取率89%,萃取产品纯度为95%。 为得到果糖月桂酸单酯纯品以便研究其物理化学性质,采用柱层析梯度洗脱法分离纯化果糖月桂酸单酯,得到99%纯品。分别从亲水-亲油平衡值(HLB值),临界胶束浓度(CMC值),最大吸附量(Γ_(max)),最小截面积(A_(min)),胶束自由能(ΔG_m),起泡能力及泡沫稳定性,乳化能力及乳化稳定性考察果糖月桂酸单酯表面活性,结果表明:果糖月桂酸单酯的HLB值为5.8,表明其更适合做油包水(w/o)型乳化剂;其CMC值为2.5×10~(-4) mol/L,临界表面张力γCMC为24.2 mN/m,最大吸附量(Γ_(max))为0.7 mol m~(-2),最小截面积(A_(min)) 23.4×10~(-20) m~2,胶束自由能(ΔG_m)为-30.5 kJ/mol,说明其有良好的表面活性;其乳化能力和乳化稳定性均与商购蔗糖月桂酸单酯相近,相比之下更快趋于稳定。在研究起泡能力及泡沫稳定性时发现,在低浓度下,果糖月桂酸单酯的起泡能力和泡沫稳定性优于蔗糖月桂酸单酯,在较高浓度下则相反。在实验中发现果糖月桂酸单酯起的气泡较蔗糖月桂酸单酯丰富,细腻,表明果糖月桂酸单酯较蔗糖月桂酸单酯更适合作于低泡表面活性剂。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ423

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贺媛,符爱云,魏西莲,尹宝霖;电导法研究N-脂肪酰基谷氨酸钠及其复配体系的cmc[J];表面活性剂工业;1999年02期
2 梁梦兰;一些新型非离子表面活性剂的制备和应用[J];表面活性剂工业;2000年04期
3 姚评佳,郑承臻,魏远安;蔗糖月桂酸酯的酶法合成[J];广西农业生物科学;2004年04期
4 郭志伟;徐昌学;路遥;邹立壮;;泡沫起泡性、稳定性及评价方法[J];化学工程师;2006年04期
5 王晓菊;电导法测定表面活性剂溶液的临界胶束浓度[J];化学工程师;1997年05期
6 陈美玲;王正武;张革新;王文德;王仲妮;;QSPR方法预测阴离子表面活性剂亲水亲油平衡值[J];化学学报;2007年13期
7 周家华,崔英德;表面活性剂HLB值的分析测定与计算Ⅰ.HLB值的分析测定[J];精细石油化工;2001年02期
8 王太山;韩萍芳;;棕榈酸果糖单酯的提纯分离[J];南京工业大学学报(自然科学版);2006年01期
9 郭波,谢佩蓉,邹强,郑萍;酵母表面展示系统研究进展[J];生物化学与生物物理进展;2002年01期
10 金子;林影;黄登峰;苏国栋;韩双艳;;展示南极假丝酵母脂肪酶B的毕赤酵母全细胞催化合成短链芳香酯[J];生物工程学报;2009年12期
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1 刘巧瑜;麦芽糖月桂酸单酯的酶法选择性合成[D];江南大学;2008年
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1 任昌琼;表面展示南极假丝酵母脂肪酶B的毕赤酵母全细胞催化合成糖酯[D];华南理工大学;2010年
【共引文献】
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1 孙宇峰,刘伟,黄行九,刘锦淮;Pt胶粒修饰Pt丝微电极对CO的气敏特性研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年04期
2 宋燕;张宇;李伟;杨博;;利用a凝集素在酿酒酵母表面展示CALB及工业化培养基发酵条件优化[J];安徽农业科学;2010年17期
3 徐长绘;张大明;周洪荣;;微生物絮凝剂产生及絮凝特性影响因素的研究[J];现代农业科技;2008年18期
4 周扬;表面活性剂及其HLB值在浮选中的应用[J];鞍山师范学院学报;1995年03期
5 颜酉斌,张洪林;微生物絮凝剂及其应用[J];北方环境;2004年04期
6 恽杰;;微乳的制备与应用[J];北方药学;2011年08期
7 张景来;煤表面与高分子作用机理的量子化学研究[J];北京科技大学学报;2001年01期
8 阮宜平;汤兵;黄树焕;;有机物质在金属表面的吸附研究进展[J];表面技术;2009年02期
9 陈宇红;孙文周;韩非;耿桂宏;;不同分子量聚乙二醇对碳化硅喷雾造粒的影响[J];山东陶瓷;2010年05期
10 刘忆明;徐国良;贺与平;易中周;;基于聚乙二醇对氧化锆悬浮体分散性和流变性的研究[J];保山师专学报;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 魏坤;胡平贵;石燕;;可控团聚状态的氧化钇超微粉末的制备[A];首届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1992年
2 韩建国;阎培渝;;混凝土减缩剂的开发及应用效果[A];全国高强与高性能混凝土及其应用专题研讨会论文集[C];2005年
3 高首山;周英彦;李红霞;李晓奇;;关于成核速率公式的研究(Ⅱ)——液相胶粒成核速率公式及近似表达式的应用[A];第六届全国颗粒制备与处理学术会议论文集[C];2000年
4 王佳堃;刘建新;;瘤胃纤维分解功能基因的筛选与利用[A];动物营养研究进展(2012年版)[C];2012年
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1 阎金勇;白地霉脂肪酶的制备、修饰改良及应用研究[D];华中科技大学;2010年
2 刘文山;脂肪酶在酿酒酵母中的表面展示研究[D];华中科技大学;2010年
3 魏希颖;连翘种子挥发油化学成分、生物学活性及其自乳化药物传递系统的研究[D];陕西师范大学;2010年
4 张春明;常压等离子体处理涤纶织物的颜料喷墨印花性能研究[D];江南大学;2010年
5 邓明进;高性能反应烧结碳化硅陶瓷材料制备及其性能研究[D];武汉理工大学;2010年
6 郭忠鹏;代谢工程改善工业酒精酵母发酵性能[D];江南大学;2011年
7 李国宝;电化学方法研究阳离子C_nTAB及其复配体系的聚集行为和性质[D];山东大学;2011年
8 王庆伟;铅锌冶炼烟气洗涤含汞污酸生物制剂法处理新工艺研究[D];中南大学;2011年
9 王鹤;提质低阶煤型煤防水性能及技术研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
10 葛坚坚;几种钙钛矿型氧化物结构和磁性研究[D];南京大学;2011年
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1 郭兆斌;猪胰酶提取工艺优化研究[D];甘肃农业大学;2010年
2 迟瑞娟;改性聚酰胺—胺的合成及破乳性能的研究[D];中国海洋大学;2010年
3 武秋花;聚乙烯亚胺与表面活性剂相互作用的性质研究[D];河南师范大学;2010年
4 李文艳;固体颗粒对原油乳状液稳定性影响的研究[D];华东理工大学;2011年
5 徐峥嵘;高(含)硫高(含)酸原油加工工艺中的防腐研究[D];华东理工大学;2011年
6 谢宁;纳米流体沸腾换热研究[D];浙江大学;2010年
7 李航;普通机烧矿消除炉缸粘结模拟实验研究[D];昆明理工大学;2010年
8 崔邶周;中药添加剂对AES/6501体系性能的影响[D];昆明理工大学;2009年
9 孙君亚;利用竹炭制备药用炭的新工艺研究[D];昆明理工大学;2009年
10 王国文;基于分形理论的钛铁尾矿絮凝沉降试验研究[D];昆明理工大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵裕蓉,王宁玲;生物法制蔗糖酯──生物表面活性剂[J];北京化工大学学报(自然科学版);1996年04期
2 贺媛,符爱云,魏西莲,尹宝霖;电导法研究N-脂肪酰基谷氨酸钠及其复配体系的cmc[J];表面活性剂工业;1999年02期
3 彭立凤,杨国营;脂肪酶催化合成生物表面活性剂[J];日用化学工业;2000年02期
4 于涛,刘先军,丁伟,雷钟海,方伟;阴离子表面活性剂HLB值与结构关系的拓扑化学研究[J];日用化学工业;2004年06期
5 赵晓东,李巨峰,杨世光;N-烷基-β-氨基丙酸型两性表面活性剂的合成及其泡沫性能研究[J];日用化学工业;1998年06期
6 周晓露,宗敏华,姚汝华;促进非水相酶反应的研究进展[J];分子催化;2000年06期
7 陈志刚;宗敏华;娄文勇;;非水介质中酶促糖酯合成研究进展[J];分子催化;2007年01期
8 张念湘,曹淑桂,董桓,刘彦彬,任毅青,韩四平,杨红;有机相中脂肪酶催化糖酯合成的研究[J];高等学校化学学报;1996年09期
9 孙红,陈天圆;高分辨率微库仑法测定烯烃中微量水[J];高师理科学刊;2004年02期
10 周莉,刘波;PEP与阴离子表面活性剂复配体系泡沫性能的研究[J];功能高分子学报;2001年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 安振明;非离子表面活性剂果糖酯的酶法合成研究[D];南京工业大学;2004年
【相似文献】
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1 郑隆鳌;萃取剂B312的实用性质[J];湖南有色金属;1996年05期
2 刘维兰;羟基特戊酸新戊二醇单酯的应用与开发[J];化工新型材料;1994年09期
3 许关荣,王国勤,许建农;硬脂酸聚乙二醇单酯的制备及其性能[J];日用化学工业;1985年02期
4 丁志刚,詹国庆,覃广海,雷国生;琥珀酸月桂单酯及其衍生物的合成和性质研究[J];精细化工;1994年06期
5 黄斌,蒋立建,丁军;几种富马酸单酯的抑菌效果研究[J];食品科技;2005年05期
6 于海英,沈一丁;马来酸单酯-丙烯酸共聚物的合成及其脱墨效果[J];中华纸业;2005年01期
7 吕德水,石明孝,金刚;单脂肪酸甘油酯总单酯含量的测定[J];日用化学工业;1996年03期
8 张云书;MES—3表面活性剂的合成研究[J];湖北化工;1994年04期
9 杨树良;由仲醇环氧乙烷加成物衍生的阴离子表面活性剂──马来酸单酯的合成[J];日用化学品科学;1994年03期
10 胡卫东,严春艳;磷酸酯表面活性剂的合成[J];表面活性剂工业;1997年04期
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1 彭爱云;丁贻祥;;金属催化的膦酸单酯和炔的加成反应[A];第六届全国磷化学化工学术讨论会论文摘要集[C];2003年
2 杨红艳;袁丽红;吴红利;欧阳平凯;;薯蓣皂甙元丁二酸单酯的合成[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(下)[C];2004年
3 马莉;唐健元;李祖伦;冯少华;刘毅;金城;赵艳玲;肖小河;;板蓝根多糖分离纯化及其性质的初步研究[A];中医药学术发展大会论文集[C];2005年
4 石闻华;陈贵林;;HSCCC法分离纯化锁阳乙酸乙酯萃取部分中的化合物[A];第八届全国药用植物及植物药学术研讨会论文集[C];2009年
5 黄怀生;黄亚辉;郑红发;;732阳离子交换树脂分离纯化Gabaron茶中γ-氨基丁酸的研究[A];湖南省茶叶优势区域建设会议暨湖南省茶叶学会2006年学术年会论文集[C];2006年
6 崔宏春;余继忠;黄海涛;周铁锋;郑旭霞;师大亮;郭敏明;江和源;江用文;;茶多糖的提取及分离纯化研究进展[A];第六届海峡两岸茶业学术研讨会论文集(摘要)[C];2010年
7 宋佩珍;唐青;;脂肪酸聚乙二醇酯的高压液相色谱分析[A];天津市第四次色谱学术交流会论文(摘要)汇集[C];1985年
8 李明润;关俊玲;高向耘;李明;王英;;甘油激酶分离纯化及其应用[A];中国生物化学与分子生物学会第八届会员代表大会暨全国学术会议论文摘要集[C];2001年
9 陈建华;黄少烈;朱宝璋;游鹏程;;分子蒸馏技术在天然产物分离纯化上的应用进展[A];全国中药标准研究学术研讨会论文集[C];2005年
10 王念跃;赵伟;端木浩;李勇;黄宇峰;;人肝癌组织特异性γ-谷氨酰转移酶分离纯化[A];第五届全国肝脏疾病临床暨中华肝脏病杂志成立十周年学术会议论文汇编[C];2006年
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1 梁鹏;全球化是企业成功的关键[N];中国化工报;2000年
2 王斌 编译;名副其实的“工业味精”[N];中国化工报;2000年
3 孙保兴;阴阳离子对表面活性剂组合体将不断释放潜力[N];中国化工报;2001年
4 书香;表面活性剂产业将有新动向[N];中国化工报;2001年
5 本报记者 孟朝红;表面活性剂发展呈现新趋势[N];中国化工报;2002年
6 中轻联;张高勇同志因病逝世[N];消费日报;2007年
7 记者 王志田;让创新成为习惯[N];中国石油报;2007年
8 杨改霞;表面活性剂洗涤用品产学研示范基地成立[N];中国化工报;2008年
9 赵建民;表面活性剂还需拓宽市场[N];中国化工报;2000年
10 宋玉春;日本表面活性剂厂商寻求发展新路[N];中国化工报;2002年
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1 陆志科;竹叶生物活性成分提取分离及其抗菌活性研究[D];中南林学院;2004年
2 王元凤;茶多糖的分离纯化、结构及构效关系研究[D];江南大学;2005年
3 徐金瑞;黑大豆种皮花色苷抗动脉粥样硬化及其抗氧化机制研究[D];西北农林科技大学;2006年
4 韩俊友;牛蛙皮肤抗菌肽分离纯化、基因克隆表达及生物学特性的研究[D];吉林大学;2007年
5 段冷昕;梅花鹿茸多肽的化学结构及其抗肝纤维化作用[D];吉林大学;2007年
6 陶红;金线鱼胃蛋白酶纯化鉴定及结构研究[D];华南理工大学;2007年
7 马春玲;海洋酵母普鲁兰类酵母碱性蛋白酶发酵生产、特性研究及基因克隆[D];中国海洋大学;2007年
8 何志勇;橄榄酚类化合物的分离纯化和结构研究[D];江南大学;2007年
9 魏文志;小球藻糖蛋白的分离纯化与体外预防肿瘤作用筛选的研究[D];江南大学;2008年
10 陈杰;高密度培养盘基网柄菌及重组可溶性人Fas配体表达的研究[D];浙江大学;2008年
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1 黄友和;酶法催化合成果糖月桂酸单酯及其分离纯化和性质表征[D];华南理工大学;2011年
2 李伟;酶法合成单月桂酸丙二醇酯及其性质研究[D];华南理工大学;2011年
3 齐学兵;齐墩果酸邻苯二甲酸单酯的合成工艺优化及其保肝作用的研究[D];黑龙江中医药大学;2001年
4 汪运明;酶法合成椰子油基丙二醇单酯及其性质研究[D];华南理工大学;2012年
5 姜健;脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯的合成与性能研究[D];北京化工大学;2005年
6 张璞;美国红梣抗菌肽的分离纯化及理化性质研究[D];山东师范大学;2007年
7 王彩梅;罗伦隐球酵母B40脂肪酶的分离纯化及扩展青霉脂肪酶突变体的构建[D];福建师范大学;2007年
8 龙元;重组耐热植酸酶的分离纯化及其酶学性质研究[D];同济大学;2007年
9 吴会广;Rhizoctonia sp. SYBC-M3产锰过氧化物酶发酵条件优化及酶学性质研究[D];江南大学;2008年
10 王吟佼;甘露糖月桂酸酯的酶法合成及其性质研究[D];江南大学;2008年
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