[發(fā)明專利]一種超聲-微波輔助酶促合成魔芋葡甘聚糖基脂肪酸酯的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810516826.1 | 申請日： | 2018-05-25 |
| 公開（公告）號： | CN108676828B | 公開（公告）日： | 2021-06-18 |
| 發(fā)明（設計）人： | 郭萍梅;黃鳳洪;馬素換;鄭暢 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國農(nóng)業(yè)科學院油料作物研究所 |
| 主分類號： | C12P19/44 | 分類號： | C12P19/44 |
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| 地址： | 430062 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 超聲 微波 輔助 合成 魔芋 聚糖 脂肪酸 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種魔芋葡甘聚糖基脂肪酸酯的制備方法。一種超聲?微波輔助酶促合成魔芋葡甘聚糖基脂肪酸酯的方法，其特征在于它包括如下步驟：1)反應原輔料的投放：將魔芋葡甘聚糖、脂肪酸、酶、反應溶劑加入反應器中，得到混合物；其中魔芋葡甘聚糖與脂肪酸的摩爾比為1:1?1:5，酶的添加量為100?2000U/g，反應溶劑的體積與魔芋葡甘聚糖的質(zhì)量比為5?50ml/g；2)超聲波?微波輔助酶催化酯化反應：將混合物采用超聲?微波交替作用于常壓攪拌反應3?6h，反應溫度控制在30℃?70℃，反應結(jié)束后停止超聲、微波和攪拌，自然冷卻至室溫，得到反應混合物；3)產(chǎn)物后處理。本方法具有條件溫和、反應速度快、輔料用料少、制備的產(chǎn)品魔芋葡甘聚糖基酯純度和產(chǎn)率高的特點。
技術(shù)領域
本發(fā)明涉及一種魔芋葡甘聚糖基脂肪酸酯的制備方法，具體涉及一種超聲-微波輔助作用下快速、高效制備魔芋葡甘聚糖基脂肪酸酯的方法，屬于天然產(chǎn)物分子修飾領域。
背景技術(shù)
魔芋葡甘聚糖(Konjac Glucomannan,簡稱KGM)是一種從魔芋中提取出來的水溶性天然高分子多糖，具有乳化、抗氧化、降脂降糖、減肥等很多獨特的功能特性。1994年，歐美國家就相繼立法批準KGM為健康食品及食品添加劑。由于KGM分子上含有很多活潑羥基(-OH)，導致其親水性強，穩(wěn)定性差，限制了應用范圍。研究發(fā)現(xiàn)，對KGM上的-OH進行酯化修飾后不僅能提高KGM衍生物的穩(wěn)定性，而且可以改善其生物活性，如抑菌、抗凝血等。脂肪酸來源于天然油脂資源，具有強疏水性。采用酯化法將脂肪酸與KGM糖苷上的-OH進行酯化得到KGM糖基脂肪酸酯，不僅能改善產(chǎn)品的穩(wěn)定性和親水親油性，而且有望發(fā)展成一類具有營養(yǎng)保健功效的食品乳化劑。
KGM糖基脂肪酸酯的合成法主要有生物合成法和化學合成法，其中化學合成法具有反應速度快、轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)點，但存在反應溫度高、副反應多、能耗高以及污染環(huán)境等問題；生物合成法具有反應條件溫和、綠色安全以及副反應少等優(yōu)點，但存在反應時間長、反應效率低等問題，制約了KGM糖基酯規(guī)模化制備的發(fā)展。目前，國內(nèi)外有一些關于KGM糖基脂肪酸酯的合成報道，中國專利200410052499.7公開了有機介質(zhì)中生物催化制備魔芋葡甘聚糖酯的方法，該方法反應時間較長，為12-48h；中國專利200410052498.2公開了一種無溶劑體系中生物催化制備魔芋葡甘聚糖酯的方法，反應時間長達6-24h；中國專利200610035615.3公開了混合溶劑中生物催化制備魔芋葡甘聚糖酯的方法，反應時間為6-48h；上述方法普遍存在反應時間長，酶和反應溶劑的用量大等問題。
超聲波的空穴效應所產(chǎn)生的強烈沖擊波和微射流可促進反應體系中各反應物間充分接觸，提高傳質(zhì)速率，從而避免采用高溫高壓等劇烈反應條件，縮短反應時間，提高反應效率。微波輻射加熱是內(nèi)加熱模式，其加熱均勻、速度快、無加熱滯后性及溫度梯度，研究發(fā)現(xiàn)，適宜強度的微波輻射在協(xié)同酶進行催化時能直接作用于酶的官能團，使反應體系可以迅速達到酶的最適反應溫度，增強酶的催化活性，從而提高反應速度與轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率。目前，涉及微波或超聲波輔助催化酯化制備KGM糖基酯的報道很少。F.B.Meng等(F.B.Meng,L.J.Zheng,Y.H.Wang,Y.X.Liang,G.Zhong,Preparation and properties of konjacglucomannan octenyl succinate modified by microwave method.FoodHydrocolloids,38：205-210(2014))以無機物Na2CO3為催化劑，微波輔助催化酯化辛基琥珀酸與KGM，得到KGM辛基琥珀酸酯。尚未見以超聲波-微波聯(lián)合強化進行KGM糖基酯酶促合成的研究報道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種超聲-微波輔助酶促合成魔芋葡甘聚糖基脂肪酸酯的方法，本方法具有條件溫和、反應速度快、輔料用料少、制備的產(chǎn)品魔芋葡甘聚糖基酯純度和產(chǎn)率高的特點。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下：一種超聲-微波輔助酶促合成魔芋葡甘聚糖基脂肪酸酯的方法，其特征在于它包括如下步驟：
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