吐温-65催化鱼油甘油解反应的应用

2025/9/2 11:28:11 作者:电离式

简介

吐温-65(聚氧乙烯山梨糖醇酐三硬脂酸酯)作为食品级表面活性剂,可通过降低油 - 水界面张力,改善油 - 甘油体系的均一性,减少传质阻力。Tween 65可以维持酶催化环境稳定性。其加入可使体系从油 - 水两相分离状态转变为均匀分散体系,同时保护Lipozyme TL IM的硅胶载体结构,减少因甘油过量导致的酶载体团聚,为酶催化提供稳定的微环境。

吐温-65.png

吐温-65

催化鱼油甘油解反应

在吐温-65存在的体系中,二酰甘油(DAG)最高产量可达 20.76wt%(最优条件:油:甘油摩尔比 1:0.5、酶载量 25wt%、40℃、反应 6h),而无 Tween 65 的体系最高DAG产量仅为 13.76wt%,提升幅度达 50.9%。Tween 65 通过改善油水相容性,有效消除了传质限制,使 Lipozyme TL IM 的催化活性得以充分发挥。

产品酸值

因反应条件温和(40℃),且吐温-65无氧化促进作用,鱼油中 EPA(13.34wt%)与 DHA(13.34wt%)的结构未被破坏,最终 DAG 产物仍富含这两种功能性脂肪酸。反应后体系酸值为 1.211g 油酸 /g,低于巴西 ANVISA(国家卫生监督局)规定的鱼油添加剂酸值上限(2.8g 油酸 /g),满足食品与医药领域的应用要求。

添加量的影响

吐温-65添加量(5-15wt%)在实验范围内对DAG产量无显著影响(p>0.05),仅需 5wt% 的添加量即可达到最佳辅助效果。这一特性不仅降低了原料成本,还避免了高浓度表面活性剂可能导致的酶活性抑制或产物分离困难,体现了经济性与实用性。

保护酶载体机制

吐温-65的疏水链与鱼油相的相互作用,可减少甘油与硅胶载体的直接接触,避免载体过度吸水;分散均匀的体系可降低局部甘油浓度,防止因甘油过量导致的酶载体团聚,维持酶的活性构象。吐温-65分子兼具亲水性聚氧乙烯链(亲水基团)与疏水性山梨糖醇酐三硬脂酸酯链(疏水基团),可自发吸附于鱼油 - 甘油的两相界面,通过亲水基团朝向甘油相、疏水基团朝向鱼油相的定向排列,显著降低界面张力。这种界面行为使原本分离的油相和水相形成均匀分散的乳浊液,增加了Lipozyme TL IM与底物(TAG、甘油)的接触面积,从根本上解决了传质阻力大的问题[1]。

参考文献

[1]M F S B M ,S J S ,C M M F , et al.Optimization of diacylglycerol production by glycerolysis of fish oil catalyzed by Lipozyme TL IM with Tween 65.[J].Bioprocess and biosystems engineering,2015,38(12):2379-88.

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