硕士学位论文-菜籽油脚中磷脂的研究.pdf

分类号单位代码幼 学号 冠穿南农匕大学 祠五匕 学 位论文 菜籽油脚中磷脂的研究 论文作者赵海伶 指导教师李学刚教授 学科专业农产品加工与贮藏 研究方向食品化学与营养学 提交论文日期年月日 论文答辩日期年月日 学位授予单位西南农业大学 中国重庆 年月 西南农业大学硕士研究生毕业论文 目录 中文摘要 第一章 菜油脚中磷脂的研究进展与现状 磷脂的来源与分布 ” 磷脂的结构 磷脂的分离与纯化 磷脂脱色的研究进展 。 磷脂中色素的来源 , , , 磷脂脱色方法的研究进展 磷脂改性的研究现状 磷脂改性的方法 改性磷脂的应用 一 引言 爪 本章参考文献 一 第二章菜油脚中磷脂的提取纯化 材料与方法 材料 , 试验方法 结果与讨论 磷标准曲线的绘制 菜油脚纯化前后各组分的变化比较 结论 , , , , 第三章 菜油磷脂脱色的动力学研究 , , 材料与方法 材料 试验方法 结果与分析 一一遵烈黔鸳通望竺丝些丰 一 一一 菜油磷脂最大吸收峰的确定 过氧化氢的浓度对脱色的影响 色素浓度对脱色的影响 温度对脱色的影响 , , 讨论 , , ,“ 二“ , 一 脱色前后磷脂含量的变化 ” , 一 粉二 , 脱色对磷脂品质的影响 ” , , 如 结论 愉 第四章 菜油磷脂的烷基化改性 。 “”妙 材料与方法 。 “ , 一 , 。一 、 材料 , ” , 一 试验方法 ”,” “ , 结果与分析 , 叫 流动相的选择 ,” 一 卵磷脂出峰时间的确定 , 二 的重复性试验【 ” 。 线形范围的测定 卜 “ 菜油磷脂的改性一 反应时间的确定 ” 反应温度的确定 , 讨论 结论 , ” 实验部分参考文献 “ , 展望 , 攻读硕士学位期间公开发表科学研究论文情况 “ 致谢 ” 西南农业大学硕士研究生毕业论文 菜油脚 中磷脂的研究 答辩人赵海伶指导教师李学刚教授 磷脂最早是由于年从人脑中发现 , 年 , 大豆磷脂被 发现 。 磷脂近年来受到人们的格外关注 , 研究表明 , 它们具有活化细胞 、 促进脑发育 、 改进 动脉管壁的组织结构 、 保持体内水分 、 参与机体代谢的功能本文就是以菜油磷脂为研究对 象 , 对它化学脱色和烷基化改性进行了深入的探讨研究 。 首先 , 用丙酮萃取并分离菜油脚中的磷脂 , 以过氧化氢为脱色剂对此磷脂进行脱色 , 获 得相关动力学参数 , 试验的结果如下 获得最佳脱色工艺参数 , 的过氧化氢 , 脱色分钟较好 。 获得相关的脱色动力学参数脱色反应速度与过氧化氢浓度的次方成正比 , 与色素浓度的次方成正比 , 反应的活化能为 。 脱色对磷脂含量的影响可以认为 , 用过氧化氢对磷脂进行脱色 , 基本不影响磷脂 的含量 , 即磷脂的损失很小 。 脱色对磷脂品质的影响脱色后磷脂的碘值降低 , 表明脱色程度好乳化稳定性升 高 , 表明乳化性增加磷脂的色泽降低了 , 脱色效果比较理想脱色过程使得过氧化值 有所升高 , 这是不利的一面 。 总体来说 , 用过氧化氢对磷脂进行化学脱色是,有效的方法 , 此种方法值得推广 。 然后 , 在菜油磷脂中加入过量的澳甲烷进行烷基化改性 , 用法来检测改性前后菜油 磷脂中卵磷脂含量变化 , 所得的结果如下 确定卵磷脂的出峰时间法测定卵磷脂对照样的出峰时间为分钟 , 从而 确定出样品中卵磷脂的出峰时 间 。 确定烷基化反应的工艺参数菜油磷脂的烷基化反应所用的时间为小时 , 在小 时之后反应基本停止此改性反应受温度的影响较小 , 可以在室温下进行 , 但超过 后 , 改性剂可能挥发 。 磷脂的烷基化进程中 , 得出卵磷脂的含量为改性前的倍 , 但从最终的图 谱中看到 , 有副产物产生 , 不能确定脑磷脂是否减少 。 所以菜油磷脂的烷基化改性是否成功 有待进一步证明 。 关键词磷脂萃取脱色烷基化 西南农业大学硕士研究生毕业论文 一 州 , 侧 , 佣 化 阮 加而 沉 面 , 曲 毗 改洛 如浦 吧 葫 , 卿加涌 拍加自如叭 , 叮 引 , 伙川 涌 劝目沁二 户招忱 问 , 角 目 你 , 、 加记 。 花 我 心 此 , 幼 , 阳 。权川 爬 , 把 以而加 喇 湘 代沮 洲幼以 川比 , , 劝 叮 习 , 云触 云 件 , 姗 介 盯 , , , , , 州 , , , 西南农业大学硕士研究生毕业论文 曲面 曰 , , 脚 ” 撅 冲 匆 】声帅口 血 卿 ,峨 砂 叹 而 比翻滋 妙 侧 伴拢功切限 , ,月 伴 欲代 , 以 。 份 伴娜咖阴娜 , 血 七洲吐 粉 。址 , , 加 物旧 甩 二二 咖 代心 、目由 蛇 , 目勺】 浓 已蛇 心州 川 右 水 西南农业大学硕士研究生毕业论文 第一章菜油脚中磷脂的研究进展与现状 磷脂近年来受到人们的格外关注 , 医学应用研究表明 , 它们具有活化细胞 、 促进脑发育 、 改进动脉管壁的组织结构 、 修复线粒体 、 保持体内水分 、 参与机体代谢的功能 。 卵磷脂更有 “ 血管清道夫 ”、“ 活件胆碱库 ” 等美誉 。 , 磷脂的来源与分布 动物体中的磷脂 在大豆工业兴起之前 , 鸡蛋由于其高磷脂含量而一度成为商业磷脂的主要来源之一鸡 蛋中的磷脂主要在于蛋黄中 , 其中部分的磷脂与蛋白质及碳水化合物结合 。 脑中富含磷脂 , 与脊谈一样 , 其磷脂的含量较身体其它器官都高 。 中枢神经系统中含有 多种不同类型的磷脂 , 它们能国越过血液 一脑的屏障供给神经细胞足够的营养进行生物合成 , 而特种酶体系则保证这些神经细胞随时都处于最佳的功能状态 。 在人们的饮食中 , 肝 、 肾和肌肉等器官是摄入磷脂的主要来源 。 血液中的各种磷脂以磷 脂酞胆碱含量最高 , 几乎所有的动物器官中都含有神经鞘磷脂 , 其大多数存在于软体器官中 , 少数分布于骨骼肌肉组织与蛋中 。 血液中含有刃磷脂 , 血浆 、 血清中以磷脂酞胆碱为 主 , 血球中则以磷脂酞乙醇胺与神经鞘磷脂为主 。 研究者发现 , 红血球中的磷脂含量高于血 浆中的含量 , 占血液细胞脂质的溅 一 川 。 植物体中的磷脂 虽然磷脂在肉 、 贝类 、 鱼 、 蛋及奶与奶酪等动物制品中含量较高 , 但是商品磷脂的主要 来源是大豆 , 它含有刃的磷脂 。 此外 , 其它植物油籽磷脂的研究也正在展开 , 包括 玉米 、 棉籽 、 亚麻籽 、 花生 、 菜籽 、 葵花籽 、 红花籽等 , 其中的几种已用于磷脂生产 植物磷脂与动物磷脂的主要区别在于植物磷脂中不饱和脂肪酸与胆碱含量较后者高 , 而且胆固醉含量很低 , 正好适应现在人们追求健康的需要此外 , 动物礴脂在价格成本上与 植物磷脂相比要昂贵的多 , 因此在应用上受到限制 , 所以对植物磷脂的研究越来越热 。 旗脂的结构 磷脂是一种结构比较复杂的脂质 , 是一种多元醇与脂肪酸 、 磷酸酷化而成的化合物磷酸 部分又顺次与一个含碱的氮化物如胆碱 、 胆胺 、 甜菜碱等结合在一起其基本结构是 西南农业大学硕士研究生毕业论文 比 厂 “凡 曰 凡 磷脂 ” 瞥 ,才一 糖醋 一凡 临代卜箱 磷脂酸 磷脂酞胆碱 一一 一 。 磷脂酞胆胺 一洲 由此可见 , 磷脂是极性脂类化合物 , 由于含有甘油三酷 , 其甘油基可用饱和脂肪酸和不 饱和脂肪酸在第一个和第二个碳原子位置上进行酷化 , 第三个碳原子用磷酸进行酩化成磷脂 酸 , 即 , 当分别为 一一 一、 翩 、 比一 、 丫时 , 所生成的磷脂分别为磷脂酞胆碱卵磷脂 、 磷脂酞脂醇磷脂酞肌醉 、 磷脂酞乙醉胺脑 磷脂和磷脂酸丝氨酸 。 磷脂的分离与纯化 磷脂的理化性质 纯挣的磷脂在常温下为无色无味的 白色固体 , 由于制取或精制方法 、 储存条件不同而具 有淡黄至棕色 , 并呈可塑性或流动性 磷脂可溶于脂肪烃 、 芳香烃 、 卤化烃类有机溶剂 , 如乙醚 、 苯 、 三氛甲烷 、 石油醚等 , 部分溶于脂肪族的醇类磷脂不溶于水 , 亦不溶于丙酮 。 它溶于油中时 , 具有明显的亲水胶 体性 , 这是由于它同时具有亲水与疏水两部分结构所决定的 。 它与适量水混合成黄色乳状液 , 特别在的微碱性热水中 , 更易吸水膨胀生成胶体溶液 , 这是从毛油中提取它的基础 。 磷脂在空气和阳光中极不稳定 , 易氧化酸败而变黑 , 但在油脂中比较稳定 。 所以浓缩磷 脂中的油可 以防止其氧化 、 酸败 , 有利于它的储存 。 磷脂对高温不德定 , 当乞如 , 则磷脂 气味不佳 , 并逐渐分解 。 但如果用热三甘酪及矿物油稀释它 , 则在较高温度下也不致于完全 分解 。 磷脂分离纯化的方法 磷脂的分离与纯化方法是依据磷脂的理化性质来进行的 , 其分离纯化的方法见下 醉类分提 磷脂醉类分提的原理是在磷脂组分中 , 磷脂酞胆碱比磷脂酞乙醉胺及磷脂酞肌醉在醉中 的溶解性更高 , 若用单一醉或混合醇抽提磷脂 , 则磷脂酞胆碱可因溶于醉而从磷脂混合物中 分提出来 , 这也是制造高纯度磷脂酞胆碱的依据 。 高磷脂酞胆碱含量的磷脂适宜做体 系乳化剂 。 而高磷脂酞乙醇胺含量磷脂适宜做体系乳化剂 。 利用磷脂酸胆碱 、 磷脂酞 乙醇胺在低级醇中溶解性的差异使之分离的方法应用较早 , 一仁 月 醉都可 以选用 , 分离效果 也不尽相同 。 西南农业大学硕士研究生毕业论文 , 其它溶剂抽提 常用于磷脂分离的其它有机溶剂还有丙酮 、 丙烷 、 乙氛 、 正己烷 、 乙酸乙醋等 。 丙酮萃 取实质上是一种浓缩磷脂的方法 , 它是利用磷脂的丙酮不溶性和磷脂中油脂和脂肪酸等的丙 酮可溶性将磷脂中的油除去 , 获得脱油磷脂 。 用丙酮浓缩磷脂缺点在于残 留溶剂问题 。 记 代】的研究表明可用丙烷代替丙酮进行磷脂浓缩 , 通过研究不同温度和压力下磷脂 大豆油丙烷体系的相平衡为连续逆流提取获得了最佳工艺条件 , 利用此条件获得的磷脂 不含大豆油 , 大豆油中也不含磷脂 。 超临界流体萃取 超临界流体萃取是一种新型的分离技术 。 该技术利用流体溶剂在临界点附近与植物油 中的磷脂有异常相平衡行为和传递性能 , 且它对磷脂的溶解能力随压力和温度的改变而在相 当宽的范围内变动从而达到磷脂分离的一种技术 。 吸附分离法 该法是根据柱材对磷脂中不同组分的吸附能力不 同而加以分离如将粗礴脂溶于乙醉 , 用乙醇洗涤氧化铝填充的层析柱时 , 卵磷脂被优先淋洗下来 , 其他成分不会被淋洗掉 , 由此 可获得含丙酮不溶物的卵磷脂 。 用硅叫做填充材料 。 膜分离法 膜分离法是先将磷脂用乙烷 、 正丙醇等有机溶剂溶解 , 形成磷脂胶囊 , 通过一定孔径的 半透膜 , 根据磷脂不 同组分中分子量的大小不同加以分离 。 该技术正在用于高纯产品的制取 工艺中 , 如使溶于乙烷一异丙醉混合液的磷脂溶液通过聚丙烯半透膜 , 可使卵磷脂浓度由 提高 。 因现任膜功能尚不能完全分离分子量相近的组分 , 故还需要开发特定功能膜才 能应用与工业生产中 。 磷脂脱色的研究进展 磷脂中色素的来源 磷脂的色泽直接影响其产品质量和应用 , 所以人们对于磷脂中色素的来源和脱色方法进 行了大量的研究 。 来自天然色素组分 , 存在于磷脂中天然色 素 组 分主 要 有叶绿素 、 胡萝卜素 。 、 类葫萝卜 素 、 叶黄素 、 黄酮色素 、 花色素等 。 非天然色素来源 存 在于磷脂中的褐色物质抓或棕色物 质或类黑素 和卜琳类物质是在毛油水化之前已经形成 , 这些颜色的形成很可能是毛油在汽提 西南农业大学硕士研究生毕业论文 过程中形成的在油料加工生产中等各种条件下形成的 , 而绝大多数棕褐色物质是在磷脂浓缩 脱水时形成的 。 生成以上褐色主要物质是存在于油脚中一些糖类 、 蛋白质和粘液物 , 在高温 下氧化分解的产物 , , 。 班加认为磷脂的揭变反应是醛醉缩合反应 , 以碱性物质作为缩 合催化剂 , 而磷脂中的磷脂酸胆碱是这种缩合反应的催化剂褐变反应中的胺基可能是磷脂 中的磷脂酞胆胺 , 磷脂中游离的酸类物质 、 结合的酸类物质可能提供了褐变反应所需要的醛 基 。 磷脂中的不饱和脂肪酸在氧化时形成的醛基也可能是形成醛胺缩合反应的因素 , 褐色物 质一旦形成 , 就很难脱除 。 这些揭色物质生成的机理以以认为可能如 。 其他色素来源 油料成熟度 、 后熟过程 、 贮存条件 , 贮存时间 , 以及运输过程和加工时清理效率等 , 都 会对磷脂质量和色泽有着不同程度的影响 。 广以刀 狱兀卜门 一 一 一 ,口幻 一 呵 。 口 , 进心拭叭翔毖 。口 娇 之 一以奋 厂 献叫 一 , 一 卜 一 呵 以刀 。净 个 一 一 奋口 石屯 一 乙亏、 。 一 一 一 一口卜口卜 一于 日卜 公 二乙生一 一 一 一 乐十 令 处夕 一 一 于牙 “ 了右蒜 一代二 摆 ” 呱然蒸 , , 福色物质多未物 图磷脂中褐色物质形成的机理 别翻 磷脂脱色方法的研究进展 物理脱色 磷脂可以采用物理的方法进行脱色即采取吸附的方法 , 磷脂的吸附脱色 , 吸附剂的加入顺 序对磷脂的氧化程度有关 。 在脱色开始阶段 , 加入吸附剂 , 能够在色素被氧化之前 , 将色素 吸附 , 避免由于色素氧化而降低和吸附剂的亲和力 。 为了避免氧化 , 在真空条件下脱色 , 在 加热前加入吸附剂 , 要比常压 、 加热后加吸附剂脱色效果好 。 常用物质有活性白土 、 活性炭 西南农业大学硕士研究生毕业论文 或者氧化铝等 。 谷克仁用活性炭进行了磷脂的脱色研究 , 研究表明活性炭对磷脂有一定脱色作用 , 可 以脱掉个以上色标活性炭酸性对磷脂的酸价影响较大 , 增加个酸价因此 , 对脱色的活性炭 , 最好选用中性活性炭活性炭脱色基本对磷脂的过氧化值的影响较小 , 可 以不考虑其作用虽然对气味的强弱不能用一个具体的标准来表示 , 但活性炭脱色对磷脂的 气味有一定的改善 。 钟海雁 、 谷克仁 和何川 川等人先后用活性白土进行磷脂的脱色研究 , 得出以下结论 磷脂中的叶绿素在酸性条件下不稳定 , 因此活性白土对叶绿素产生的绿色脱除效果好磷脂 采用白土脱色可以降低 一 个色标 , 具有一定的脱色效果采用活性白土脱色 , 由 于白土呈微酸性 , 在与温度的交互作用下 , 可以使磷脂轻微水解 , 酸价有所提高采用 白土 脱色 , 在温度和 白土酸性的交互作用下 , 过氧化值有所提高 。 且随温度升高和时间的延长 , 过氧化值也随之升高 。 物理吸附法对磷脂脱色 , 脱色后的磷脂酸值 、 过氧化值升高 ”, 而且两者均需要堪加过 滤除去吸附剂的后处理装置 , 两者比较脱色的总体效果 , 活性炭比活性白土效果要好些 , 化学脱色 为了弥补物理吸附法对磷脂脱色的不足 , 人们研究用化学的方法对磷脂进行脱色 , 在脱 色剂的选择上常用的是过氧化物 , 例如过氧化苯甲酞和过氧化氢 。 脱色的机理是过氧化苯甲酞和过氧化氢均有强氧化性 。 在加热 、 光照条件下 , 放出初 生态氧 , 从而氧化磷脂的色素 , 断裂双键 , 破坏生色基团 , 同时二者对色素的作用点不同 , 过氧化氢对短波长,以下的色素脱色有较好效果 , 对一的类叶红素的脱色 效果较差 。 过氧化氢对磷脂中的绿色素有效 , 而过氧化苯甲酞则对磷脂的红色素有效 。 磷脂改性的研究现状 磷脂改性的方法 磷脂的改性方法概括起来有物理法 、 化学 、 酶法三种 。 物理法就是通过简单的物理分提 方法在分提过程中不会发生化学变化 , 使磷脂混合物中的同一类似成分提取出来化学改性 则是指利用一定的物理或化学手段 , 使磷脂在其化学组成和结构上发生变化 , 如导入或去除 某些功能基因酶法和化学法具有相同的原理 , 不同的是其手段为酶制剂 。 物理改性一一磷脂的分离纯化 磷脂的物理改性主要指利用 一些分离溶剂和分离技术将混合磷脂中的某些具有特定功 能的部分纯化 、 浓缩或富集的过程 。 物理改性最大的特点就是麟脂各组分就其本身而言并没 有发生任何变化 , 不会影响磷脂应用的安全性 , 但同时存在无法人为改变磷脂功能性质的缺 西南农业大学硕士研究生毕业论文 点 。 目前 , 常用于或正在研究的磷脂物理改性方法见上面磷脂的分离纯化 化学改性 , 磷脂的化学改性是指利用一些化学试剂与磷脂分子中的官能团进行反应或利用物理处 理方式使磷脂分子发生化学变化 。 酞化 酞化就是先将磷脂 二 和 , 位上的酞基水解去除 , 再用不同链长的游离脂肪酸与 甘油游离经基反应而改变磷脂分子结构使其具有不同的功能性质 。 此反应是伯胺或仲胺与乙 酞氮或醋酥作用生成一取代酞胺 。 反应时氮原子上的氢原子被乙酸塞所取代 。 叔胺上的氮 子上没有氢原子 , 故不能进行融化反应 。 因此 , 由上述结构式可看出 , 酞化反应发生在脑磷 脂分子中的伯胺基上 , 酞化试剂可以是酞卤或者酸醉 。 田志茗 、 蒋佩被 , 等人研究了磷脂的酞化改性选用适宜的酸化剂与磷脂反应 , 使脑 磷脂游离胺基接上酸基 , 并加碱性试剂中和 , 以降低产品酸价 。 酸化改性后的磷脂乳化性能 较原料磷脂有显著提高 , 其质量指标完全符合同类产品要求 。 羚墓化 该反应是在弱酸存在下 , 使磷脂与过氧化氢作用 , 磷脂中不饱和脂肪酸经墓化而得到的 产品 , 该产品因有过氧化氢漂白作用而色泽降低 , 但产品中有皂味 在磷脂分子中引入轻基 可增加磷脂的亲水性 , 卵磷脂轻基化后在冷水中也可高度分散 。 氢化 磷脂在催化剂镍或铜一镍等作用下氢化 , 可制得氢化磷脂 。 氢化磷脂经纯化后一般为 白色粉末状 , 由子不饱和双键的减少 , 是一种稳定性很好的脂质体此外 , 还有人研究了环 状糊精对卵磷脂的包复作用 。 麟脂与 卜环糊精包结化合物以范德华作用力 , 琉水作用力和氢 键等通过包结反应生成了稳定的包结化合物 。 包复摩尔比随环状栩精空腔大小即 、 节 环糊精的不同而变化 , 如分子 时 包复分子磷脂 , 包复作用主要发生在脂妨酸残基上 。 实验证实 , 这种超分子体系的形成 , 使磷脂的水溶性 、 抗氧化性 、 乳化性以及成粉末性得到 了提高氢化卵磷脂可用于静脉注射用 , 做血脂乳化剂 , 防止动脉硬化 , 且具有易消化 、 易 吸收 、 几乎不在内胜中残存的优点 。 硫酸化 根据磷脂改性后的不同用途 , 工业上常用筑化一硫酸化 、 醉解一硫酸化 、 溶剂稀释一硫 酸化工艺 , 磷脂的改性工艺很多 , 这种工艺较其他工艺具有工艺合理 、 操作简单 、 成本低 廉和产品性能优良等优点 。 其反应如下 硫酸化反应是在磷脂的不饱和脂肪酸双键上引入硫酸基 、 磺酸荃等亲水墓团 , 从而破坏 磷脂的胶束结构 , 提高它的亲水 、 乳化 、 渗透和流动等性能 。 破坏礴脂的胶束结构 , 大大提 高其亲水 、 乳化 、 渗透 、 流动等性能 。 氛加成后 , 大大降低了磷脂的不饱和程度 , 增加了稳定性 。 如氛化菜油磷脂硫酸化后 , 西南农业大学硕士研究生毕业论文 经复配制成皮革加脂剂 , 则加成的氛与皮革纤维的结合牢固 。 从而皮革丰满 , 不易老化 。 但 氯是比较活泼的卤化剂 , 除加成反应外 , 还可发生取代反应 。 磷脂加氛后 , 性质发生一系列 变化 , 有些变化对后续工艺和成品性能均有一定影响 。 因此 , 必须选择饭化条件 , 尽盘避免 取代反应 。 酸碱水解 磷脂的部分水解的设计 , 就是控制反应条件 , 使磷脂分子中二个脂肪酸酸键之一发生水解 , 生成一个游离轻基 , 大大增强亲水性 。 游离轻基可进一步反应 , 生成磷脂衍生物 。 磷脂与喊的水溶液或醉溶液 , 还易发生皂化反应 , 生成皂化物 、 甘油礴酸醋 、 独荟化合 物等 。 利用酸碱水解可除取其中的一个或两个脂肪酸 。 由水解反应可知 , 从磷脂分子中每除 取一个脂肪酸就增加一个游离轻基 , 从而大大增强了磷脂分子的亲水性 , 同时也能提高磷 分子的反应活性 , 为其它改性方法准备条件但是 , 酸碱水解的条件很难控制 , 水解产物的 颜色也很深 , 现已基本淘汰 。 酶改性 近年来酶改性成为学者研究的热点用于磷脂改性的酶有专一性较宽的酪醉和礴酸酸 酶 , 但最有意义的是专一性较强的磷脂酶 , 包括磷脂酶 、 等 。 磷脂醉能优化磷 脂的各种水解反应 , 并在一定酞基的受体和供体存在下催化脂化反应和酪交换反应 , 对磷脂 的结构进行各种改变以修饰 , 得到不同结构和同途的磷脂 。 目前工业上应用的磷脂醉主要有 磷脂酶和磷脂酶 , 其它酶的应用尚处于实验阶段 磷脂酶和 , 位专一性的脂肪酶 磷脂酶是专一水解天然磷脂位酞基的酶 , 可以得到犷酞基溶血磷脂硫乙醉 胺和溶血磷脂酞胆碱 , 但分离纯化难 。 具有 , 位专一性的脂肪酶可以选择性地水解磷脂上 一 位酞基 , 这种酶有商品山售 , 可以代替磷脂酶使用 。, 位专一性的脂肪酶在有机 溶剂中可以直接促化磷脂与脂肪酸或油脂的酷交换反应 , 生成新的磷脂 。 磷脂酶 磷脂酶作专一催化水解磷脂位酞基生成溶血磷脂和脂肪酸 。 得到的 溶血磷脂帅在乳化稳定性 、 乳化热敏性 、 安定性及乳化抗原性等方面都具 有较大改善 。 目前 , 有少数国家用磷脂酶生产改性磷脂 , 但商品磷脂酶市场上少见 。 国外有人研究表明在面粉或面包中添加磷脂酶水解物 , 由于其与直链淀粉和由淀粉酶产生 的中等长度的支链淀粉形成复合物 , 故延缓了淀粉的老化 。 磷脂酶 磷脂酶作用于磷脂酞胆碱 , 生成甘油二醋利磷酸胆碱 , 由于磷脂酶的水解作用是对 磷脂结构的破坏 , 酶解产物己不属磷脂 , 故应用研究的较少 。 磷脂酶 磷脂酶 , 水解磷脂酸胆碱生成磷脂酸和胆碱 。 在醇存在的微水体系中催化 西南农业大学硕士研究生毕业论文 转酞基反应 , 使多种含有伯 、 仲位轻基的分子与磷脂上的乙醉胺或胆碱基团进行交换形成新 的磷脂 , 这一特性称为磷脂酶的磷脂转移特性或碱基交换反应 。 为制备单一磷脂和稀有磷 脂提供了条件 越川 由磷脂醉制备了纯度为的等,由粼描制备了几 呱劝 等 吕用固定化磷脂酶的方法制 备磷脂酞葡萄糖 。 , 制得磷脂酸一 份丝氨酸 。 免止址 等制备了 沙 , 制备心磷脂荀等报道了在或。一丝奴酸存在下 , 将卯磷脂转化为丝氮酸磷脂 , 转化率分别为和 , 日乃山山脚刃 等制备了卵磷膝王 兴国氰 夕也利用具有较高碱基转移活性的微生物磷脂酶 在非水介质中对商品大豆粉 末磷脂进行改性研究 , 发现在甘油存在下 , 可得到磷脂配甘油含且为绍制品 。 同时他 们还对影响磷脂酶活性的微量元素的种类和浓度 、 有机溶剂的种类和浓度进行了研究 改性磷脂的应用 磷脂通过改性充分地利用了其本身的功能特性 。 如浓缩磷脂的值一般为 一呜 , 经过 改性后 , 其值可达一 ,亲水性 、 稳定性 、 分散性等都得以提高 , 应用领域得到很大 程度拓宽 , 为磷脂精深加工创造了有利的条件 改性磷脂在食品中的应用 改性磷脂可作为饮料 、 奶油浓汤 , 调味酱料中的乳化剂 , 用于速溶性食品色素 、 水质香 精中增强溶质的溶解性及分散性 , 可作为高脂产品的分散剂以在低脂色拉债中作为乳化剂 通过脂肪酸结构的调整 , 可生产富含洲 、 队 等的改性大豆磷脂产品磷脂弃糖果中的应 用主要是因为它具有三大特性乳化性如焦糖 、 防猫结与脱模性和猫度调节如巧克力 这些性质共同对产品产生重要影响 。 例如 , 焦糖乳化效果将影响其货架寿命与质地 , 在巧克 力生产电钻度调节会影响产品价格及最终产品的质构 , 磷脂是面包 、 蛋糕 、 甜点心 、 饼干 等焙烤食品中必不可少的乳化剂 , 它可加快面团中起酥油均匀混合 , 促进发酵与水分吸收 , 改善面团加工过程 , 增加产品的营养性 , 使产品质地更加柔软细腻在焙烤的配料中 , 通常 需要含磷脂的低脂或高脂豆粉含量一般为 。 磷脂通常加在起酥油固态或液态中在 焙烤中使用当磷脂加到豆粉中后 , 增加了豆粉颗粒中的亲水基团数目 , 即亲水性增加 , 改 善其可湿性 , 提高了豆粉在水中的分散性和速溶性 , 有利于豆粉溶解 , 使豆粉增强溶解性 改性磷脂的亲水基团较浓缩磷脂的亲水基团数目更多 , 亲水亲油平衡值值为比浓缩磷 脂的亲水亲油平衡值份值为一高得多 , 亲水性更强 , 不象浓缩磷脂必须用油才可以溶 解 , 只能采用喷涂方法才能加到豆粉中 。 改性磷脂可以直接用水溶解 , 直接添加到豆浆料液 中去 , 喷雾干燥后的产品中含有亲水性强的改性磷脂 , 产品更易吸湿溶解 , 速溶性更好四 在动物饲料中的应用 傅景海 , 陈义等人泌】研究磷脂经改性工艺 , 乳化性能明显提高 。 从而 改善营养物质的消 西南农业大学硕士研究生毕业论文 化率 , 提高饲料效率添加磷脂制备小牛和仔猪等人造奶时 , 可使脂肪分散达到最佳效果 。 喂人造奶的小猪试验组天内平均增重公斤 , 而对照组仅增加公斤对于幼虾 , 可弥补其因缺乏胆汁而造成的脂肪消化能力低下 , 预防幼虾高死亡率 , 提高成虾成活率 。 有 助于动物对油脂和脂溶性维生素的消化 、 吸收从而改善肉 、 蛋 、 奶的品质 , 提高商品价值 产品具有较强的抗氧化性 , 用于生产饲料可减少发霉的危险延长保存期 , 并对保护饲料中的 多不饱和脂肪酸有一定作用 , 对分散在水中的脂肪起稳定作用 , 还对悬浮在乳状液中的不溶 组分起阻止沉降的作用 。 添加磷脂的的球形饵料 , 有利于在水中的悬浮 , 而方使鱼虾等食用 , 提高饲料利用率 。 以粗粉形式饲料混合物 , 易产生粉末造成摄失 , 添加改性大豆磷脂生产的 饲料可起到粘结作用 , 具有防止粉尘自动分级并保持饲料混合均匀度等效果 。 在其他方面的应用 皮革工业对加脂材料的要求是具有好的乳化性 、 渗透性 、 稳定性 , 还要有耐光性 、 耐老 化性 , 并与纤维有较牢固的结合 。 从碘脂分子结构中可知道磷脂分子上有氨基 、 轻基 、 磷 酸根等活性基团 。 这些活性基团渗透皮内能与纤维结构中的氮墓 、 轻基等起作用 , 与奎白质 形成复合体 , 形成化学结合 , 使成革用该类材料加脂后具有加脂和填充作用 。 由子麟胳是多 能的物质 , 能在皮革纤维上形成吸附属和化学吸着膜 , 这些膜能阻止油脂暇化 , 因比礴脂在 皮革加脂中具有保护性能 。 碘脂又具有乳化性 , 使用合有磷脂的加脂液 , 可使皮革的辘革表 面上和毛细孔中的油滴均匀 , 提高加脂效果 。 由于碘脂对胶原或赚剂具有亲合能力 , 因此与 油脂材料一同进入相互摩擦的纤维之后 , 还能形成一种具有润清能力的润滑膜 , 使得相互摩 擦的纤维之间很难直接接触 , 因此 , 在加脂材料中舔加磷脂还能降低纤维之间的摩摄力 , 延 续纤维的磨损 , 使革富有弹性和柔软性 , 提高穿着和使用寿命网 。 改性磷脂在日用化学工业中也有广泛应用 。 氢化磷脂具有强的亲水性和保湿性 , 主要用 于化妆品的配方中 , 调整皮肤氢离子浓度 , 提高化妆品的分散性 , 减轻皮肤刺激 , 强化皮肤 的吸收 , 保持皮肤湿润的作用 , 促进皮肤的代谢 , 对色素及面疮也有较好的疗效菜油礴脂的 配伍性能良好 , 可用于制造高质量的液体皂 。 改性礴脂用于洗发荆 , 具有很好的去脂 、 调理 作用富含和纯咒制品可作为皮肤渗透剂 , 具有保湿 、 护理和营养皮肤等功能在医药 上一方面利用其生物活性 , 另一方面是利用其表面活性功能 , 并应用于静脉脂肪注射荆及抗 癌新药的研制荧光屏制作等 , 可在其中起分散剂作用 , 以及作为防虫剂和保鲜剂等的辅助成 分 。 在涂料工业中 , 磷脂及其改性物作为助剂 , 可减少浮色 、 发花 , 防止颜料沉淀 , 增大遮 盖力和流平地 , 起到颜料分散剂 、 湿润剂 、 防流挂剂和触变剂的作用 。 其一般用量为颜料重 量的一 。 如在录音磁带的磁粉涂衬过程中 , 加入适量的卯磷脂作添加荆 , 可改善雄粉 的分散性和磁带的残留磁通量获得耐磨擦性好 、 高保真 、 长寿命 、 高韧性 、 低嗓音的录音 磁带 。 由于磷脂所具有的化学活性 , 使它不仅在油漆中 , 而且在水基涂料中也能发挥作用 。 天 西南农业大学硕士研究生毕业论文 然磷脂的和乳化性均一般 , 乳化性主要来自 , 而 乳化性的贡献 在于 。 利用磷脂的这些属性 , 用它制备多相复合乳液 , 如乳液 , 可取得良好的 结果 。 当然像乳胶涂料之类的水基产品 , 与轻基化磷脂等改性物或其它表面活性剂并用 , 其 水分散控更佳 。 引言 我国盛产油菜籽 , 因此也含有丰富的菜油脚资源 。 菜油脚是在菜油的自然沉降物和菜油 水化脱磷下脚称为菜油脚 , 其组成依菜油的精炼工艺不 同 , 脱胶方法不同 , 毛油来源不同 , 油脚新鲜程度不同 , 毛油过滤良好与否等而有差异 。 我国每年约有一万吨菜油脚资源 , 由 于菜油脚中含有易氧化 、 酸败的物质 , 如不及时加工 , 很容易酸败发臭 , 变成废料且污染环 境严重 , 这是目前油脂加工处理的问题 , 尤其中小城镇油脂厂为处理这些废料而感到辣手 。 菜油脚大多作为肥料 , 这无疑是一种损失 。 列出了菜籽油脚和大豆油脚组成情况 由表可 以看出 , 菜籽油脚中磷脂含量高 , 其中的磷脂酞胆碱 、 磷脂酞乙醉胺及磷 脂酞肌醉相对含量与在大豆油脚中的并无很大差异 。 所以从菜油脚中制备备菜油磷脂是菜油 脚利用的一大途径 。 表菜油脚和大豆油脚的组成 , , 单位 肋 一 , 菜籽 “ 菜 籽 大豆 一一八找 籽 竺二二 菜组分 肛 。 一 。 衬一一沙, 么一一别 一一一一一一一一 水 非脂质 甘三脂或中性脂 磷脂总 磷脂酸胆碱 磷脂酸乙醉胺 磷脂酞肌醉 溶血磷脂酸胆碱 溶血磷脂曦乙醉胺 苗醉昔或特脂 未鉴别物质 未统计 含水胶样胶样丙砚沉淀物干胶样品 推侧性鉴别物质推侧性的植糖昔推侧性的酸性碑脂加上俄未鉴别物质 。 但菜油磷脂随着放置时间的延长 , 酸败加剧 , 颜色加深 , 直接影响磷脂产品的质量 。 所以磷 脂的脱色就被提到 重要的位置 , 这是其一其二 , 在磷脂中 , 卵磷脂具有特殊的生理功效 , 能控制动物体内脂肪代谢 , 是生物膜脂质中的主要组成成分 , 它富有人体必需的不饱和脂肪 酸 , 如亚油酸 、 亚麻油酸等渺】有增强神经功能 、 调节高级神经活动的作用 , 有利于消除疲劳 、 西南农业大学硕士研究生毕业论文 增强记忆 , 提高学习能力钟 。 卵磷脂又通常作为衡量磷脂质量的标准 , 所 以如果能改变磷脂 中脑磷脂与卵磷脂的比例关系 , 把脑磷脂变成卵磷脂 , 那么就可扩大磷脂本身的商业价值 。 从脑磷脂与卵磷脂的分子结构来看 , 两者的区别仅在于卵磷脂比脑磷脂的氨基上多了个甲 基 , 如果能在脑磷脂的氨基上接入甲基 , 确定好改性剂 , 严格控制反应条件 , 那么这种改性 不是没有可能 。 所以本文的研究内容为菜油磷脂的化学脱色及其动力学研究菜油磷黯的脑 磷脂转变为卵磷脂的烷基化改性研究 。 本章参考文献 钻 , 产 脚 , , 丫 , 赵国华 , 陈宗道 磷脂改性研究 , 粮食与油脂 ,一 高桂林 , 高占林 浅析浓缩大豆磷脂脱色工艺 , 中国油脂 , 一 【谷克仁 , 大豆磷脂化学脱色的研究 , 中国粮油学报 , 一 , 助团 姚 出蛇 物 摊州 , , 】 软加吧欧 、 , , 丫水鹅砍 , , 【 谷克仁等活性炭脱色对大豆磷脂质量的影响 , 郑州工程学院学报 , 一 【钟海雁 , 王承南 , 茶油色泽测定及脱色工艺的研究 , 中南林学院学报 , 【谷克仁 , 活性白土脱色对大豆磷脂质量影响 , 中国粮油学报 , 一 何川等 , 大豆磷脂的脱色研究 , 油脂开发 , 一 【冯云生等大豆磷脂的脱色及其对磷脂质量的影响 , 中国油脂 一 张玉军等 磷脂的化学改性与生物改性技术 , 日用化学工业 ,一 【 田志茗 , 初阳乙酞化磷脂的制备及性能研究 , 化学工程师 , 【蒋佩霞等大豆磷脂改性的研究 , 吉林化工学院学报 ,一 , “助 砍 , 一币 , 附 , 一 , 阴 , 乡一】 【 , , 西南农业大学硕士研究生毕业论文 一 , 云 理眺 , 【 , 月 , 饮 , 一 , 幼 目 示。 茂 一义 , , 协川 , 四丽 初刃月 面予比火 , , 王兴国 , 裘爱泳淘文祈中国粮油学报 , 一 习梁歧等改快大豆磷脂在速熔豆粉中的应用 , 大豆通报 , 一 傅景海 , 陈义 改性大豆磷脂在饲料中的应用 , 大豆加工 ,一 楚修娟等 改性大豆磷脂应用于皮革加脂填充剂 , 粮食科技与经济 , , 一 恻 姗 叨 脚 , 一 【张亦红 , 程华等 卵磷脂改善记忆的动物实验研究【营养学报 , 一 西南农业大学硕士研究生毕业论文 第二章 菜油脚中磷脂的提取纯化 磷脂是细胞的组成成分 , 广泛分布于动植物体内 , 具有广泛而重要的生理作用 。 由于它 具有独特理化性质 , 因而在医药 , 食品 、 日用化工等行业可作为药品 、 保健品 , 食品的营养 添加剂 、 乳化剂 、 起酥剂 , 化妆品的保湿剂 , 还对用于生产洗涤剂 、 涂料等 , 在橡胶 、 皮革 、 纺织 、 环保 、 轻工 、 化工等领域也被广泛利用 。 它的重要作用正被人们不断发现 , 应时范围 也正在不断扩大 。 磷脂的提取方法主要是有机溶剂萃取法 , 有机溶剂萃取法是根据磷脂不溶于醋酸甲酷 、 丙酮等有机溶剂的特点 , 利用这些溶剂将原料中可溶于其中的油脂等杂质除去 , 为了傀丙酮 不溶物含量达以上的纯净的粉末状磷脂 , 现在一般使用丙酮多步萃取法 材料与方法 材料 菜油脚四川广安市植物油脂化工厂提供 试验仪器与设备 电热恒温水浴锅北京医疗器械厂生产 型电热保温干燥箱重庆试验设备厂 离心机 卜转 分北京医用离心机厂 试验试剂 磷酸二氢钾 、 铝酸钱 、 抗坏血酸 、 盐酸 、 硫酸 、 硝酸 、 丙酮 、 毗咤 、 甲醉均为重庆试剂 厂生产 定磷试剂既抗坏血酸溶液 、 川 、 钥酸钱溶液 , 三种溶液按的体 积进行棍合 , 即为定磷试剂 。 磷酸盐标准溶液 准确称取克磷酸二氢钾溶于水中 , 移入容量瓶中 , 加 水至刻度 , 摇匀 。 吸取此溶液 。 用水稀释至伽 , 摇匀此溶液每毫升相 当于瑰 的磷酸盐含量 试验用水为蒸馏水 试验方法 菜油磷脂的分离与纯化川 从菜油脚中分离并纯化菜油磷脂的流程见 菜油脚经离心转分 , 分钟 , 分离上层中性油 , 沉淀部分经真空浓缩 , 即在沸 水浴中加热 , 进行真空脱水 , 蒸馏温度 一 石 , 真空度 , 脱水小时 , 将脱 水后的菜油脚加入约无水丙酮搅拌 , 使菜油脚中所含的油分溶入丙酮静置片刻 , 将上层澄 清含油丙酮分离再加入的无水丙酮 , 同样操作次 。 除油脂后沉淀部分驱除残留丙酮 剩余部分为中性油和少量游离脂肪酸 。 在去中性油的菜油脚中加入的正己烷溶液溶 一 一一一一一漂烈嘿竺聚驾擎犁 解磷脂 , 过滤 。 滤液中主要为磷脂和正己烷 。 沉淀再加入的正己烷溶解 , 同样操作次 , 直到滤液呈无色 , 合并正 己烷溶液在 以下的水浴锅中加热回收正 己烷 , 沉淀部分即为浓 缩菜油磷脂 。 呈黄褐色 , 带丝光的膏状物 。 油脚经真空脱水后 , 用丙酮抽提的含中性油的丙酮溶液 , 回收丙酮后 , 可得中性油 , 丙 酮还可继续利用 。 从菜油脚中第一次离心分离的中性油和溶于丙酮中回收的中性油 , 通常含有游离脂肪酸 , 可用于制备脱模油 。 即每克回收中性油中加约,搅拌 , 煮沸 , 皂化至中性油 均转化为脂肪钠皂 , 加倍体积的水 , 即为浅黄色脱模油 。 菜自脚 , 责钟扎 主。 、 票 、 赢 少,中。 后提水怕眼欲空时真用 饭逮主甚为确扮和角月性液中溶为幽甚丙主泊 确脂的正己块穆旅回咏正饭邃为条盈 己烷后得依场菜油确月 图制备莱油麟脂的流程圈 脚耽目 菜油磷脂中各组分的测定 磷脂含量的侧定一铝蓝比色法】 磷标准曲线的绘制 准确吸取上述磷标准溶液 一 , 一 、 一 、 和 , 分别 移入的容量瓶中 , 加入的定磷试剂 , 再用水定容至 , 然后在 恒温水浴中 保温乃分钟 , 取出并冷却 , 于分光光度计波长下测定吸光值 , 以磷的浓度为横坐标 , 吸光值为纵坐标绘制标准曲线 。 样品的侧定 称取菜油磷脂克 , 置于增祸中 , 加上克氧化锌先在电炉上炭化至不在冒出烟 后 , 再于 高温下灼烧 个小时 , 灰化完全后残渣用的硝酸溶解后 , 移入耐 的容量瓶中 , 用水定容从中取出溶液加入的硫酸加入的目的是赶尽硝酸后 , 进行蒸煮 , 直到把硝酸赶尽 , 冷却后定容到容量瓶中 , 测定时吸取此溶液浑浊时 需要过滤 , 移入到容量瓶中 , 加入定磷溶液 , 再用水定容至刻度 , 摇匀 , 然后按 西南农业大学硕士研究生毕业论文 甲甲口门口甲 照标准曲线的操作方法测得吸光值 , 并从标准曲线中查出磷的含量将磷转化成磷脂的系数 为 , 从而算出菜油磷脂的含量 。 丙酮不溶物的测定 将试样在不超过的水浴中温热 , 以使部分软化 , 然后充分混匀 。 精确称取此棍匀试 样 , 移入一已恒重连一玻璃搅拌棒的离心管中 , 经滴定管加入磷脂甲丙朋溶液 耐 。 在水浴中温热至试样熔化 , 但避免丙酮燕发 。 搅拌试样完全州解和分散后 , 将离心管 移入冰浴中 , 冷却分钟 , 从冰浴中取出后 , 加预先已在冰浴中冷却的分钟的礴脂一丙酮 溶液约搅拌至试样完全分散 , 用冷却的磷脂一丙酮溶液稀释至叨 】 , 搅拌 , 再放入冰 浴中巧分钟冷却结束时 , 仍在冰浴中搅拌 , 取 出搅拌棒 , 将其临时固定在向下的位里上 , 立即以约转 分钟的转速离心分离此混合物分钟 , 潍去上清液 , 用原来的搅拌棒将离心 后 的固体捣碎 , 用冷却至的磷脂一丙酮溶液加至刻度 , 再按上述步骤 , 重复进行冷 却 , 搅拌 , 离心分离和篷析 , 经第二次离心分离并笼去上层丙酮后 , 再用原来的搅拌棒捣碎 固体 , 将离心管竖放 , 于室温下蒸发掉剩余丙酮 , 残渣再经混合 , 在强制通风的烘箱中于 下干燥 分钟 , 冷却后称重 。 按下式计算丙酮不溶物百分含量 一 式中一残渣质量 一试样质量 一试样中的甲苯不溶物的百分含量 正己烷不溶物的侧定 将试样在不超过 的水浴中温热 , 以使部分软化 , 然后充分混匀后称取 , 置于 广口锥形瓶中 , 加溶剂正己烷 , 摇动至试样溶解 。 经过滤漏斗过滤漏斗预先在 下干燥小时后冷却 、 称重 , 每次用溶剂正己烷洗涤烧瓶两次 , 洗液也经过滤 。 然后 将此漏斗及滤渣在下干燥小时 , 在干燥器中冷却至室温后称重 根据漏斗的增重数 , 计算试样中正己烷不溶物的百分含量 。 水分测定 认厄 卡尔 费休 氏法 本法系根据无水碘和二氧化溜在毗旋和 甲醇溶液中能与水起定量的反应的原理进行的测 定 。 因所用试液的吸湿性很强 , 应十分注意防止自外部吸湿 , 即仪器应干燥 , 操作在午燥处 进行 。 费休氏试液制备和标定 ”配制 取已在硫酸干燥器中放置小时以上的碘 , 放入干燥的具塞烧瓶中 , 加无 水毗淀 , 溶解并用冰冷却 , 加无水甲醇 , 称重 , 于冰浴中冷却 , 通入干燥的二氧 化硫至重量增加 ,再加无水甲醇定容至 , 密塞 , 摇匀 , 在暗处放置小时 , 临用 前标定浓度 。 西南农业大学硕士研究生毕业论文 标定取干燥的具塞玻瓶 , 精密称入重蒸馏水约 , 加无水 甲醉 , 用费休氏试 液滴定至溶液由浅黄色变红棕色 , 或用永停滴定法指示终点 , 另作空白试验 , 按下式求出每 费休氏试液相当于水的质量 梦 钾 弓 式中一重燕馏水质量 , 一所消耗费休氏试液量 , 一空白试验中所耗费休氏的试液量 , 加甲醉标准液制备和标定 制备取无水甲醉 , 放入干燥的 】以 容量瓶中 , 加水 , 再用无水甲醉定 容至 犯】 ,贮于遮光、 防湿的阴凉处 。 标定准确量取水甲醉标准液 , 放于滴定烧瓶中 , 用费休氏试液滴定至液体由黄 色变红褐色 。 每 加甲醉标准中水的含量 , 按下式计算 户 式中一费休氏试液相当于水的质量 , 一 滴定时所耗费休氏试液体积 , 卜 一 水甲醇标准液的用量 , 滴定法 精确称取适量试样约消耗费休氏试液 一 放入干燥的具塞瓶中 , 加无水甲醉 一 , 在不断振摇或搅拌下用费休氏溶液滴定至溶液有浅黄色变成红棕色或用永停滴定法指示终 点 , 同时进行空 白试验 , 试样中的含水量 , 按下式求得 今 分 二【 一习牙八刃 式中 一滴定试样中所耗费休氏试液量 , 一空 白试验中所耗费休氏试液量 , 一 费休氏试液相当于水的质量 , 一试样质量 , 西南农业大学硕士研究生毕业论文 结果与讨论 磷标准 曲线的绘制 二 仁 卜卜卜 曰 已 彩攀名咀耸 标准样品中磷的含毗 图磷标准曲线 而 由可以看出 , 扩司 , 即标准样品中磷的含量与体积基