超聲波作用下大豆磷脂的羥基化改性研究

張世蘭

摘 要：進入21世紀以來，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對生活方式有了更高的要求，越來越多的人更趨向于食用一些營養品。其中，豆制品是廣大群眾的重要選擇，這是因為大豆富含蛋白質，人們食用后能夠有利于機體的消化和吸收。其中，大豆磷脂是大豆的重要的化學組成成分，而且經過不斷的改進，大豆磷脂已經成為天然的表面活性劑，在食品、 醫藥、 化妝品、 飼料等領域都得到了較好的應用。但是大豆材料在應用過程中還有許多缺點，其親水性能和乳化分散性不是很理想，所以在應用過程中還需要對其性能進行不斷改進，如此，才能使其更加滿足市場需求。下面，本文對大豆濃縮磷脂羥基化改性做研究，提出了改進羥基化性能的工藝手段。

關鍵詞：大豆磷脂；羥基化改性；超聲波作用

大豆磷脂是在進行大豆油精煉過程中產生的副產物，該物質在化學成分上屬于化合物，是由脂肪酸甘油酯通過磷酸根與膽堿或膽胺等不同的基團相連接生成的，其構成成分也是多種多樣的，而主要成分主要是磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇等。而且近些年來，大豆磷脂還被廣泛應用到奶制品中，在奶制品的制造過程中充當天然乳化劑，這是因為大豆磷脂含有親水和疏水的基團。而且，大豆磷脂還富含不飽和脂肪酸，所以醫學界也開始用其制造各種保健品，大豆磷脂還可以當做一種天然的營養強化劑，人們食用后可以對身體的脂肪代謝、肌肉生長、系統發育起到顯著的作用。而經過近些年的科技研究發現，超聲波作用對大豆磷脂羥基化反應起到了顯著的作用，進而更加滿足人們的生活需求；下面，筆者通過具體實驗對其進行深入探討。

一、材料與方法

1.主要材料

本研究所使用的大豆磷脂材料統一為鄭州四維磷脂技術有限公司所生產的；所使用的化學藥品或試劑如下：硫酸鈉、碘化鉀、鹽酸試劑、冰乙酸試劑、一氯化碘、雙氧水溶液、硫代硫酸鈉等，以上化學試劑均使用天津市凱通化學試劑有限公司所出廠的。

2.主要儀器

由梅特勒-托利多儀器有限公司制造的梅特勒型天平；由寧波新生物科技股份有限公司制造的超聲波清洗機；恒溫加熱攪拌器以及電熱式鼓風型干燥箱；旋轉蒸發儀器和循環水式真空泵。

3.實驗方案

首先，要用梅特勒型天平先稱取一定的經過濃縮后的大豆磷脂，然后將稱取后的濃縮大豆磷脂置于燒瓶中，然后再往燒瓶中注入一定量的乳酸試劑和雙氧水試劑，在該環節中，要按照正確的步驟進行操作。其次，通過一定的操作讓燒杯中的溶液混合均勻，該環節可以使用晃動燒瓶或者攪拌的方式對其操作。最后，將燒杯置于超聲波清洗器中，而且超聲波清洗器的功率一般為2千瓦，然后使其進行羥基化反應；在反應過程中要注意反應條件，要保證反應時間的充足和外界溫度的恒定，反應結束后需要加入一定量的堿液加以中和，然后測定羥基化產物的碘值。

4.碘值的測定

碘值是反映脂類物質中不飽和脂肪酸含量的有效方法，其原理是碳鏈中的不飽和鍵可以與鹵族元素發生反應，不飽和雙鍵的數目越多，所需要的鹵素含量也就越多，因此可以通過測定脂類物質吸收碘的量，進而測定其不飽和度。

二、實驗結果

1.單因素對磷脂羥基化程度的影響分析

首先，乳酸的加入能夠促進化學反應的進行，這是因為在磷脂羥基化的過程中，乳酸可以為反應充當催化劑，乳酸是酸性物質，能為整個反應提供酸性環境，進而防止過氧化氫的分解；而且乳酸可以與磷脂發生羥化反應，所以控制乳酸的用量對促進反應的進行至關重要。在本實驗中，當乳酸加入量小于3%，隨著的乳酸加入量的增加，產品的碘值逐漸減小，磷脂中的不飽和度逐漸降低，說明其羥基化程度越高，而當乳酸加入量大于3%時，則隨著乳酸加入量的增加，產品的碘值逐漸變大，磷脂中的不飽和度逐漸升高，說明其羥基化程度越低；所以該實驗中的乳酸加入量應為3%。其次，雙氧水加入量對磷脂羥基化程度的影響；雙氧水在磷脂的羥基化反應中能夠起到氧化乳酸的作用，在本實驗中，隨著雙氧水加入量的增多反應物的碘值逐漸降低，表明磷脂羥基化程度逐漸增高，當雙氧水加入量大于20%時，則磷脂的碘值又開始降低，說明雙氧水的加入量為毛20%最為合適。最后，就是時間對羥基化程度的影響；隨著反應時間的延續，產物的碘值逐漸降低，而當超過30分鐘后，碘值變化程度不大，說明30分鐘應為反應進行的最佳時間。

2.正交實驗

根據單因素實驗結果，選擇乳酸加入量、雙氧水加入量、反應時間三個因素，每個因素分別取3個水平進行實驗，其中水平1：乳酸加入量為2%，雙氧水加入量為15%，反應時間為20分鐘；水平2：乳酸加入量為3%，雙氧水加入量為20%，反應時間為30分鐘；水平3：乳酸加入量為4%，雙氧水加入量為25%，反應時間為40分鐘；而且經過實驗表明，當反應條件為乳酸加入量為4%，雙氧水加入量為20%，反應時間為40分鐘時為最佳工藝選擇；而且乳酸加入量對羥基化影響程度最高，其次是反應時間，最后是雙氧水的加入量。

三、討論

綜上所述，本研究通過實驗對超聲波作用下大豆磷脂的羥基化改性進行了深入的研究，實驗結果表明，乳酸加入量、反應時間以及雙氧水加入量均能夠對超聲波作用下的磷脂的羥基化反應起到一定的促進作用，而且當反應條件為乳酸加入量為4%，雙氧水加入量為20%，反應時間為40分鐘時為最佳工藝選擇。

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