The functional, physicochemical and

The functional, physicochemical and nutritional properties of triglycerides (TG) are determined by the nature and type of fatty acids in their structures. The most abundant TG in canola oil is triolein (Ratnayake & Daun, 2004). As is also the case for other vegetable oils, canola oil is sometimes modified in order to enhance its physicochemical properties to meet the specifications for certain food applications. For example, it may be desirable to produce a solid fat, which can be achieved by partial hydrogenation of an unsaturated oil. However, the hardened fats produced in this manner contain trans-isomers, which are known to be undesirable from nutritional standpoint since they have been shown to be a major risk factor for cardiovascular disease ( Combe et al., 2007 and Roos et al., 2002). Interesterification is an alternative approach for hardening oils by incorporating fully hydrogenated or stearin fractions, thereby eliminating the formation of trans-isomers. Although the presence of saturated fatty acids can have a negative effect on blood lipid profile, and their consumption is associated with a higher risk of cardiovascular diseases, some reports suggest that stearic acid is an exception, having a lower level of intestinal absorption and hence not affecting blood lipid profile negatively ( Valenzuela, Delplanque, & Tavella, 2011).

The most common type of interesterification employed for margarine and confectionary fat production is chemical interesterification, in which metal alkylate catalysts are used. This process leads to a fully random TG structure because there is no selectivity for fatty acid position on the glycerol backbone. Also, the catalysts used in this process are toxic and lead to darkening of the final products; therefore, these color compounds and catalysts need to be removed by downstream processes. On the other hand, lipase-catalyzed interesterification can take place under milder conditions with fewer side reactions, leading to products with less refining requirement (Marangoni and Rousseau, 1995 and Xu, 2003).

Conducting reactions in supercritical fluids (SCF), especially supercritical carbon dioxide (SCCO2), has been shown to have advantages. This is due to several factors: (1) SCF allow high mass transfer rates due to their high diffusivity and low viscosity; (2) the solvation power of SCF and their performance as reaction media are a strong function of temperature and pressure; and (3) SCF are also easily removed after reaction by reducing pressure (Jenab et al., 2006, Nakamura and Hoshino, 1992, Ramsey et al., 2009 and Rezaei et al., 2007a). Supercritical fluids can be used as reaction media in lipase-catalyzed lipid reactions since the low viscosity and high diffusivity of SCF enhance transport of substrates and products through the pores of enzyme support. This leads to easier access of substrates and removal of products to and from the active sites of the enzyme, resulting in higher reaction rates in SCF compared to those in organic solvent or solvent-free reaction systems (Rezaei et al., 2007b and Rezaei et al., 2007a). However, the solubility of vegetable oils in SCCO2 alone is such that high pressures and temperatures are required in order to conduct the reaction in a supercritical solution, making the process less feasible. Alternatively, solvent-free enzymatic reactions can be conducted by dissolving the SCCO2 in the liquid lipid phase and having a CO2-expanded lipid (CX-lipid) phase to improve the mass transfer properties (Jessop and Subramaniam, 2007, Seifried and Temelli, 2010 and Subramaniam, 2010).

Lipase-catalyzed reactions are desirable because of enzyme specificity and their selectivity towards fatty acid positions on the glycerol backbone (Marangoni & Rousseau, 1995). However, the stability and activity of enzymes under high pressure CO2 depends on many parameters including the type of enzyme, pressure and temperature of the reaction system, exposure time, depressurization rate, the number of pressurization/depressurization steps, and the nature of enzyme support (Wimmer & Zarevucka, 2010). In high pressure batch stirred reactors, the exposure time to SCCO2 and the number of pressurization/depressurization steps can have an important effect on enzyme efficiency (Hlavsova et al., 2008). However, such parameters have not been investigated for the interesterification between canola oil and fully-hydrogenated canola oil (FHCO).

The objectives of this study are: (a) to determine the performance of two immobilized lipases, Lipozyme TL IM and RM IM, under SCCO2 for interesterification between canola oil and FHCO, (b) to assess the reusability of both enzymes for 4 cycles of 7 h of interesterification using SCCO2 at 65 °C and 17.5 MPa, (c) to investigate the effects of incubation of immobilized lipases in SCCO2 (4, 8 and 12 h) and pressurization/depressurization cycles (4, 8 and 12 times) at 65 °C and 17.5 MPa on their efficiency of lipid interesterification an

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

คุณสมบัติการทำงาน ปริมาณ และคุณค่าทางโภชนาการของไตรกลีเซอไรด์ (TG) ถูกกำหนด โดยธรรมชาติและชนิดของกรดไขมันในโครงสร้างของพวกเขา TG สุดในน้ำมันคาโนลาเป็น triolein (Ratnayake & Daun, 2004) เป็นกรณีอื่น ๆ น้ำมันพืช น้ำมันคาโนลาที่มีบางครั้งแก้ไขเพื่อเพิ่มคุณสมบัติทางเคมีกายภาพเพื่อตอบสนองสำหรับบางโปรแกรมประยุกต์อาหาร เช่น มันอาจถูกต้องในการผลิตไขมันแข็ง ซึ่งสามารถทำได้ โดยบางส่วนไฮโดรจีเนชันของน้ำมันไม่อิ่มตัว อย่างไรก็ตาม ไขมันแข็งที่ผลิตในลักษณะนี้ประกอบด้วยทรานส์-isomers ซึ่งเป็นที่รู้จักกันจะไม่พึงปรารถนาจากมุมมองทางโภชนาการเนื่องจากพวกเขาได้แสดงให้เป็นปัจจัยเสี่ยงสำคัญสำหรับโรคหลอดเลือดหัวใจ (Combe et al. 2007 และรูส et al. 2002) Interesterification เป็นวิธีการเลือกสำหรับชุบแข็งน้ำมันโดยผสมผสานสังเคราะห์เต็มหรือเศษส่วนไข จึงช่วยลดการก่อตัวของทรานส์-isomers แม้ว่าการปรากฏตัวของกรดไขมันอิ่มตัวสามารถมีผลกระทบต่อไขมันในเลือด และการบริโภคเกี่ยวข้องกับความเสี่ยงสูงของโรคหัวใจ บางรายงานแนะนำว่า กรดสเตียเป็นข้อยกเว้น มีระดับต่ำของการดูดซึมที่ลำไส้ และดังนั้นจึง ไม่มีผลต่อไขมันในเลือดผลเสีย (Valenzuela, Delplanque, & Tavella, 2011)ชนิดทั่วไปของ interesterification ที่ใช้สำหรับการผลิตไขมันเนยเทียมและขนม interesterification เคมี alkylate ซึ่งโลหะตัวเร่งปฏิกิริยาจะใช้ กระบวนการนี้นำไปสู่โครงสร้าง TG แบบสุ่มอย่างเต็มเนื่องจากมีไม่ใวตำแหน่งกรดไขมันในกระดูกสันหลังกลีเซอรอล นอกจากนี้ ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ในกระบวนการนี้จะเป็นพิษ และนำไปสู่ความมืดของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ดังนั้น สารสีและตัวเร่งปฏิกิริยาเหล่านี้ต้องการให้กระบวนการปลายน้ำ บนมืออื่น ๆ interesterification กระบวนเอนไซม์ไลเปสสามารถใช้สถานภายใต้เงื่อนไขพะแนงมีปฏิกิริยาข้างเคียงน้อยลง นำไปสู่ผลิตภัณฑ์ที่มีน้อยกว่าความต้องการ (Marangoni และ บังเอิญ 1995 และ Xu, 2003) การกลั่นทำปฏิกิริยาในโรงผลิตน้ำมัน (SCF), supercritical โดยเฉพาะคาร์บอนไดออกไซด์ (SCCO2), ได้รับการแสดงจะมีข้อได้เปรียบ ทั้งนี้เนื่องจากปัจจัยหลายประการ: SCF (1) อนุญาตให้มีการถ่ายโอนมวลสูงราคา diffusivity สูงและความหนืดต่ำ (2) อนุภาคที่นำพลังของ SCF และประสิทธิภาพของพวกเขาเป็นปฏิกิริยาสื่อมีการทำงานที่แข็งแกร่งของอุณหภูมิและความดัน และ (3) SCF ยังเอาออกหลังการเกิดปฏิกิริยา โดยการลดความดัน (Jenab et al. 2006 นากามูระและโฮชิโนะ 1992 แรมซีย์ et al. 2009 และ Rezaei et al. 2007a) โรงผลิตน้ำมันสามารถใช้เป็นสื่อปฏิกิริยาในปฏิกิริยา catalyzed เอนไซม์ไลเปสไขมันเนื่องจากมีความหนืดต่ำและสูง diffusivity ของ SCF เพิ่มขนส่งวัสดุและผลิตภัณฑ์ผ่านทางรูขุมขนของเอนไซม์ นี้นำไปสู่การเข้าถึงง่ายของพื้นผิวและการกำจัดของผลิตภัณฑ์ไป และจากทำงานของเอนไซม์ ผลในอัตราที่สูงปฏิกิริยาใน SCF เมื่อเทียบกับตัวทำละลายอินทรีย์หรือตัวทำละลายปราศจากปฏิกิริยาระบบ (Rezaei et al. 2007b และ Rezaei et al. 2007a) อย่างไรก็ตาม ละลายน้ำมันพืชใน SCCO2 เพียงอย่างเดียวเป็นสิ่งที่ความดันสูงและอุณหภูมิจำเป็นเพื่อทำปฏิกิริยาในโซลูชัน supercritical ทำให้กระบวนการเป็นไปได้น้อย อีกวิธีหนึ่งคือ ปฏิกิริยาของเอนไซม์ที่ปราศจากตัวทำละลายสามารถทำได้ โดยละลาย SCCO2 ในเฟสของเหลวไขมัน และมีขั้นตอนการขยาย CO2 ไขมัน (ไขมัน CX) เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติการถ่ายโอนมวล (Jessop Subramaniam, 2007, Seifried และ Temelli, 2010 และ Subramaniam, 2010)ปฏิกิริยา catalyzed เอนไซม์ไลเปสต้องการเนื่องจากมีความใวต่อตำแหน่งกรดไขมันบนกระดูกสันหลังกลีเซอรอล (Marangoni และบังเอิญ 1995) และความจำเพาะของเอนไซม์ อย่างไรก็ตาม ความมั่นคงและกิจกรรมของเอนไซม์ภายใต้ความดันสูง CO2 ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์มากมายรวมทั้งชนิดของเอนไซม์ ความดัน และอุณหภูมิของปฏิกิริยาระบบ เวลาเปิดรับแสง depressurization ราคา จำนวนขั้นตอน ผจญ/depressurization และลักษณะของการสนับสนุนเอนไซม์ (Wimmer & Zarevucka, 2010) ในชุดแรงดันสูง เตาปฏิกรณ์กวน เวลาที่แสงจะ SCCO2 และหมายเลขของขั้นตอน ผจญ/depressurization ได้ผลกระทบสำคัญต่อประสิทธิภาพเอนไซม์ (Hlavsova et al. 2008) อย่างไรก็ตาม พารามิเตอร์ดังกล่าวมีไม่ถูกตรวจสอบสำหรับ interesterification ระหว่างน้ำมันคาโนลาและน้ำมันคาโนลาสังเคราะห์เต็ม (FHCO)วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้: (ก) การตรวจสอบประสิทธิภาพของสองตรึงผสม Lipozyme TL IM และ IM RM ภายใต้ SCCO2 สำหรับ interesterification ระหว่างน้ำมันคาโนลาและ FHCO, (ข) การประเมินสามารถนำมาใช้ของเอนไซม์ทั้งสองรอบที่ 4 ของ 7 h ของ interesterification ใช้ SCCO2 65 ° C และ 17.5 MPa, (ค) การตรวจสอบผลกระทบของการกกไข่ของผสมแบบตรึงใน SCCO2 (4 , 8 และ 12 ชั่วโมง) และวงจร ผจญ/depressurization (ครั้งที่ 4, 8 และ 12) 65 ° C และ 17.5 MPa ในประสิทธิภาพของ interesterification ไขมัน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ทำงาน, เคมีกายภาพและโภชนาการคุณสมบัติของไตรกลีเซอไรด์ (TG) จะถูกกำหนดโดยธรรมชาติและชนิดของกรดไขมันในโครงสร้างของพวกเขา ขอบคุณพระเจ้าที่มีมากที่สุดในน้ำมันคาโนลาเป็น triolein (Ratnayake & Daun, 2004) ในฐานะที่เป็นกรณีน้ำมันพืชอื่น ๆ , น้ำมันคาโนลาที่มีการแก้ไขในบางครั้งเพื่อเพิ่มคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์เพื่อตอบสนองข้อกำหนดสำหรับการใช้งานอาหารบางชนิด ยกตัวอย่างเช่นมันอาจจะเป็นที่น่าพอใจในการผลิตไขมันที่เป็นของแข็งซึ่งสามารถทำได้โดยการเติมไฮโดรเจนบางส่วนของน้ำมันไม่อิ่มตัว อย่างไรก็ตามไขมันแข็งที่ผลิตในลักษณะนี้มีทรานส์ไอโซเมอซึ่งเป็นที่รู้จักเป็นที่ไม่พึงประสงค์จากมุมมองทางโภชนาการเนื่องจากพวกเขาได้รับการแสดงที่จะเป็นปัจจัยเสี่ยงสำคัญสำหรับโรคหัวใจและหลอดเลือด (Combe et al., 2007 Roos et al., 2002) interesterification เป็นวิธีทางเลือกสำหรับการชุบแข็งน้ำมันโดยการใช้มาตรการอย่างเต็มที่เติมไฮโดรเจนหรือสเตียรินเศษส่วนจึงช่วยลดการก่อตัวของทรานส์ไอโซเมอ แม้ว่าการปรากฏตัวของกรดไขมันอิ่มตัวจะมีผลในทางลบต่อรายละเอียดไขมันในเลือดและการบริโภคของพวกเขามีความเกี่ยวข้องกับความเสี่ยงสูงของโรคหัวใจและหลอดเลือด, บางรายงานชี้ให้เห็นว่ากรดสเตียเป็นข้อยกเว้นที่มีระดับที่ต่ำกว่าของการดูดซึมในลำไส้และด้วยเหตุนี้ไม่ได้ ส่งผลกระทบต่อรายละเอียดไขมันในเลือดในเชิงลบ (เอลลา Delplanque และ TAVELLA 2011). ชนิดที่พบบ่อยที่สุดของ interesterification ลูกจ้างเนยเทียมและไขมันขนมหวานผลิต interesterification เคมีซึ่งในตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะ alkylate ถูกนำมาใช้ กระบวนการนี้จะนำไปสู่โครงสร้าง TG สุ่มอย่างเต็มที่เพราะมีการคัดสรรสำหรับตำแหน่งกรดไขมันกลีเซอรอลในกระดูกสันหลังไม่มี นอกจากนี้ยังมีตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ในขั้นตอนนี้มีความเป็นพิษและนำไปสู่การดำลงของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย; ดังนั้นเหล่านี้สารสีและตัวเร่งปฏิกิริยาที่ต้องออกจากกระบวนการปลายน้ำ บนมืออื่น ๆ , เอนไซม์ไลเปส-catalyzed interesterification สามารถใช้สถานที่ภายใต้เงื่อนไขที่รุนแรงน้อยลงด้วยปฏิกิริยาข้างเคียงน้อยที่นำไปสู่ผลิตภัณฑ์ที่มีความต้องการการกลั่นน้อยกว่า (Marangoni และรูสโซส์ปี 1995 และเสี่ยว, 2003). การทำปฏิกิริยาในของเหลว supercritical (SCF) โดยเฉพาะ supercritical ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (SCCO2) ได้รับการแสดงให้เห็นว่ามีข้อได้เปรียบ นี้เกิดจากปัจจัยหลายประการ ได้แก่ (1) SCF ช่วยให้อัตราการถ่ายโอนมวลสูงเนื่องจากการแพร่กระจายสูงของพวกเขาและความหนืดต่ำ; (2) การใช้พลังงาน solvation ของ SCF และประสิทธิภาพการทำงานของพวกเขาเป็นสื่อปฏิกิริยาเป็นฟังก์ชั่นที่แข็งแกร่งของอุณหภูมิและความดัน; และ (3) SCF ยังออกได้อย่างง่ายดายหลังจากปฏิกิริยาโดยการลดความดัน (Jenab et al., 2006 และนากามูระโฮชิโนะ, 1992 แรมซีย์ et al., 2009 และ Rezaei et al., 2007A) ของเหลว supercritical สามารถใช้เป็นสื่อในการเกิดปฏิกิริยาเอนไซม์ไลเปส-เร่งปฏิกิริยาไขมันตั้งแต่ความหนืดต่ำและแพร่กระจายสูงของ SCF เพิ่มประสิทธิภาพในการขนส่งของพื้นผิวและผลิตภัณฑ์ผ่านรูขุมขนของการสนับสนุนการทำงานของเอนไซม์ นี้นำไปสู่การเข้าถึงได้ง่ายขึ้นของพื้นผิวและการกำจัดของผลิตภัณฑ์ไปและกลับจากเว็บไซต์ที่ใช้งานของเอนไซม์ส่งผลให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาสูงขึ้นใน SCF เมื่อเทียบกับผู้ที่อยู่ในตัวทำละลายอินทรีย์หรือปราศจากตัวทำละลายระบบปฏิกิริยา (Rezaei et al., 2007B และ Rezaei et al., 2007A) อย่างไรก็ตามการละลายของน้ำมันพืชใน SCCO2 คนเดียวเป็นเช่นนั้นความกดดันและอุณหภูมิสูงจะต้องเพื่อที่จะดำเนินการเกิดปฏิกิริยาในการแก้ปัญหาวิกฤตที่ทำให้กระบวนการเป็นไปได้น้อย อีกวิธีหนึ่งคือปฏิกิริยาของเอนไซม์ปราศจากตัวทำละลายสามารถดำเนินการได้โดยการละลาย SCCO2 ในระยะไขมันของเหลวและมีไขมัน CO2 ขยาย (CX-ไขมัน) ขั้นตอนการปรับปรุงคุณสมบัติการถ่ายโอนมวล (เจสซอพและเอส 2007 SEIFRIED และ Temelli 2010 และเอส 2010). ปฏิกิริยาเอนไซม์ไลเปสเร่งปฏิกิริยาเป็นที่พึงประสงค์เพราะความจำเพาะของเอนไซม์และการเลือกของพวกเขาที่มีต่อตำแหน่งของกรดไขมันในกระดูกสันหลังกลีเซอรอล (Marangoni & Rousseau, 1995) แต่ความมั่นคงและกิจกรรมของเอนไซม์ภายใต้ CO2 ความดันสูงขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการรวมทั้งชนิดของเอนไซม์, ความดันและอุณหภูมิของระบบปฏิกิริยาเวลาที่ได้รับอัตรากดดันจำนวนขั้นตอนแรงดัน / ความกดดันและธรรมชาติของการสนับสนุนการทำงานของเอนไซม์ (Wimmer & Zarevucka 2010) ความดันสูงชุดกวนเครื่องปฏิกรณ์เวลาสัมผัสกับ SCCO2 และจำนวนของขั้นตอนแรงดัน / กดดันสามารถมีผลกระทบที่สำคัญต่อประสิทธิภาพการทำงานของเอนไซม์ (Hlavsova et al., 2008) อย่างไรก็ตามพารามิเตอร์เช่นยังไม่ได้รับการตรวจสอบสำหรับ interesterification ระหว่างน้ำมันคาโนลาและน้ำมันคาโนลาเต็มเติมไฮโดรเจน (FHCO). วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คือ (ก) เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพการทำงานของสองเอนไซม์ไลเปสตรึง, Lipozyme TL IM และ RM IM ที่ ภายใต้ SCCO2 สำหรับ interesterification ระหว่างน้ำมันคาโนลาและ FHCO (ข) ในการประเมินสามารถนำมาใช้เอนไซม์ทั้ง 4 รอบของ 7 ชั่วโมง interesterification ใช้ SCCO2 ที่ 65 องศาเซลเซียสและ 17.5 MPa (ค) เพื่อศึกษาผลของการบ่มของเอนไซม์ไลเปสตรึง ใน SCCO2 (4, 8 และ 12 ชั่วโมง) และแรงดัน / รอบกดดัน (4, 8 และ 12 ครั้ง) ที่ 65 องศาเซลเซียสและ 17.5 เมกะปาสคาลที่มีต่อประสิทธิภาพของพวกเขาจากไขมัน interesterification