Effects of Temperature on Diacylglycerol Production by Enzymatic Soli-Phase Glycerolysis of Hydrogenated Beef Tallow

온도조절이 고상계에 경화우지로부터 디글리세리드의 효소적생산에 미치는 영향

Diglyceride was prepared by reaction of hydrogenated beef tallow and glycerol (GL) in the presence of a Pseudomonas lipase. Both substrates were mixed at the ratio of GL/Triglyceride of 0.5 which is the stoichiometric molar ratio for the complete conversion of triglyceride (TG) to diglyceride (DG). DG can be obtained by solid phase-glycerolysis of hydrogenated beef tallow without use of organic solvents or emulsifiers by careful control of reaction temperature. Optimized reaction temperature condition was as follows: An initial incubation at$60^{\circ}C$ for 2h followed by the first temperature shift down to $55^{\circ}C$ for 4h, and then the second shift down to $50^{\circ}C$ for up to 3 days. There was a large decrease in the content of TG during the first $60^{\circ}C$ incubation for 2h. Even a prolonged incubation at $60^{\circ}C$ could not make a change of the composition of the reaction mixture at liquid state. By controlling the temperature lower than $60^{\circ}C$, reaction mixtures were solidified. The reaction temperature at $50^{\circ}C$ below the melting temperature of hydrogenaed beef tallow gave an 71% optimum yield of DG after 72h enzymatic glycerolysis and about 73% of total DG was 1,3-DG.

유기용매나 계면활성제를 첨가하지 않은 효소반응계의 고상계에서 경화우지와 글리세롤(GL)로부터 디글리세리드(DG)를 생산하기 위해 리파제에 의한 글리세롤리시스 반응온도의 최적화를 수행하였다. 두 기질은 트리글리세리드(TG)인 경화우지가 완전히 디글리세리드로 전환하기에 적합한 몰비율인 GL/TG=0.5로 하여 반응시켰다. $60^{\circ}C$에서의 글리세로리시스반응는 액상에서의 평형으로 인하여 높은 함량의 디글리세리드의 생산은 불가능하였으며 반응온도를 경화우지의 녹는점 보다 낮게 조정하여 반응혼합물의 고상화를 유도함으로써 디글리세리드의 함량을 증가시킬 수가 있었다. 초기 2시간을 $60^{\circ}C$에서 반응시켜 트리글리세리드를 급격히 감소시킨 후에 $55^{\circ}C$에서 4시간을 유지시키고 마지막으로 $50^{\circ}C$에서 계속 수일간 반응시키는 것이 디글리세리드이 생산에 가장 적합한 생산조건이었다. 글리세로리시스반응 72시간 후 71%의 DG가 생성되었다. 전체 디글리세리드 중의 73%가 1,3-DG였고 27%가 1,2-DG 였다. 글리세로리시스 반응 동안 2% 내외의 자유지방산 생성이 확인되었다.