Page 193 - 《精细化工》2023年第5期

第 40 卷第 5 期 精 细 化 工 Vol.40, No.5
20 23 年 5 月 FINE CHEMICALS May 2023

食品与饲料用化学品
短碳链结构磷脂在 Zn-Fe O @SiO 催化作用
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下的制备及其性能

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1
张江华 1,2 ，王 婷 ，姚佳杉 ，唐晶晶 ，马 佳 ，
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1
张 伟 ，李子轩 ，周大勇
（1. 大连工业大学 轻工与化学工程学院，辽宁 大连 116034；2. 大连工业大学 国家海洋食品工程技术
研究中心，辽宁 大连 116034；3. 大连辽东半岛饮品有限公司，辽宁 大连 116034）
摘要：通过溶胶-凝胶法和浸渍法制备了负载 Zn 的 SiO 2 包覆 Fe 3 O 4 （Zn-Fe 3 O 4 @SiO 2 ），采用 SEM、TEM、XPS、
Py-IR、VSM、EDS 对其进行了表征。将 Zn-Fe 3 O 4 @SiO 2 用于催化大豆卵磷脂（SLs）与短碳链脂肪酸（丙酸和
丁酸）间的酸解反应来制备新型短碳链结构磷脂（SCSPLs）乳化剂，并对 SCSPLs 进行了性能测定。结果表明，
核壳结构 Zn-Fe 3 O 4 @SiO 2 磁性微球负载了大量的活性组分 Zn，因而可高效催化制备 SCSPLs，在 m(SLs)∶m(C3∶
0)∶m(C4∶0)=1∶4∶4、催化剂用量为原料总质量的 5%、反应温度为 50 ℃、反应时间为 5 h 的条件下，SCSPLs
的短碳链脂肪酸接入率可高达 78.15%±1.08%（丙酸和丁酸的接入率分别为 35.43%±0.62%和 42.72%±0.55%），
且 Zn-Fe 3 O 4 @SiO 2 可通过外加磁场进行简单分离，循环 5 次而无明显失活；与 SLs 相比，SCSPLs 的乳化性、
分散性和氧化稳定性均得到很大的提高。
关键词：功能乳化剂；结构磷脂；短碳链；Fe 3 O 4 @SiO 2 ；酸解；食品添加剂
中图分类号：TQ265；TQ426 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2023) 05-1113-10

Preparation and properties of short carbon chain
phospholipids catalyzed by Zn-Fe 3O 4@SiO 2

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1,2
ZHANG Jianghua , WANG Ting , YAO Jiashan , TANG Jingjing , MA Jia ,
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ZHANG Wei , LI Zixuan , ZHOU Dayong
（1. School of Light Industry and Chemical Engineering, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, Liaoning, China;
2. National Engineering Research Center of Seafood, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, Liaoning, China;
3. Dalian Liaodong Peninsula Beverage Co., Ltd., Dalian 116034, Liaoning, China）
Abstract: Zinc-loaded iron oxide coated with silica (Zn-Fe 3O 4@SiO 2) was prepared by sol-gel and
impregnation methods, and characterized by SEM, TEM, XPS, Py-IR, VSM and EDS for analysis on
textural and magnetic properties. The Zn-Fe 3O 4@SiO 2 obtained was then used in catalyzing the acidolysis
of soybean lecithins (SLs) with short-chain fatty acids (propionic acid and butyric acid) for synthesis of
novel emulsifiers of short-chain structured phospholipids (SCSPLs), followed by investigation on the main
physicochemical properties of the SCSPLs synthesized. The results showed that the active component Zn,
loaded in the core-shell Zn-Fe 3O 4@SiO 2 magnetic microspheres, effectively facilitated the synthesis of
SCSPLs. When the m(SLs)∶m(C3∶0)∶m(C4∶0)=1∶4∶4, the catalyst dosage was 5% of total mass of
raw materials, the reaction temperature was 50 ℃, and the reaction time was 5 h, the maximum short-chain
fatty acid incorporation of SCSPLs reached 78.15%±1.08% with 35.43%±0.62% of propionic acid and
42.72%±0.55% of butyric acid. Meanwhile, Zn-Fe 3O 4@SiO 2 could be easily separated with an external

收稿日期：2022-09-05; 定用日期：2022-11-28; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220831
基金项目：国家自然科学基金（32172168、31801546）；辽宁省教育厅科学研究项目（J2020039）；辽宁省普通本科高等学校校际合作
项目（重大科研项目）（21）
作者简介：张江华（1980—），女，副教授，E-mail：zhangjhdlpu@163.com。