非水相中脂肪酶催化合成糖酯類食品添加劑的研究進展

戴清源，朱秀靈

（1.安徽工程大學生物與化學工程學院，安徽蕪湖241000;2.微生物發酵安徽省工程技術研究中心，安徽蕪湖 241000）

非水相中脂肪酶催化合成糖酯類食品添加劑的研究進展

戴清源1，2，朱秀靈1

（1.安徽工程大學生物與化學工程學院，安徽蕪湖241000;2.微生物發酵安徽省工程技術研究中心，安徽蕪湖 241000）

糖酯類食品添加劑是同時含有親水和疏水基團、HLB值為1～16的一種非離子型表面活性劑，具有無臭、無味、無毒及優良的表面性能等特點，在食品工業中具有誘人的應用前景。脂肪酶非水相催化合成糖酯有著化學合成法無可比擬的優點，已引起眾多研究者的廣泛關注。本文就非水相中催化合成糖酯所用脂肪酶的來源、非水相體系、酶的催化活性、糖酯類食品添加劑的檢測方法及其在食品工業中的應用進行了綜述，并展望其發展前景。

脂肪酶催化，非水相，糖酯

食品添加劑被譽為現代食品工業的靈魂和食品工業創新的秘密武器［1］。糖酯類食品添加劑是以碳水化合物分支為親水基團、一個或多個脂肪酸作為疏水基團，同時具有親油和親水基團的一種非離子型生物表面活性劑，是聯合國糧農組織（FAO）和世界衛生組織（WHO）等推薦使用的食品添加劑［2］。但目前市場上出售的糖酯大多由化學法合成，反應條件苛刻，通常需要在高溫、高壓下進行，對酯鍵位置的選擇性差，酯鍵數量難于控制，高溫條件下易導致底物和產物的焦化、碳化，使產物色澤過深，與現在人們所追求的綠色化學不相適應。而采用生物酶催化法合成糖酯，具有反應條件溫和、易于控制、對酯鍵位置的選擇性較高、無二次污染、對環境友好等優點，日益受到人們的重視［3］。脂肪酶（lipase，EC 3.1.1.3），即三酰基甘油酰基水解酶（triacylglycerol acylhydrolases），是在油水界面上催化水解甘油三酸酯生成相應的脂肪酸和甘油的一類特殊的酯鍵水解酶［4］。自1984年Zaks A和Klibanov AM首次發表了關于非水相中脂肪酶的催化行為及熱穩定性的研究報道［5］，非水相中脂肪酶的催化合成引起了廣泛的關注。本文就非水相中催化合成糖酯類食品添加劑的脂肪酶來源、非水相體系、脂肪酶在非水相中催化活性、糖酯類食品添加劑的檢測方法及在食品工業中的應用進行了綜述，以便于作者或相關學者更好地理解和深入探討與其相關的科學問題（如脂肪酶催化機理），尋求解決問題的方法和措施。

1 常用于糖酯合成的脂肪酶

脂肪酶廣泛存在于動物、植物和微生物中，由于微生物種類多、繁殖快、易變異，且微生物脂肪酶來源豐富、作用pH和作用溫度范圍廣，適合于工業化生產和獲得高純度樣品，因此微生物脂肪酶是工業用脂肪酶的重要來源［6］。

目前，常用于合成糖酯的酶類主要是水解酶類，包括脂肪酶、蛋白酶等。脂肪酶是最早用于合成糖酯類化合物、也是非水相中酶促合成糖酯使用頻率最多的酶類［7－8］。其中，源于 Thermonyces lanuginosus的脂肪酶、源于 Candida antarctica的游離脂肪酶CAL－ B 及 固 定 化 脂 肪 酶 Novozym 435［9－10］、源 于Pseudom onas cepacea的脂肪酶 PSL、源于 Candida cylindracea的脂肪酶CCL以及豬胰脂肪酶PPL最為常用［11］。其它微生物脂肪酶，如Rhizopus delemar脂肪 酶［12］、Pseudomonas cepacia、Mucor miehei 和Thermomyces lanuginosus脂肪酶也可用于糖酯的合成［13］。例如，采用 Mucor miehei脂肪酶在 2－甲基－2－丁醇溶液中催化果糖和油酸，果糖油酸酯得率可達到83%;在異丙醚中采用豬胰脂肪酶對各種單糖進行乙酰化，1－O－酰化果糖苷最高得率為70%［8］。通常情況下，應根據合成終產物——糖酯的類型、特征及合成條件等合理選擇脂肪酶。

2 脂肪酶催化合成糖酯的非水相體系

生物酶催化過程具有溫和、高效和專一的特點，但均是在水相中進行的。而在非水相體系中，酶的活性低于其在水相中的活性;另外，具有親水性的糖分子在有機溶劑中的溶解度較低，不能與脂肪酸互溶形成均相，很難進行糖酯的合成反應。除此之外，許多具有較強親水性的有機溶劑（例如，吡啶、二甲基亞砜和二甲基甲酰胺）能很好地溶解糖和脂肪，但會導致酶穩定性的大幅下降［3］。因此，有效選擇非水相體系，以提高非水相中糖分子的濃度，同時又能保持脂肪酶較高的活性和穩定性是實現糖酯酶促合成的有效途徑［8］。

非水相酶催化主要用于實現那些在水相中無法或難以進行的反應，包括底物不溶于水的反應和存在水解副反應的反應。非水相體系主要包括有機溶劑體系、無溶劑體系（solvent－free system）、離子液體、超臨界流體等體系［3，14－17］。

2.1 有機溶劑體系

有機溶劑體系中的酶催化是指酶在含有一定量水的有機溶劑中進行的催化反應，適用于底物或者產物為疏水性物質的酶催化反應。與水相反應相比，有機相酶催化反應具有以下優點:增加疏水性反應物的溶解度，提高其轉化效率;促使反應平衡向合成糖酯的方向移動;控制或改變酶對底物的專一性和選擇性;增加酶的穩定性。然而，在某些情況下，有機溶劑會導致酶變性或抑制酶的活性;此外，具有親水性的反應底物——糖類及其配糖體在有機溶劑中溶解度低，也不利于糖酯合成。因此，在為某一反應體系選擇溶劑時應考慮底物和產物在其中的溶解度、溶劑的揮發性及其毒性、反應的后處理以及成本等。常用于糖酯合成的有機溶劑主要有吡啶、叔丁醇、二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基亞砜（DMSO）、2－甲基－2－丁醇、丙酮等一種或者兩種溶劑的混合溶液［8］。Degn 等［18］在考察有機溶劑及其混合溶液對固定化C.antarctica脂肪酶催化合成肉豆蔻酸糖酯的影響時，發現有機溶劑的組成、反應溫度、葡萄糖和肉豆蔻酸的相對含量對肉豆蔻酸葡萄糖酯合成速率都會產生不同程度的影響。當有機溶劑體系由單一叔丁醇變化到叔丁醇:吡啶（55∶45，v∶v）混合溶液、反應溫度由45℃增加到60℃時，肉豆蔻酸葡萄糖酯合成速率由3.7μmol·min－1·g－1增加到20.2μmol·min－1·g－1。在叔丁醇:吡啶混合溶液中加入DMSO（濃度大于2%）會導致酶的活性降低。另外還發現，在有機溶劑體系中溶解的和大量未溶解的葡萄糖都參與了酶促轉化，使肉豆蔻酸葡萄糖酯產量（34mg·mL－1）達到最大。在叔丁醇:吡啶體系中，可以實現果糖、α－D－甲基吡喃葡萄糖苷和麥芽糖與肉豆蔻酸的酶催化合成糖酯，三者產率分別為 22.3、26.9 和1.9μmol·min－1·g－1，但卻不能實現麥芽三糖、纖維二糖、蔗糖和乳糖的酶催化合成糖酯。由此看出，能溶解糖類物質的有機溶劑，如吡啶和DMF，有助于糖酯的酶促合成，但是會降低酶的催化活性，進而影響到酶催化反應的進行。

2.2 無溶劑體系

無溶劑體系是以純底物作為溶劑，底物濃度高、反應速度快、產品得率高、且避免了有毒物質的引入、使產品的安全性更高，有效地減少了后處理步驟，既降低生產成本，又減少環境污染，適于產品的大批量生產。因此，無溶劑體系中脂肪酶催化研究越來越受到青睞［19］。Adnani等［20］以固定化 Candida antarctica脂肪酶B為催化劑，在無溶劑體系中研究了木糖醇和兩種脂肪酸（capric和caproic acid）的酯化反應，最佳反應條件分別為:反應時間29、18h，底物摩爾比0.3和1.0，加酶量0.20、0.05g，在此條件下，達到最大相對轉化率分別為74.05%和60.5%。

2.3 離子液體

離子液體（ionic liquids）是近幾年來研究較熱的一種新型反應介質，它是由有機陽離子和無機或有機陰離子構成的低熔點鹽類，在室溫或較低溫（＜100℃）下呈液態，通常稱為室溫離子液體（room－temperature ionic liquids）。具有無揮發性（無蒸氣壓）、安全性和溶解性好、化學穩定性和熱穩定性好、可以循環利用及對環境友好等特點，故稱為“綠色溶劑（green solvents）”［3，11］。離子液體對碳水化合物有著較強地溶解能力，作為碳水化合物生物轉化的良好反應介質，用于糖酯的酶促合成研究已陸續有報道。Park等［21］以Novozyme 435為催化劑，分別以離子液體1－甲氧乙基－3－甲基咪唑四氟硼酸鹽（［MOEM Im］［BF4］）和丙酮為反應介質，研究了脂肪酶催化葡萄糖和乙酸乙烯酯（作酰基供體）的酰化反應，在兩種反應介質中葡萄糖的轉化率分別為99%和72%，產物中單酯（6－O－乙酰葡萄糖）含量分別是93%和76%，表明脂肪酶Novozyme 435在離子液體中比在丙酮中具有更高地活性和區域選擇性。由于離子液體價格較有機溶劑昂貴，且具有較高的粘度，影響了底物和產物的傳質，降低了酶促反應速度，增加了反應液過濾和酶分散的困難，因此，離子液體中酶促合成糖酯類食品添加劑的研究尚有待于進一步深入探討。但離子液體作為綠色反應介質具有傳統有機介質不可比擬的優良性質，將其用于糖酯合成將有誘人前景。

2.4 超臨界流體

超臨界流體（supercritical fluid）是一種超過臨界溫度和臨界壓力的特殊物質，物理性質介于液體和氣體之間，如CO2、氟利昂等，具有黏度小、易擴散、溶解性好、無毒及產物易分離等特點，越來越多地被用作非水相介質［19，22］。用超臨界 CO2代替庚烷作反應介質，在超臨界CO2中采用脂肪酶催化乙酸乙酯和異戊醇進行醇解反應，反應速度提高了3倍［23］。

3 非水相中脂肪酶的催化活性

傳統觀念認為酶只能在水溶液中進行反應，而自1984年Zaks A和Klibanov AM首次發表了關于非水相中脂肪酶的催化行為及熱穩定性的研究報道后［5］，人們發現酶在與水溶液環境相差很大的非水相體系中也表現出相當高的催化活性。非水相中脂肪酶的催化活性受到很多因素影響，包括有機溶劑、水、pH、溫度及酶的利用形式等。

3.1 水對非水相中脂肪酶催化活性的影響

水在非水相酶催化反應中起著關鍵作用，水分子直接或間接地通過氫鍵、疏水作用、范德華力等維持著酶分子催化活性所必需的三維構象，水的除去將導致這些構象的改變而使酶失活。靠近或結合在酶活性部位的水分對保持酶的微水相環境是必需的。強極性溶劑、親水性過強的低相對分子質量底物或強脫水劑都可能攫取保持酶活所必需的水，從而使酶失活。因此，適當的水對酶的催化作用是必需的，但過多的水也會降低酶的催化活力［23］。

3.2 有機溶劑對脂肪酶催化活性的影響

有機溶劑主要通過酶分子周圍的水來影響酶的催化活性，溶解于酶周圍水分子層的有機溶劑與酶分子直接發生作用，通過干擾酶分子中的氫鍵和疏水鍵等改變酶的構象，從而導致酶的活性被抑制或酶的失活。有機溶劑還可直接和酶分子周圍的水相互作用，通過影響水在有機溶劑相和催化劑相之間的分配來影響酶的催化活性。一般認為，溶劑的疏水性越強，溶劑與酶分子爭奪水分子的能力越小，保留在酶分子表面的水分越多，酶活性也就越大，溶劑對酶活的影響也就越小［23］。Zaks等［24］研究了 3 種不同的酶在不同的有機溶劑中的酶反應，發現在溶解度限制范圍內，酶活都隨著有機溶劑中水分含量的增加而提高，且達到最大酶活所需的水分含量，疏水溶劑比親水溶劑少。此外，有機溶劑還和能擴散的底物或反應產物相互作用，對酶催化反應的動力學參數產生影響。

3.3 pH、溫度對脂肪酶催化活性的影響

不同來源的脂肪酶其最適pH不同。許多Bacillus lipases最適pH是在酸性范圍內（pH＜6.0），如源于Bacillus sp.的脂肪酶在pH為5.5～7.2時活性最強。一般情況下，Bacillus lipases在pH 7.0～9.0范圍內較為穩定，但仍有一些酶類在很寬的pH范圍內仍能保持較高活力，如Bacillus sp.脂肪酶在pH 5.0～11.0條件下處理24h活性不變。與此相反，B.subtilis 168脂肪酶在強堿性條件下較為穩定，pH 12.0處理24h仍保持其最初活性，pH 13.0處理24h其活性為最初活性的 65%［6］。

溫度對脂肪酶活性影響也不同，如源于Bacillus sp.H1的脂肪酶在70℃時活性最大，當中60℃、pH 7.0條件下處理20h后其活性為最初酶活的80%［6］。

3.4 非水相中脂肪酶的利用形式對酶活的影響

非水相中脂肪酶的利用形式一般有三種:酶粉、固定化酶和化學修飾酶。酶的利用形式不同，其催化活力也不同。在非水相中，由于酶的溶解度低，反應過程中易結塊，所以酶活受到抑制，酶的可利用率降低。如果將酶固定化在惰性載體上，則可以提高酶在溶劑中的擴散效率和熱力學穩定性，調節和控制酶的活性與選擇性，有利于酶的回收和連續化生產。但是固定化載體、載體顆粒大小、表面積、孔徑及溶劑等因素對固定化脂肪酶催化活性會產生一定的影響，甚至會導致酶活下降或喪失。Paula等［25］采用溶膠凝膠技術制備的聚硅氧烷－聚乙烯醇復合材料作為固定化豬胰脂肪酶的載體，通過對固定化和未固定化的豬胰脂肪酶作用條件（pH、溫度和底物濃度）的比較，發現兩者最適pH均為8.0，最適溫度不同，前者為45℃，后者為40℃。豬胰脂肪酶固定化后適宜pH范圍縮小，但在pH7.0～8.5范圍內，其相對活性仍保持在較高水平（＞80%）。

脂肪酶粉雖然在非水介質中能夠催化反應，但由于溶解度低，所以其催化效率也較低。但通過表面活性劑等化學修飾和界面激活作用、脂肪酶蛋白的側鏈修飾、脂肪酶分子的定點突變和定向進化等優化酶催化性能的手段，可以使酶保持較高的活力和穩定性，目前已有較多的文獻報道［19，26］。

4 糖酯類食品添加劑的檢測方法

檢測脂肪酶催化合成的糖酯類食品添加劑的方法主要有薄層色譜（TLC）法、高效液相色譜（HPLC）法和氣相色譜（GC）法等［27］。TLC法檢測糖酯時樣品用量少、展開時間短、顯色方便，且分離效率高，是一種成本低、應用廣泛的微量分離手段。分析成本低是薄層色譜法最突出的特點。除此之外，TLC法對樣品預處理要求較低，對固定相、展開劑的選擇自由度較大，分析方法易于操作，十分適合在實驗室中進行樣品的分析，是目前糖酯定性分析的主要方法，也是分離少量糖酯反應液最常用的方法，它不僅可以將產物與底物完全分離，而且可將不同酯化度的糖酯有效分開［28］。反相HPLC法檢測糖酯類食品添加劑對樣品預處理簡單，色譜柱的選擇范圍寬，流動相的種類及比例可任意變化，分析時間較短，具有較強的分離能力和檢測方式多樣等優點，可以用于糖酯的定量和定性分析［29］。自20世紀80年代應用于蔗糖酯的分析中以來，發展特別迅速。GC法也是檢測糖酯的常用方法［30］，但是由于它需要對樣品進行衍生化處理，對不穩定化合物的檢測易產生較大誤差。

5 糖酯類食品添加劑的應用

糖酯是同時含有親水和親油基團的陰離子型表面活性劑，其親水性基團糖水化合物含有多個羥基，控制羥基與脂肪酸的酯化程度，可以制成親水－親油平衡（HLB）值1～16的糖酯，適用范圍很廣。糖酯類食品添加劑具有優良的表面活性、生物相容性、可生物降解性和無毒、無臭、無刺激等優點，某些糖酯及其衍生物還具有抑菌、抗病毒和抗腫瘤等活性，已作為食品乳化劑、潤濕與分散劑、食品質地改良劑、保鮮殺菌劑、結晶調節劑、抗老化劑等廣泛應用于食品工業［9，31－33］。

糖酯可以和淀粉、蛋白質形成復合物，從而影響淀粉和蛋白質的理化性質。蔗糖酯與直鏈淀粉分子相互作用形成復合物，可以抑制淀粉回生，使面包長期保持新鮮口味。蔗糖酯與蛋白質分子相互作用，降低蛋白質對低pH、鹽、乙醇、高溫和剪切作用的敏感度，增加蛋白質的溶解度，使蛋白質不易絮凝［34］。Ann Barrett等［35］發現在面團中添加適量的糖酯，面團的耐揉性及凍融穩定性均有所增加，面包結構將更加細膩和松軟，面包體積膨大，貨架期延長。

不同糖酯具有不同的抑菌特性，蔗糖酯對微生物具有較廣泛的抑制作用，其中對G+菌，特別是對形成芽孢的G+菌具有明顯抑制作用。但蔗糖酯對乳酸菌的生長沒有影響，故在發酵食品制造中仍可使用蔗糖酯［2］。糖酯的抑菌性與其酯化度密切相關。蔗糖月桂酸單酯較二酯或多酯的抑菌性強。6－O－麥芽糖月桂酸單酯可抑制Bacilluss sp.和Lactobacillus plantarum的生長，6－O－麥芽糖月桂酸單酯和6’－O－麥芽糖月桂酸單酯可抑制 Bacillusssp.和Escherichia.coli的生長，而6，6’－O－麥芽糖月桂酸二酯對微生物沒有明顯的抑制作用［9］。

糖酯作為食品乳化劑應用于冰淇淋的生產，隨著糖酯HLB值的增加，冰淇淋的表面張力不斷降低，在保持樣品粘度變化不大的前提下，添加糖酯可防止脂肪分子的過度凝集而影響冰淇淋的質量，同時又能保證冰淇淋的融化速率與添加混合乳化劑的樣品相似。高HLB值的糖酯可有效抑制糖類在水相中的結晶，而低HLB糖酯則可防止油脂的大結晶的生成，因此，糖酯作為結晶調節劑可用于巧克力的生產，以改善巧克力的口感［36］。

6 結論

糖酯類食品添加劑具有無臭、無味、無毒及優良的表面活性等特點，在食品工業中有著廣泛的應用前景。非水相脂肪酶催化合成糖酯具有傳統的化學合成法所無可比擬的優越性:反應條件溫和、區域選擇性高、易于控制、副產物少、節能減排、清潔環保等，世界各國都對非水相脂肪酶催化合成活性物質的技術非常重視，盡管目前的研究大都還處于基礎研究階段，進行工業化嘗試的還不多，但是隨著生物技術的發展尤其是酶制劑工業的發展，脂肪酶成本將不斷降低，而酶活和穩定性不斷增高，酶法清潔生產的優越性更加突出，脂肪酶非水相催化合成糖酯將越來越受到大家的青睞。

［1］劉鐘棟.食品添加劑［M］.南京:東南大學出版社，2006:6.

［2］劉巧瑜，張曉鳴.糖酯的表面活性及其在食品加工中的應用［J］.食品研究與開發，2010，31（6）:189－192.

［3］Lee SH，Nguyen HM，Koo YM，et al.Ultrasound－enhanced lipase activity in the synthesis of sugar ester using ionic liquids［J］.Process Biochemistry，2008，43（9）:1009－1012.

［4］Cherif S，Gargouri Y.Thermoactivity and effects of organic solvents on digestive lipase from hepatopancreas of the green crab［J］.Food Chemistry，2009，116（1）:82－86.

［5］Zaks A，Klibanov AM.Enzymatic catalysis in nonaqueous solvents［J］.The Journal of Biological Chemistry，1988，263（7）:3194－3201.

［6］Guncheva M，Zhiryakova D.Catalytic properties and potential applications of Bacillus lipases［J］.Journal of Molecular Catalysis B:Enzymatic，2011，68:1－21.

［7］Long ZD，Xu JH，Pan J.Significant improvement of Serratia marcescens lipase fermentation，by optimizing medium，induction，and oxygen supply［J］.Applied Biochemistry and Biotechnology，2007，142（2）:148－157.

［8］Chang SW，Shaw JF.Biocatalysis for the production of carbohydrate esters［J］.New Biotechnology，2009，26（3－4）:109－116.

［9］Ferrer M，Soliveri J，Plou FJ，et al.Synthesis of sugar esters in solvent mixtures by lipases from Thermomyces lanuginosus and Candida antarctica B，and their antimicrobial properties［J］.Enzyme and Microbial Technology，2005，36（4）:391－398.

［10］Ong AL，Kamaruddin AH，Bhatia S，et al.Performance of free Candida antarctica lipase B in the enantioselective esterification of（R）－ketoprofen［J］.Enzyme and Microbial Technology，2006，39（4）:924－929.

［11］陳志剛，宗敏華，婁文勇.非水介質中酶促糖酯合成研究進展［J］.分子催化，2007，21（1）:90－95.

［12］Uehara A，Imai M，Suzuki I.The most favorable condition for lipid hydrolysis by Rhizopus delemar lipase in combination with a sugar－ester and alcohol W/O micro－emulsion system［J］.Colloids and Surfaces A:Physicochemical and Engineering Aspects，2008，324（1－3）:79－85.

［13］Walsh MK，Bombyk RA，Wagh A，et al.Synthesis of lactose mono－laurate as influenced by various lipases and solvents［J］.Journal of Molecular Catalysis B:Enzymatic，2009，60（3－4）:171－177.

［14］Habulin M，?abeder S，Paljevac M，et al.Lipase－catalyzed esterification of citronellol with lauric acid in supercritical carbon dioxide/co－solvent media［J］.The Journal of Supercritical Fluids，2007，43（2）:199－203.

［15］García－Arrazola R，López－Guerrero DA，Gimeno M，et al.Lipase－catalyzed synthesis of poly－L－lactide using supercritical carbon dioxide［J］.The Journal of Super－critical Fluids，2009，51（2）:197－201.

［16］戈鈞.脂肪酶納米凝膠及其非水相催化合成有機化學品的研究［D］.北京:清華大學，2009.

［17］Adachi S，Kobayashi T.Synthesis of esters by immobilizedlipase－catalyzed condensation reaction of sugars and fatty acids in water－ miscible organic solvent［J］.Journal of Bioscience and Bioengineering，2005，99（2）:87－94.

［18］Degn P，Zimmermann W.Optimization of Carbohydrate Fatty Acid Ester Synthesis in Organic Media by a Lipase from Candida antarctica［J］.Biotechnology and Bioengineering，2001，74:483－491.

［19］閻金勇，閆云君.脂肪酶非水相催化作用［J］.生命的化學，2008，28（3）:268－271.

［20］Adnani A，Basri M，Chaibakhsh N，et al.Chemometric analysis of lipase－catalyzed synthesis of xylitol esters in a solvent－free system［J］.Carbohydrate Research，2011，346（4）:472－479.

［21］Park S，Kazlauskas RJ.Improved preparation and use of room－temperature ionic liquids in lipase－catalyzed enantio－and regioselective acylations［J］.The Journal of Organic Chemistry，2001，66（25）:8395－8401.

［22］Palocci C，Falconi M，Chronopoulou L，et al.Lipasecatalyzed regio－selective acylation oftritylglycosides in supercritical carbon dioxide［J］.The Journal of Supercritical Fluids，2008，45（1）:88－93.

［23］張曉鳴，周健，劉巧瑜，等.有機相脂肪酶催化合成技術在食品及相關領域的應用［J］.食品與生物技術學報，2006，25（1）:120－126.

［24］Zaks A，Klibanov AM.The effect of water on enzyme action in organic media［J］.The Journal of Biological Chemistry，1988，263（17）:8017－8021.

［25］Paula AV，Urioste D，Santos JC，et al.Porcine pancreatic lipase immobilized on polysiloxane－polyvinyl alcohol hybrid matrix:catalytic properties and feasibility to mediate synthesis of surfactants and biodiesel［J］.Journal of Chemical Technology ＆Biotechnology，2007，82（3）:281－288.

［26］Mateo C，Palomo JM，Fernández－ Lorente G，et al.Improvement of enzyme activity，stability and selectivity via immobilization techniques［J］.Enzyme and Microbial Technology，2007，40（6）:1451－1463.

［27］孫月娥，王衛東.脂肪酸糖酯類表面活性劑的合成及應用［J］.化學通報，2010（4）:302－307.

［28］吳可克，安慶大.酶促反應合成蔗糖棕櫚酸酯的研究［J］.中國油脂，2004（3）:37－39.

［29］Kuwabara K，Watanabe Y，Adachi S，et al.Synthesis of 6－O－unsaturated acyl L－ascorbates by immobilized lipase in acetone in the presence of molecular sieve［J］.Biochemical Engineering Journal，2003，16（1）:17－22.

［30］Chowdary GV，Prapulla SG.The influence of water activity on the lipase catalyzed synthesis of butyl butyrate by transesterification［J］.Process Biochemistry，2002，38（3）:393－397.

［31］劉巧瑜，張曉鳴.糖酯酶促合成轉化率的影響因素分析［J］.食品與生物技術學報，2010，29（4）:526－532.

［32］胡俊，王海玲，朱凱，等.無溶劑體系中酶促合成糖酯［J］.分子催化，2008，22（3）:260－264.

［33］Rajendran A，Palanisamy A，Thangavelu V.Lipase catalyzed ester synthesis for food processing industries［J］.Food Science and Technology，2009，52（1）:207－219.

［34］Selomulyo VO，Zhou W.Frozen bread dough:Effects of freezing storage and dough improvers［J］.Journal of Cereal Science，2007，45（1）:1－17.

［35］Barrett A，CardelloA，Maguire P，et al.Effects of sucrose ester，dough conditioner，and storage temperature on long－ term textural stability of shelf－ stable bread［J］.Cereal Chemistry，2002，79（6）:806－811.

［36］Véronique MS，Michèle G，Philippe M，et al.Shear－induced phase transitions in sucrose ester surfactant［J］.Journal of Colloid and Interface Science，2004，270（2）:270－275.

Research progress of lipase－catalyzed synthesis
of carbohydrate esters as food additives in non－aqueous phase

DAI Qing－yuan1，2，ZHU Xiu－ling1
（1.College of Biology and Chemical Engineering，Anhui Polytechnic University，Wuhu 241000，China;
2.Engineering Technology Research Center of Microbial Fermentation of Anhui Province，Wuhu 241000，China）

Carbohydrate fatty acid esters are non－ionic surfactants containing both hydrophilic and hydrophobic groups and having a wide range of hydrophilic－lipophilic balance（HLB）value from 1 to 16.These esters，which have several characteristics，such as odorless，tasteless，non－toxic and surface－active，have been applied to food industry with attractive prospects.Compared with chemical synthesis，lipase－catalyzed synthesis of carbohydrate fatty acid esters in non － aqueous has a lot of unexampled advantages，as a result，it has attracted many researchers’attention.In this paper，the source of lipase，non－aqueous system，catalytic activity of lipase in nonaqueous system，detection and application of carbohydrate fatty acid esters as food additive in food industry were summarized briefly.The prospects for future development of carbohydrate fatty acid esters were also introduced.

lipase－catalyzed;non－aqueous phase;carbohydrate fatty acid esters

TS202.3

A

1002－0306（2012）10－0385－05

2011－05－16

戴清源（1980－），男，碩士，講師，研究方向:食品資源開發與利用。

安徽高校省級自然科學研究項目（KJ2011B026）;蕪湖市科技計劃項目（2009100016）。