磷脂酶在濃香菜籽油脫膠中的應用研究

劉瑞利，張傳許，沈益烈，占劍峰,2

(1.中糧糧油工業(黃岡)有限公司，湖北 黃州 438000；2.黃岡師范學院 大別山特色資源開發湖北省協同創新中心，湖北 黃州 438000)

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磷脂酶在濃香菜籽油脫膠中的應用研究

劉瑞利1，張傳許1，沈益烈1，占劍峰1,2

(1.中糧糧油工業(黃岡)有限公司，湖北 黃州 438000；2.黃岡師范學院 大別山特色資源開發湖北省協同創新中心，湖北 黃州 438000)

利用磷脂酶進行濃香菜籽毛油的脫膠研究，通過實驗室小試及生產車間中試，確定濃香菜籽油的脫膠工藝為：檸檬酸添加量為0.04%，攪拌時間為50 min，加酶量0.013%，酶反應時間為25 min，加水量2.5%，脫膠后磷含量降低到24.4ppm，與傳統工藝相比，酶法脫膠磷含量降低了16.2%，反應溫度降低了10～15 ℃，磷脂沉降時間縮短了2～6 h。

濃香菜籽油；脫膠；磷脂酶

隨著國家經濟繁榮，國民生活水平的不斷提高，居民的飲食理念也發生了巨大變化，由溫飽型向營養型和保健型發展[1]。與之相隨，制取濃香型菜籽油的新技術不斷地發展著。濃香菜籽油具有其特有的香味和滋味，香味濃郁、口感滑爽、營養價值高[2]。在濃香油的精制中，為了使成品油具有令人滿意的風味和質量，要確保成品油脂具有充分的儲存穩定性，并且要使下游的加工工序能夠方便的進行，含磷脂質等物質都要被除去[3]。

脫膠過程主要采用兩種方法，即化學脫膠和酶法脫膠[4]。現在化學脫膠仍然占主要地位，但由于酶法脫膠對于環境更友好，因此，總的趨勢是采用酶法脫膠[5]。要使酶法脫膠得到成功，一個重要的先決條件是開始時的脫膠工序必須高度有效，使濃香毛油中所存在的含磷量降低到40ppm以下的水平[6]。磷脂酶脫膠技術主要用于植物油精制脫膠階段，其基本原理是通過磷脂酶水解作用切掉非水化磷脂的一個脂肪酸鏈生成溶血磷脂，而溶血磷脂具有很強的親水性，可通過水化作用方便的除去[7-8]。使用磷脂酶的優點是脫膠處理的條件溫和，操作更容易，生產過程更經濟環保[9-10]。

中糧糧油工業(黃岡)有限公司在濃香菜籽油的加工過程中，成品油磷含量偏高，用現有工藝很難達到滿意的水平，嚴重影響了濃香菜籽油的風味。本文采用實驗室自制的磷脂酶，通過實驗室小試，后在中糧糧油工業(黃岡)有限公司進行試驗，對酶法脫膠工藝各個環節進行試驗分析，優化了濃香菜籽油的脫膠工藝。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

菜籽毛油：中糧糧油工業(黃岡)有限公司，含磷量550～650ppm；磷脂酶：實驗室自制；檸檬酸等試劑均為分析純。

1.2儀器與設備

磁力攪拌器：上海司樂儀器有限公司；移液槍：德國Wertheim；馬弗爐：上海洪紀儀器設備有限公司；分光光度計：上海儀電分析儀器有限公司。

1.3實驗方法

1.3.1磷脂酶脫膠實驗室小試

(1)檸檬酸添加量對去除磷脂的影響。稱200 g毛油樣于潔凈的500 mL碘量瓶里，放在磁力攪拌器上攪拌，1 min后加入檸檬酸(濃度為50%)。檸檬酸添加量設置梯度為0、0.02%、0.04%、0.06%、0.08%，快速攪拌45 min，攪拌不停，加入蒸餾水2.0%，加酶200 uL后，開始快速攪拌反應30 min后，慢速反應15 min，靜置30 min離心，取上層清液分別測定磷含量。

(2)檸檬酸攪拌時間對去除磷脂的影響。稱200 g毛油樣于潔凈的500 mL碘量瓶里，放在磁力攪拌器上攪拌，1 min后加入檸檬酸0.04%，攪拌時間梯度設置為0、30、60、90、120 min，攪拌不停，加入蒸餾水2.0%，加酶200 uL后，開始快速攪拌反應30 min后，慢速反應15 min，靜置30 min離心，取上層清液分別測定磷含量。

(3)酶的添加量對去除磷脂的影響。稱200 g毛油樣于潔凈的500 mL碘量瓶里，放在磁力攪拌器上攪拌，1 min后加入檸檬酸0.04%，快速攪拌45 min，攪拌不停，加入蒸餾水2.0%，加酶量設置梯度為0、0.01%、0.02%、0.03%、0.04%，加酶后開始快速攪拌反應30 min后，慢速反應15 min，靜置30 min離心，取上層清液檢測。

(4)酶反應時間對去除磷脂的影響。稱200 g毛油樣于潔凈的500 mL碘量瓶里，放在磁力攪拌器上攪拌，1 min后加入檸檬酸0.04%，快速攪拌45 min，攪拌不停，加入蒸餾水2.0%，快速攪拌反應時間梯度設置為15、20、25、30、35 min，慢速反應15 min，靜置30 min離心，分別測定磷脂含量。

(5)加水量對去除磷脂的影響。稱200 g毛油樣于潔凈的500 mL碘量瓶里，放在磁力攪拌器上攪拌，1 min后加入檸檬酸0.04%，快速攪拌45 min，攪拌不停，加入蒸餾水梯度設置為0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%，開始快速攪拌反應30 min后，慢速反應15 min，靜置30 min離心，取上層清液分別測定磷含量。

1.3.2生產車間中試

根據前期實驗室小試結果，在原有工藝的基礎上進行改良，確定生產車間工藝并進行試驗，并優化生產車間工藝。

1.3.3磷脂含量的測定

GB/T 5537-2008鉬藍比色法[11]。

2　結果與分析

2.1檸檬酸添加量對去除磷脂的影響

如圖1所示，檸檬酸添加量對于去除油脂中的磷脂效果明顯，但是檸檬酸本身特性會干擾濃香菜籽油固有風味，因此檸檬酸添加量不宜超過油重的0.04%。

圖1　檸檬酸的添加量和含磷量的關系

2.2檸檬酸攪拌時間對去除磷脂的影響

由圖2可知，檸檬酸加入后的攪拌時間對去除磷脂的效果影響明顯，時間越長磷脂去除越徹底，但是攪拌時間超過60 min后趨于平緩，故攪拌時間選擇為60 min。

圖2　檸檬酸攪拌時間和含磷量的關系

2.3酶的添加量對去除磷脂的影響

如圖3所示，磷脂酶的添加量對于去除磷脂效果顯著，加入0.01%磷脂酶即能將成品油中磷脂降至較低的水平， 但是繼續增加添加量后，含磷量的降低趨于平緩，故選擇磷脂酶添加量為0.01%。

圖3　酶的添加量和含磷量的關系

2.4酶反應時間對去除磷脂的影響

如圖4所示，加入磷脂酶后，反應時間超過20 min后磷脂顯著降低，再繼續反應磷脂含量接近平穩，故選擇磷脂酶反應時間為20 min。

圖4　酶反應時間和含磷量的關系

2.5加水量對去除磷脂的影響

由圖5可知，水是去除磷脂不可缺少的，加水量在油重的1.0%時能夠很明顯的降低成品油磷脂含量，在一定范圍內加水量越大去除效果越好，但綜合考慮后續除水等因素，加水量不宜超過2%。

圖5　加水量和含磷量的關系

2.6生產車間中試結果

根據實驗室小試的實驗結果，進行生產車間的中試，綜合實際操作可行性及生產成本等多方面因素，確定加檸檬酸量為油重0.04%，反應時間為50 min，加酶量為油重0.013%，反應時間為25 min，加水量為油重2.5%，并在濃香油車間進行中試，與傳統工藝對比結果見圖6、7和表1。

圖6　濃香菜子油傳統脫膠工藝

圖7　濃香菜子油改良脫膠工藝

工藝磷脂/ppm去除率/%傳統127.280.0改良24.496.2

由圖6和圖7可以看出，與傳統脫膠方法相比，酶法脫膠反應溫度較傳統工藝降低了10～15 ℃，沉降時間也大大縮短，4～6 h后能進行過濾。如表1所示，從脫膠效果方面看，酶法脫膠后磷含量為24.4ppm，低于目標要求，并且相比傳統方法磷含量降低了16.2%。

綜上，利用磷脂酶去除磷脂的工藝較傳統工藝去除效果更好，滿足成品油含磷量的要求，更好的保存濃香菜籽油特有風味，同時有效的降低了能耗和提高了生產效率。在降低生產成本等方面有著顯著的成效，該方法能為同行業進行更深入的研究提供參考。

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責任編輯王菊平

A study on enzymatic degumming of aroma rapeseed oil with phospholipase

LIU Rui-li1, ZHANG Chuan-xu1, SHEN Yi-lie1, ZHAN Jian-feng1,2

(1.COFCO Huanggang Co. Ltd. Huangzhou 438000, Hubei, China;2.Hubei Collaborative Innovation Center for the Characteristic Resources Exploitation of Dabie Mountains,Huangzhou 438000, Hubei, China)

Aroma rapeseed oil degumming by phospholipase was studied in this paper. The process was determined in a laboratory and then a pilot plant. Optimum operation parameters were discovered: citric acid content of 0.04%, churning time of 50 minutes, enzyme dosage of 0.013%, enzyme reaction time of 25 minutes, and water content of 2.5%. The residual phosphorus content decreased to 24.4ppm. Compared with the traditional technology, the residual phosphorus content was reduced by 16.2%, the reaction temperature by 10～15 ℃, and the phosphorus settling time by 2～6 hours.

aroma rapeseed oil; degumming; phosphlipase

TS224

A

1003-8078(2016)03-0047-03

2015-12-23

10.3969/j.issn.1003-8078.2016.03.12

劉瑞利，男，河南周口人，工程師，主要研究方向為質量安全管理的研究。

占劍峰，男，湖北黃岡人，副教授，博士，主要研究方向為油脂酶法精煉的研究。

黃岡師范學院科學研究重點項目(2014015203)；大別山特色資源開發湖北省協同創新中心團隊項目(2015TD07)。