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研發技術

磷脂對食用油品質的影響及酶法脫膠技術的研究

現代的油脂精煉是以脫膠為基礎的,毛油中的膠質以磷脂為主,故脫膠也稱為脫磷。本文圍繞磷脂與油脂風味及色澤的關系,研究了磷脂組成對油脂品質的影響,在此基礎上通過研究不同磷脂酶的脫膠機理,對酶法脫膠工藝進行改進,為酶法脫膠技術在油脂工業中的應用提供理論基礎。主要研究內容包括: 首先,研究了大豆油“魚腥味”產生的原因。通過感官評定和頂空固相微萃取氣質聯用(HS SPME GC MS)相結合的方法,發現形成的三甲胺(TMA)是大豆油產生“魚腥味”的主要原因,而磷脂中的磷脂酰膽堿(PC)是TMA的前體物質,當大豆油中PC含量達到1450mg/kg時,110°C反應18h,能聞到明顯的“魚腥味”;同時發現:TMA濃度與油脂中PC含量、儲藏溫度和儲藏時間呈正相關,而磷脂中其它組分,如磷脂酰乙醇胺(PE),磷脂酰肌醇(PI)和磷脂酸(PA),能提高PC的熱穩定性,減少TMA的產生;通過加速氧化試驗發現,PC不會顯著增加油品的色澤,而PE等其他磷脂組分對油品的色澤加深較明顯。 其次,研究了磷脂酶A1(PLA1)對脫膠效果的影響。通過實驗確定了PLA1脫膠的最適條件為:PLA1添加量40mg/kg(PLA1酶活為8670U/g),反應時間4h,反應溫度50oC,pH5.0,加水量33.5%,經PLA1脫膠后油中的磷含量能降至10mg/kg以內;通過超聲波輔助作用發現,在PLA1添加量40mg/kg(酶活同前),反應溫度55oC,pH5.0,加水量2.5%,超聲強度0.07W/cm3的條件下,可使脫膠時間縮短一半,說明適度的超聲處理能提高PLA1的催化效率。采用HPLC對PLA1脫膠過程中各磷脂組分跟蹤分析發現,PLA1脫膠形成的溶血磷脂會通過自動?;D移生成甘油酰磷脂。 然后,研究了磷脂酶C(PLC)對脫膠效果和油脂得率的影響。通過實驗確定了PLC脫膠的最適條件為:PLC添加量300mg/kg(PLC酶活為150U/g),反應時間2h,反應溫度55oC,pH5.45.5,加水量3%,在最適反應條件下,磷含量可降至15mg/kg以內,油脂得率提高約0.9%;采用HPLC對PLC脫膠過程中各磷脂組分進行分析發現:PLC對PC和PE具有強的催化效率,只需1.52h就能使大部分PC和PE水解為甘二酯(DAG),但PLC對PI和PA沒有催化作用,因此經PLC脫膠后的油很難直接滿足物理精煉的要求;將PLC在超聲輔助下直接用于水解大豆油腳,結果發現:在溫度55oC,PLC添加量800mg/kg(酶活同前),超聲強度1.20W/cm3,油腳與水質量比1/2.0,反應5h的條件下,中性油的回收率能夠達到145%。 最后,將PLA1和PLC聯合用于各種毛油的脫膠。通過實驗確定了大豆油復合酶脫膠的最適條件為:pH5.5,反應溫度55°C,加水量3%,PLC添加量300mg/kg(酶活同前),在PLC反應1h后加入40mg/kg PLA1(酶活同前)繼續反應1h,能使磷含量從697.9mg/kg降至8.7mg/kg,油脂得率提高約0.9%;同時采用檸檬酸預處理結合復合酶(PLC+PLA1)脫膠的方式對8種不同來源、不同批次的毛油進行脫膠,結果發現,在酶反應2h內,可將毛油的磷含量降至10mg/kg以內,且酶法脫膠可使初始磷含量203.81087.8mg/kg的毛油得油率提高0.31.5%;同時發現對于初始磷含量較高且非水化磷脂(NHP)含量較低的毛油,采用檸檬酸預處理與PLC脫膠相結合的工藝能降低反應成本,簡化脫膠工藝;對于初始磷含量較低且NHP含量不高的毛油,采用檸檬酸預處理與PLA1脫膠相結合的工藝,能在滿足物理精煉要求的同時保持較高的得油率。

 

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