磷脂酶在浓香菜籽油脱胶中的应用研究

刘瑞利，张传许，沈益烈，占剑峰,2

(1.中粮粮油工业(黄冈)有限公司，湖北 黄州 438000；2.黄冈师范学院 大别山特色资源开发湖北省协同创新中心，湖北 黄州 438000)



磷脂酶在浓香菜籽油脱胶中的应用研究

刘瑞利1，张传许1，沈益烈1，占剑峰1,2

(1.中粮粮油工业(黄冈)有限公司，湖北 黄州 438000；2.黄冈师范学院 大别山特色资源开发湖北省协同创新中心，湖北 黄州 438000)

利用磷脂酶进行浓香菜籽毛油的脱胶研究，通过实验室小试及生产车间中试，确定浓香菜籽油的脱胶工艺为：柠檬酸添加量为0.04%，搅拌时间为50 min，加酶量0.013%，酶反应时间为25 min，加水量2.5%，脱胶后磷含量降低到24.4ppm，与传统工艺相比，酶法脱胶磷含量降低了16.2%，反应温度降低了10～15 ℃，磷脂沉降时间缩短了2～6 h。

浓香菜籽油；脱胶；磷脂酶

随着国家经济繁荣，国民生活水平的不断提高，居民的饮食理念也发生了巨大变化，由温饱型向营养型和保健型发展[1]。与之相随，制取浓香型菜籽油的新技术不断地发展着。浓香菜籽油具有其特有的香味和滋味，香味浓郁、口感滑爽、营养价值高[2]。在浓香油的精制中，为了使成品油具有令人满意的风味和质量，要确保成品油脂具有充分的储存稳定性，并且要使下游的加工工序能够方便的进行，含磷脂质等物质都要被除去[3]。

脱胶过程主要采用两种方法，即化学脱胶和酶法脱胶[4]。现在化学脱胶仍然占主要地位，但由于酶法脱胶对于环境更友好，因此，总的趋势是采用酶法脱胶[5]。要使酶法脱胶得到成功，一个重要的先决条件是开始时的脱胶工序必须高度有效，使浓香毛油中所存在的含磷量降低到40ppm以下的水平[6]。磷脂酶脱胶技术主要用于植物油精制脱胶阶段，其基本原理是通过磷脂酶水解作用切掉非水化磷脂的一个脂肪酸链生成溶血磷脂，而溶血磷脂具有很强的亲水性，可通过水化作用方便的除去[7-8]。使用磷脂酶的优点是脱胶处理的条件温和，操作更容易，生产过程更经济环保[9-10]。

中粮粮油工业(黄冈)有限公司在浓香菜籽油的加工过程中，成品油磷含量偏高，用现有工艺很难达到满意的水平，严重影响了浓香菜籽油的风味。本文采用实验室自制的磷脂酶，通过实验室小试，后在中粮粮油工业(黄冈)有限公司进行试验，对酶法脱胶工艺各个环节进行试验分析，优化了浓香菜籽油的脱胶工艺。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

菜籽毛油：中粮粮油工业(黄冈)有限公司，含磷量550～650ppm；磷脂酶：实验室自制；柠檬酸等试剂均为分析纯。

1.2仪器与设备

磁力搅拌器：上海司乐仪器有限公司；移液枪：德国Wertheim；马弗炉：上海洪纪仪器设备有限公司；分光光度计：上海仪电分析仪器有限公司。

1.3实验方法

1.3.1磷脂酶脱胶实验室小试

(1)柠檬酸添加量对去除磷脂的影响。称200 g毛油样于洁净的500 mL碘量瓶里，放在磁力搅拌器上搅拌，1 min后加入柠檬酸(浓度为50%)。柠檬酸添加量设置梯度为0、0.02%、0.04%、0.06%、0.08%，快速搅拌45 min，搅拌不停，加入蒸馏水2.0%，加酶200 uL后，开始快速搅拌反应30 min后，慢速反应15 min，静置30 min离心，取上层清液分别测定磷含量。

(2)柠檬酸搅拌时间对去除磷脂的影响。称200 g毛油样于洁净的500 mL碘量瓶里，放在磁力搅拌器上搅拌，1 min后加入柠檬酸0.04%，搅拌时间梯度设置为0、30、60、90、120 min，搅拌不停，加入蒸馏水2.0%，加酶200 uL后，开始快速搅拌反应30 min后，慢速反应15 min，静置30 min离心，取上层清液分别测定磷含量。

(3)酶的添加量对去除磷脂的影响。称200 g毛油样于洁净的500 mL碘量瓶里，放在磁力搅拌器上搅拌，1 min后加入柠檬酸0.04%，快速搅拌45 min，搅拌不停，加入蒸馏水2.0%，加酶量设置梯度为0、0.01%、0.02%、0.03%、0.04%，加酶后开始快速搅拌反应30 min后，慢速反应15 min，静置30 min离心，取上层清液检测。

(4)酶反应时间对去除磷脂的影响。称200 g毛油样于洁净的500 mL碘量瓶里，放在磁力搅拌器上搅拌，1 min后加入柠檬酸0.04%，快速搅拌45 min，搅拌不停，加入蒸馏水2.0%，快速搅拌反应时间梯度设置为15、20、25、30、35 min，慢速反应15 min，静置30 min离心，分别测定磷脂含量。

(5)加水量对去除磷脂的影响。称200 g毛油样于洁净的500 mL碘量瓶里，放在磁力搅拌器上搅拌，1 min后加入柠檬酸0.04%，快速搅拌45 min，搅拌不停，加入蒸馏水梯度设置为0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%，开始快速搅拌反应30 min后，慢速反应15 min，静置30 min离心，取上层清液分别测定磷含量。

1.3.2生产车间中试

根据前期实验室小试结果，在原有工艺的基础上进行改良，确定生产车间工艺并进行试验，并优化生产车间工艺。

1.3.3磷脂含量的测定

GB/T 5537-2008钼蓝比色法[11]。

2　结果与分析

2.1柠檬酸添加量对去除磷脂的影响

如图1所示，柠檬酸添加量对于去除油脂中的磷脂效果明显，但是柠檬酸本身特性会干扰浓香菜籽油固有风味，因此柠檬酸添加量不宜超过油重的0.04%。

图1　柠檬酸的添加量和含磷量的关系

2.2柠檬酸搅拌时间对去除磷脂的影响

由图2可知，柠檬酸加入后的搅拌时间对去除磷脂的效果影响明显，时间越长磷脂去除越彻底，但是搅拌时间超过60 min后趋于平缓，故搅拌时间选择为60 min。

图2　柠檬酸搅拌时间和含磷量的关系

2.3酶的添加量对去除磷脂的影响

如图3所示，磷脂酶的添加量对于去除磷脂效果显著，加入0.01%磷脂酶即能将成品油中磷脂降至较低的水平， 但是继续增加添加量后，含磷量的降低趋于平缓，故选择磷脂酶添加量为0.01%。

图3　酶的添加量和含磷量的关系

2.4酶反应时间对去除磷脂的影响

如图4所示，加入磷脂酶后，反应时间超过20 min后磷脂显著降低，再继续反应磷脂含量接近平稳，故选择磷脂酶反应时间为20 min。

图4　酶反应时间和含磷量的关系

2.5加水量对去除磷脂的影响

由图5可知，水是去除磷脂不可缺少的，加水量在油重的1.0%时能够很明显的降低成品油磷脂含量，在一定范围内加水量越大去除效果越好，但综合考虑后续除水等因素，加水量不宜超过2%。

图5　加水量和含磷量的关系

2.6生产车间中试结果

根据实验室小试的实验结果，进行生产车间的中试，综合实际操作可行性及生产成本等多方面因素，确定加柠檬酸量为油重0.04%，反应时间为50 min，加酶量为油重0.013%，反应时间为25 min，加水量为油重2.5%，并在浓香油车间进行中试，与传统工艺对比结果见图6、7和表1。

图6　浓香菜子油传统脱胶工艺

图7　浓香菜子油改良脱胶工艺

工艺磷脂/ppm去除率/%传统127.280.0改良24.496.2

由图6和图7可以看出，与传统脱胶方法相比，酶法脱胶反应温度较传统工艺降低了10～15 ℃，沉降时间也大大缩短，4～6 h后能进行过滤。如表1所示，从脱胶效果方面看，酶法脱胶后磷含量为24.4ppm，低于目标要求，并且相比传统方法磷含量降低了16.2%。

综上，利用磷脂酶去除磷脂的工艺较传统工艺去除效果更好，满足成品油含磷量的要求，更好的保存浓香菜籽油特有风味，同时有效的降低了能耗和提高了生产效率。在降低生产成本等方面有着显著的成效，该方法能为同行业进行更深入的研究提供参考。

[1]倪培德. 油脂加工技术[M]. 北京: 化学工业出版社,2007:15-17.

[2]高荫榆，郭磊，丁红秀，等. 植物油脱胶研究进展[J]. 食品科学,2006,27(9):268-270.

[3]吴可克，安庆大，江世德. 酶促大豆油脱胶的研究[J]. 中国粮油学报,2004,19(2):79-81.

[4]杨继国，杨博，李秋生，等. 新型磷脂酶Lecitase Ultra用于大豆油脱胶的研究[J].中国油脂,2003,28(12):31-34.

[5]Jahani M, Alizadeh M, Pirozifard M，etal. Optimization of enzymatic degumming process for rice bran oil using response surface methodology[J].Food Science and Technology, 2008, 41(10): 1892-1898.

[6]薛正莲，司武阳，张珂. 磷脂酶 A1 及其在植物油脱胶中的研究进展[J]. 粮油食品科技, 2009, 17(6): 26-27.

[7]杨继国，扬博，周珞，等.酶法脱胶过程反应机理的研究[J]. 中国油脂, 2007, 32(9): 35-37.

[8]Roy S K, Rao B V S K， Prasad R B N. Enzymatic degumming of rice bran oil[J]. Journal of the American Oil Chemists' Society, 2002, 79(8): 845-846.

[9]Yang B, Wang Y H， Yang J G. Optimization of enzymatic degumming process for rapeseed oil[J]. Journal of the American Oil Chemists' Society, 2006, 83(7): 653-658.

[10]李秋生，杨继国，杨博，等. 不同磷脂酶用于植物油脱胶的研究[J]. 中国油脂, 2004, 29(1): 19-22.

[11]中国国家标准化管理委员会. 粮油检验磷脂含量的测定GB/T 5537-2008[S]. 北京：中国标准出版社，2008：11.

责任编辑王菊平

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

刘瑞利，男，河南周口人，工程师，主要研究方向为质量安全管理的研究。

占剑峰，男，湖北黄冈人，副教授，博士，主要研究方向为油脂酶法精炼的研究。

黄冈师范学院科学研究重点项目(2014015203)；大别山特色资源开发湖北省协同创新中心团队项目(2015TD07)。