酶解法在油脂提取中的应用研究进展

冯学花，陶阿丽，蔡晓芳

(安徽新华学院药学院，安徽 合肥 230088)

油脂存在于人类生活的各个领域，在食品工业、化妆品工业、制药工业、医学中被广泛的使用，如食用动植物油、工业原料等，有些油脂还有特殊的药理作用，如蓖麻油具有缓泻功能，麻油则具有消炎镇痛的疗效[1～5]。目前对油脂的提取已经遍及各种植物油(大豆、扁桃仁、花生、玉米胚芽、油菜籽)、动物油(陆生动物油和海生动物油)、微生物油等，油脂提取方法也有如压榨法、浸出法、熬制法、蒸煮法、有机溶剂浸出法和酶解法等多种[6～8]。每种提取方法都有不同的优缺点，笔者对酶解法在油脂提取中的应用研究进展进行了综述，以期为酶解法在油脂提取中的进一步开发和利用提供参考。

1 酶解法概述

酶作为生物催化剂具高选择性、反应条件温和的特点。酶解法主要利用酶作用于指定的结构，降解油料细胞破坏蛋白质和脂肪的结合，使油脂释放，此法不影响除酶以外其他结构，能有效保持油脂的原始结构，维持蛋白质的营养效价和功能不变，延长油脂的保质期[9,10]。酶解法反应条件温和、工艺过程环保、反应能耗低、蛋白质不易变性，在很大程度上能提高油脂提取率，降低能耗，解决环境污染问题，同时还能制得优质油脂和蛋白质[11,12]。基于以上优点，酶解法被大范围地用于植物油、动物油、微生物油及各种鱼油提取技术中。

2 酶解法在油脂提取中的应用

2.1 在植物油脂提取中的应用

酶解法作为一种新兴的植物油脂提取技术，主要是对油料组织细胞、脂蛋白、脂多糖等复合体进行酶水解，从而使油脂更好更快地游离，然后被分解提取出来。韩宗元等[13]设计了中试和循环酶解试验提取大豆油脂，考察了循环次数及酶添加量对酶水解中试实验油脂提取率和大豆油脂品质的影响。结果表明：样品在提取1次、离心2次、破乳1次后进行循环酶水解，随着循环试验次数的增加，油脂提取率也呈逐渐升高趋势，油脂提取率在第4次时达到最大值(66.46±0.28)%。对所得大豆油脂进行检测得出：酶解法提取所得大豆油脂的酸值、过氧化值和磷含量均明显低于传统溶剂浸提法，对其他指标进行进一步检测发现，除水分和挥发物外，其他指标均符合国家三级大豆油标准，说明酶解法提取所得大豆油品质要优于溶剂浸提法。

丝瓜籽常常作为丝瓜的副产物被丢弃，造成一定浪费。胡滨等[14]优选酶解法提取丝瓜籽油的最佳工艺。在单因素试验与混料试验的基础上进行正交试验确定酶解法提取丝瓜籽油的酶解条件为：按维素酶∶果胶酶∶半纤维素酶为0.663∶0.237∶0.100的比例配制复合酶，在样品中添加2.0%的该复合酶，首先在pH 4.8、温度45℃、液料比7∶1条件下酶解2.5h；再加入1.0%的中性蛋白酶，在pH 6.8、温度45℃条件下继续酶解1.5h，经测定丝瓜籽油提取率可达93.85%，油脂提取率较高。

为满足营养、安全、风味、保健的花生油制品消费需求，杨红霞等[15]对花生油酶解法提取工艺进行了优化，以蛋白质的水解度为考察指标，分析了影响酶解反应因素，在单因素基础上进行正交试验，得出酶解法提取花生油的最佳工艺条件为：温度60℃，碱性蛋白酶(pH 9.0)加入量0.4mL，底物浓度20%，最终蛋白质水解度达0.215。

胡睿娟等[16]以扁桃仁为原料，采用分步酶解法提取扁桃仁油及水解蛋白，在单因素试验基础上进行正交试验，确定最佳工艺条件如下：料液比1∶5，纤维素酶用量2%，pH 5，温度45℃，时间4.5h，碱提pH 8.5，温度55℃，时间30min，碱性蛋白酶用量1.5%，pH 9.5，温度50℃，时间2h。在此条件下，扁桃仁油与水解蛋白提取率分别为76.03%和84.39%。

小麦是我国主要的粮食作物，小麦胚芽油具有很高的营养价值，富含二十八碳醇、亚油酸、维生素E、亚麻酸及多种活性组分。由于小麦胚芽油提取较为困难，因此国产小麦胚芽油的厂家较少，主要依赖于进口，导致价格昂贵。马娇等[17]采用响应面法优化小麦胚芽油提取工艺，以超声波预处理小麦胚芽后利用复合酶(纤维素酶∶蛋白酶=1∶5)进行酶解，通过单因素试验筛选出复合酶用量、酶解pH、酶解温度、酶解时间4个主要影响因素，影响因素主次顺序为：复合酶用量>酶解温度>pH>酶解时间；响应面法优化出小麦胚芽超声波预处理条件为液料比6∶1，超声功率400W，超声时间20min，酶解条件为复合酶用量2.27%，酶解pH=5，酶解温度45℃，酶解时间6.1h，小麦胚芽油出油率达9.692%。所得小麦胚芽油经分析含棕榈酸17.66%，油酸15.00%，亚油酸59.51%，亚麻酸6.61%。可见，酶解法提取植物油脂工艺中，由于酶的专一性和酶解条件的温和性，降解产物不会与提取物发生反应，并且易分离，可有效地保证植物油脂的品质，大大提高副产物的利用率。

2.2 在动物油脂提取中的应用

马油的使用有着悠久的历史，早在汉末《名医别录》中就有相关记载。马油含有60%以上的不饱和脂肪酸，同时含有丰富的维生素E、亚麻酸等物质具有恢复机体健康和使肌肤变嫩等功效，广泛应用在护发、美容和治疗伤痕等产品中。我国新疆马匹资源丰富，但对马资源的开发利用相对落后，因而对马油提取工艺的研究具有重要意义。郑晶等[18]采用中性蛋白酶水解提取马油，在单因素试验基础上采用正交试验法对提取工艺进行优化，得到提取工艺条件为酶解温度55℃，酶解时间2.5h，酶添加量1%，pH 6.5，该条件下马油提取率可达74.74%。

鹅油主要沉积在肥肝鹅的腹部和皮下，通过精炼处理得到的鹅油具有低胆固醇和高不饱和脂肪酸的特点，是一种有待开发的动物脂肪。王宝维等[19]采用鹅油原料，以底物比(脂肪酸∶甘油)、加酶量、反应时间及反应温度为考察因素，以甘油二酯的生成率为考察指标，采用响应面法优选鹅油甘油二酯的制备工艺。得到提取工艺条件为:反应温度为46℃，反应时间为9.2h，底物比为1.2，加酶量为3.03%，所得到的甘油二酯的产率可达92.57%。

陶轶松等[20]运用酶解法从甲鱼四肢根部的脂肪中提取甲鱼油，利用响应面法优选出最佳工艺条件为酶解温度61℃，酶添加量1.25%，料液比1∶1.5，酶解时间2.5h，甲鱼油提取率可达76.3%。将所得甲鱼油进行脱胶、脱酸、脱臭和脱色精制处理后，对所得精制甲鱼油进行理化指标和脂肪酸组成成分分析，结果精制甲鱼油的理化指标均达到国家精制鱼油一级标准，成分分析出脂肪酸共33种，其中不饱和脂肪酸含量高达78.13%。刘闪等[21]用白鲢鱼头为原料，以鱼油提取率为考察指标，利用中性蛋白酶酶水解法提取鱼油，通过单因素试验确定各因素对酶水解过程的影响，并在单因素试验基础上进行正交试验，得出提取鱼油的最佳工艺条件为料液比1∶1.5，酶解时间3h，酶添加量1.5%，酶解温度45℃，pH 7.0，粗鱼油的提取率可达74.8%。可见因酶解法具有较多优点，酶解法在动物油脂提取中也得到了广泛的利用。

2.3 在微生物油脂提取中的应用

微生物油脂主要大多由不饱和脂肪酸组成，包括亚油酸(LA)、γ-亚麻酸、花生四烯酸(ARA)、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸等。这些不饱和脂肪酸对人体调节免疫、心血管系统、神经系统、内分泌系统都具有广泛而重要的生理作用，此外，产油微生物还能利用碳水化合物合成微生物油脂，并且大部分微生物油脂可以替代动植物油脂生产生物柴油，可有效缓解能源危机。近年来，微生物油脂作为可再生的绿色能源也越来越备受关注。张秋红等[22]利用纤维素酶，在pH 4.10、酶解温度37.9℃、酶用量0.16%条件下酶解1.86h，破坏眼点拟微绿球藻细胞壁，再进行油脂提取，油脂提取率达(38.69±0.15)%。酶解法提取微生物油脂可用于制备生物柴油，在解决能源危机方面有着非常好的前景，也是新能源行业的突破口之一。

3 结语

酶解法相比于其他传统方法有处理条件较温和、工艺简单、对油脂的营养价值及蛋白损坏小、有益于副产品的利用、降低能耗、环保、绿色、无污染、无溶剂残留、操作方便、对设备要求不高等优点。因此，在油脂提取中有较大的应用潜力。酶解法在油脂提取过程中的应用非常广泛，已经被成熟地应用在植物油(大豆油、丝瓜籽油、花生、扁桃、小麦胚芽、茶花籽)、动物油(马油、鹅油)、微生物油等油脂的提取中。近年来，随着油脂提取企业的竞争日益激烈化，采用传统的油脂提取技术(压榨法、浸取法)效率低、劳动强度大、成本高、对环境的污染大，不利于企业在竞争中崭露头角。而酶解法是当今油脂提取产业中比较先进的技术工艺，将是油脂提取产业突破瓶颈的重要工艺研究方向，代表着未来该产业的发展趋势。