摘要:脫膠是除去毛油中以磷脂為主要成分的膠體物質(zhì),是油脂精煉的基本步驟。本研究采用單因素試驗(yàn)法對大豆毛油酶法脫膠條件進(jìn)行摸索,利用磷脂酶Lecitase Ultra研究反應(yīng)體系pH、加酶量、反應(yīng)溫度和時(shí)間對大豆毛油脫膠效果的影響,確定脫膠最優(yōu)條件。
關(guān)鍵詞:大豆油 精煉 脫膠
中圖分類號:TS224 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-5336(2015)06-0000-00
酶法脫膠是通過磷脂酶水解非水化磷脂,生成可被水化除去的強(qiáng)親水的溶血磷脂。酶法脫膠因其專一性強(qiáng),脫膠后產(chǎn)物安全性能高,反應(yīng)條件溫和,消耗量小,經(jīng)濟(jì)環(huán)保[1],還可除去油脂中非水化磷脂,因此近年來在油脂行業(yè)廣泛推廣[2]。
1 試驗(yàn)方法
將200g大豆油準(zhǔn)確稱量至兩口圓底燒瓶中,水浴加熱至85℃,加入45%檸檬酸0.24mL,攪拌20min,冷卻至45℃,加一定量的4%NaOH溶液調(diào)節(jié)pH后重新置于水浴鍋中攪拌5min。加入一定量的磷脂酶溶液,100r/min攪拌反應(yīng)一定時(shí)間,反應(yīng)結(jié)束后于95℃水浴鍋滅酶10 min,以5000r/min離心15min,倒出上層油相,測定含磷量。
(1)磷脂酶添加量對酶法脫膠的影響;在反應(yīng)溫度50℃,含水量2%,體系pH4.8條件下,分別添加10、20、30、40、50mg/kg油的磷脂酶Leictase Ultra進(jìn)行酶法脫膠,脫膠時(shí)間為3h。反應(yīng)結(jié)束后,滅酶測含磷量。(2)反應(yīng)時(shí)間對酶法脫膠的影響;在pH4.8,磷脂酶添加量為30mg/kg油脂,含水量2%,反應(yīng)溫度為50℃條件下測試不同脫膠時(shí)間0、1、2、3、4、5h對酶法脫膠的影響。(3)反應(yīng)溫度對酶法脫膠的影響;在pH4.8,磷脂酶添加量為30mg/kg油脂,含水量2%,反應(yīng)時(shí)間為3h條件下測試不同脫膠溫度30、35、40、45、50、55、60℃對酶法脫膠的影響。(4)反應(yīng)pH對磷脂酶脫膠的影響;按照酶法脫膠步驟操作,分別加入不同量的NaOH溶液調(diào)節(jié)體系pH至4.2、4.4、4.6、4.8、5、5.2、5.4,磷脂酶添加量為30mg/kg,含水量2%,在50℃下反應(yīng)3h,反應(yīng)結(jié)束后滅酶并測定含磷量。
2 結(jié)果與分析
以磷濃度為橫坐標(biāo),660 nm處的吸光值為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,如圖1所示,以此來計(jì)算脫膠后油脂中磷含量。
圖1 磷含量標(biāo)準(zhǔn)曲線
2.1 酶添加量對脫膠效果的影響
大豆毛油在反應(yīng)溫度50℃,時(shí)間3 h,體系pH 5.0條件下,磷脂酶Leictase Ultra添加量對脫膠后豆油中磷含量的影響如圖2所示。隨著酶添加量的增加,豆油中磷含量降低,尤其在酶添加量小于30 mg/kg時(shí),磷含量降低顯著;隨著酶添加量的進(jìn)一步增加達(dá)到40~50 mg/kg,豆油中磷含量變化不明顯。因此,為了節(jié)約成本,選擇30 mg/kg酶添加量為油脂酶法脫脂最適酶添加量。
圖2 磷脂酶添加量對大豆油脫膠效果的影響
2.2 反應(yīng)時(shí)間對脫膠效果的影響
在反應(yīng)溫度50℃,酶添加量30mg/kg,體系pH 5.0條件下,反應(yīng)時(shí)間對豆油脫膠效果的影響如圖3所示。與酶添加量對脫膠效果影響趨勢相似,反應(yīng)時(shí)間的延長能顯著降低豆油中磷含量,反應(yīng)時(shí)間從1小時(shí)到3小時(shí)時(shí),相應(yīng)磷含量從67.87mg/kg降低到8.47mg/kg。但是當(dāng)時(shí)間超過3h后,其降低程度不明顯,說明該操作方法反應(yīng)3 h后,油脂脫膠能力達(dá)到最大,繼續(xù)延長時(shí)間,意義不大。因此,選擇3h為大豆油酶法脫膠最佳反應(yīng)時(shí)間。
圖3 反應(yīng)時(shí)間對大豆油脫膠效果的影響
2.3 反應(yīng)溫度對脫膠效果的影響
溫度是化學(xué)反應(yīng)的重要影響因素之一,而對酶參與的反應(yīng)來說更是尤為重要。反應(yīng)溫度過低或過高都會降低反應(yīng)速率,影響反應(yīng)程度。磷脂酶添加量30mg/kg,體系pH5.0,反應(yīng)時(shí)間3h下,溫度對大豆油酶法脫膠影響如圖4所示。
圖4 反應(yīng)溫度對大豆油脫膠效果的影響
由圖4結(jié)果發(fā)現(xiàn),在45℃條件下,油脂中磷含量最低,隨著溫度的進(jìn)一步升高,高于50℃后,磷脂酶A1可能因高溫失活,脫膠能力減弱,油脂中磷含量大幅上升。因此,為了保證油脂脫膠效果,同時(shí)節(jié)約成本,選擇最佳脫膠溫度為45℃。
2.4 反應(yīng)體系pH值對脫膠效果的影響
在酶添加量30mg/kg,溫度45℃,反應(yīng)時(shí)間3h條件下,反應(yīng)體系pH對油脂脫膠后磷含量的影響如圖5所示。脫膠后油脂中磷含量對不同pH表現(xiàn)出典型的U型曲線,在pH4.8時(shí)表現(xiàn)出最低磷含量,為5.97mg/kg油脂。因此,在加磷脂酶脫膠前,調(diào)節(jié)大豆油pH至4.8可以獲得相對最佳的油脂脫膠效果。
圖5 反應(yīng)體系pH對大豆油脫膠效果的影響
3 結(jié)語
綜上所述,為了確保油脂品質(zhì),符合國家要求,同時(shí)降低企業(yè)成本,最佳酶法脫膠條件為:磷脂酶Leictase Ultra添加量為30 mg/kg,脫膠溫度45℃,體系pH 4.8下反應(yīng)3h。此時(shí),脫膠后油脂中磷含量為5.97mg/kg油脂。
參考文獻(xiàn)
[1] 張衛(wèi)國,唐豐龍,黃奇特.茶籽油酶法脫膠研究[J].中國釀造,2010(11):109-110.
[2] 唐衛(wèi)輝.新型脫膠酶在油脂脫膠中的推廣與應(yīng)用[J].中國油脂,2006(5):17-18.
收稿日期:2015-03-02
作者簡介:馮曉陽(1987—),女,黑龍江哈爾濱人,助教,研究生,研究方向:食品加工與安全。