脂肪酶在油脂水解反應(yīng)上的應(yīng)1

1、脂肪酶在油脂水解反應(yīng)上的應(yīng)用作者：彭成銀班級：10食品科學(xué)與工程班學(xué)號：1002061004摘要：摘要：利用脂肪酶催化油脂水解反應(yīng)，實現(xiàn)豆油脫臭餾份中甘油酯的水解分離，以利于天然維生素Ｅ的提取。其中，選擇的脂肪酶為解脂假絲酵母，本文對脂肪酶用量、油水比、反應(yīng)時間及反應(yīng)溫度等工藝條件進(jìn)行了探索。并論述目前國內(nèi)應(yīng)用量最大、發(fā)展最迅速的堿性脂肪酶的現(xiàn)狀和發(fā)展前景。關(guān)鍵詞鍵詞：脂肪酶油脂水解堿性脂肪酶脫臭餾份引言引言：脂肪酶作為表面活性劑工業(yè)的

2、基礎(chǔ)原料，需求量很大。通常采用的生產(chǎn)路線有ColgateEmery優(yōu)質(zhì)高溫蒸汽裂解法，中壓皂化及化學(xué)催化法，但效率較低。植物油脫臭餾出物是提取天然維生素E和植物甾醇的寶貴資源。美國、日本、德國等國家從40年代就開始探索天然維生素E與植物甾醇的提取工藝。植物油脫臭餾份（Deodizeddistillate）主要含有游離脂肪酸、甘油酯、甾醇、維生素E及烴類物質(zhì)等天然成分。其中，甘油酯的分離極為關(guān)鍵，因為甘油脂的大量存在會給其后的高真空蒸餾或

3、分子蒸餾帶來困難，同時也影響甾醇的結(jié)晶分離及產(chǎn)品質(zhì)量。國外多采用皂化法和酯交換法來分解并除去甘油酯。然而，皂化是在堿性環(huán)境中進(jìn)行的，酯交換也必須加堿催化，而維生素E在強(qiáng)堿性條件下易氧化分解，從而降低了天然維生素E的提取收率，也給工藝設(shè)計和生產(chǎn)操作帶來困難。正文正文：1、脂肪酶在油脂水解上的應(yīng)用、脂肪酶在油脂水解上的應(yīng)用脂肪酶催化油脂水解反應(yīng)分解甘油酯，是一種簡捷而又比較經(jīng)濟(jì)的方法。酶反應(yīng)溫度不高，專一性強(qiáng)，有助于減少副反應(yīng)，提高產(chǎn)品的質(zhì)

4、量和收率。脂肪酶是將油脂水解成脂肪酸和甘油的酶，具有對油水界面的親和力，并能在油水界面上以高催化速率水解不溶于水的油脂。脂肪酶的天然產(chǎn)物（催化對象）是油脂，它必需與底物結(jié)合才能起催化作用。但是，這種酶—底物復(fù)合體中是不會存在親脂結(jié)合的，因為酶是水溶性的，而底物（油脂）不溶于水。因此，脂肪酶水解反應(yīng)只能發(fā)生在油水界面上。為了是脂肪酶充分利用，需要利用攪拌或振蕩來產(chǎn)生足夠大的界面，有時甚至需要加入乳化劑，以利于兩相的分散。利用脂肪酶進(jìn)行油脂

5、水解是脂肪酶應(yīng)用的一個重要方面。脂肪酸多種類型的衍生物可廣泛用作洗滌劑、藥品、化妝品、塑料潤滑劑、防霉劑、靜電防止劑、造紙工業(yè)脫墨劑、脫樹脂劑、印刷油墨、染料、紡織工業(yè)精煉洗凈劑、柔軟劑、防水劑、食品乳化劑、農(nóng)用乳劑和消泡劑等的原料。工業(yè)上脂肪酸的生產(chǎn)有以石油、天然氣為原料進(jìn)行化學(xué)合成及以油脂為原料進(jìn)行水解兩條途徑。雖然前一條途徑所需成本低，可以進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，但在化學(xué)合成過程中可能會產(chǎn)生有害物質(zhì)。隨著食品洗滌劑、食品乳化劑、化妝

6、品、藥品等方面應(yīng)用的發(fā)展，需要天然脂肪酸作為中問原料。同時，由于油脂是農(nóng)副業(yè)產(chǎn)品，易于再生，我國素有農(nóng)業(yè)大國之稱，近年來油料作物生產(chǎn)飛速發(fā)展，利用油脂生產(chǎn)脂肪酸是有廣泛基礎(chǔ)的酯法油脂水解有以下方面：續(xù)14h。反應(yīng)期間，每隔1h取樣分析一次，計算出不同時刻油樣中甘油酯的含量及甘油水解率。由計算觀察可知，當(dāng)脂肪酶用量為5g，即脂肪酶與原料油的重量比為1／40時，水解反應(yīng)的效果最好，反應(yīng)4h后，產(chǎn)物中甘油脂含量即可低于3%。脂肪酶用量太少或太

7、多，水解效果都不好，甚至難以使產(chǎn)物中甘油酯含量達(dá)到要求。當(dāng)脂肪酶用量太少時，酶的活力不足以使甘油酯水解到所要求的程度；但此時若適當(dāng)提高脂肪酶的用量，水解效率則會顯著提高。當(dāng)脂肪酶用量較大時，產(chǎn)物對酶的抑制作用等不利因素在反應(yīng)中起主導(dǎo)作用，使水解產(chǎn)率降低。在工業(yè)生產(chǎn)中，須參考具體反應(yīng)體系、操作條件及酶的價格等諸多因素，選擇適宜的脂肪酶用量，以獲取最好的經(jīng)濟(jì)效益。例如：酶用量較低時，可以采取加強(qiáng)攪拌、延長水解反應(yīng)時間等方法加以彌補(bǔ)。反應(yīng)時間

8、長是脂肪酶催化油脂水解反應(yīng)的缺點之一。在理論上，反應(yīng)時間越長，甘油酯水解會越徹底。但是從工業(yè)生產(chǎn)角度考慮，總是希望反應(yīng)時間越短越好。由實驗可知，選擇水解反應(yīng)的時間為7～9h較適宜。2.32.3油水比對酶促水解反應(yīng)的影響油水比對酶促水解反應(yīng)的影響原料油加入量為200g，脂肪酶用量為5g，水解量分別為50、100、150、200、250、300、350、400、450g，反應(yīng)溫度為40℃，反應(yīng)時間為8h，進(jìn)行系列水解實驗，考察油水比對反應(yīng)結(jié)

9、果的影響。實驗結(jié)果如下表2所示：表2油水比對水解效果的影響油水比1:0.251:0.501:0.751:1.01:1.251:1.501:1.751:2.01:1.25X14.411.178.686.374.592.561.911.671.09水解率(%)63.9172.0478.3084.0688.5091.3193.2794.1095.88注：X—甘油酯含量根據(jù)油脂水解反應(yīng)理論，反應(yīng)中加入油中7%～10%的水已足夠，但酶水解油脂的反

10、應(yīng)是可逆的，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，水相中甘油濃度會增加，逆合成作用也逐漸加強(qiáng)，至甘油濃度達(dá)到30%，酯解反應(yīng)就嚴(yán)重受阻。實際使用的水量要遠(yuǎn)大于計算值，在測酶活性時，為使反應(yīng)充分進(jìn)行，油水比通常達(dá)到1:7～1:10.根據(jù)對油脂水解率要求的不同（90%～98%），油水比可以在一較寬的范圍內(nèi)變動，這樣兼顧水解反應(yīng)速度、最終水解率和反應(yīng)器的設(shè)計加工。由表2可知，當(dāng)用水量為300g，即油水比為1:1.5時，產(chǎn)物中甘油酯含量已低于3%，水解率也已超過90