磷脂酶C脱除大豆毛油中磷脂效果的研究

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酶法脱磷作为新兴的脱磷方法,与传统水化脱磷和酸法脱磷相比,具有化学试剂和水电用量少、操作简单、中性油损失少等资源节约和环境友好的优点。磷脂酶C (PLC)能够将磷脂水解成甘油二酯(DAG)和磷酸酯,与磷脂酶A (PLA)脱磷相比,PLC脱磷具有快速、中性油损失少、功能性成分1,3-DAG含量增加等优势,因此具有很好应用前景。本文主要研究PLC脱除大豆毛油中磷脂的工艺和影响因素。首先选取高中低三种不同磷含量的大豆毛油原料,研究PLC脱磷的选择性。结果表明,对不同磷含量的大豆毛油,PLC均具有快速脱磷的特点,0.5h脱磷率高达85.0%,且对水化磷脂(HP)的脱除率高于非水化磷脂(NHP),PLC对高HP/NHP值大豆毛油中的HP脱除率高,对低HP/NHP值大豆毛油中的HP脱除率低,由此表明PLC适合低磷、较高HP/NHP大豆毛油的物理精炼。其次,选择低磷含量毛油为原料优化了PLC脱磷工艺参数。单因素试验表明,在50℃,酶添加量30mg/kg油,pH5.0,水添加量为油重3%,300r/min条件下反应1h,油样的磷含量从168.0mg/kg降至21.2mg/kg,脱磷率达87.4%,DAG含量增加0.32%。正交试验表明,在加酶量30mg/kg、50℃、水添加量2%、200r/min、pH5.0的优化工艺条件下PLC脱胶油中磷含量可降至17.0mg/kg,脱磷率达89.9%,DAG含量增加0.33%。为进一步降低油的磷含量,研究了酸预处理、金属离子抑制作用和界面效应三种因素对PLC脱磷效果的影响。结果表明,酶反应之前向毛油中加入柠檬酸水溶液(45%,w/w)进行酸处理时柠檬酸的主要作用是调控酶作用的pH条件,并螯合金属离子,酸调节pH时脱磷率提高23.8%,螯合金属离子时脱磷率提高11.9%;毛油中存在的金属离子Mg2+、Ca2+、Fe3+、Zn2+、Cu2+均可抑制PLC的脱磷作用,其抑制作用随离子浓度增加而增强,尤以Fe3+为甚,EDTA螯合处理毛油的PLC的脱磷效果显著增强,磷含量降至6.2mg/kg,脱磷率为96.3%; PLC/PLA联合脱磷提高了界面反应,在较宽泛条件下0.5h内可将磷含量降低到5mg/kg以下。在分别以正己烷、石油醚为溶剂的混合油体系中,以及在油中添加司班20、40、80和吐温20、80等非离子型表面活性剂,没有显著的增强PLC脱磷效率。最后对PLC脱除大豆毛油磷脂进行了放大试验,结果表明PLC脱磷效果良好,不存在明显的放大效应,这为PLC脱除大豆毛油磷脂工艺的工业化实施提供了依据。
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