陳東升，劉 建，劉 寧，李道明

(1.中糧工科(西安)國(guó)際工程有限公司，西安 710082； 2.陜西科技大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院，西安 710021)

偏甘油酯脂肪酶，與傳統(tǒng)甘油三酯脂肪酶相比，其僅能作用于甘油單酯和甘油二酯，而不能作用于甘油三酯。偏甘油酯脂肪酶獨(dú)特的甘油酯底物特異性使其近十年來(lái)在油脂改性領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。常用的偏甘油酯脂肪酶主要有PCL(來(lái)源于Penicilliumcamembertii)、SMG1(來(lái)源于Malasseziaglobose)、MgMDL2(來(lái)源于Malasseziaglobose)、AOL(來(lái)源于Aspergillusoryzae)和PcMDL(來(lái)源于Penicilliumcyclopium)[1]。與其他4種偏甘油酯脂肪酶相比，PCL的最適反應(yīng)溫度最高(40℃)，應(yīng)用范圍最廣[1-2]，而且其是5種常用偏甘油酯脂肪酶中唯一一種商品化脂肪酶(商品化名Lipase G50)。近年來(lái)Lipase G50被廣泛應(yīng)用于催化制備或去除偏甘油酯(甘油單酯、甘油二酯或甘油單酯與甘油二酯混合物)[3-11]和催化植物油環(huán)氧化[12]等。如：Freitas等[7]將固定化Lipase G50(固定于環(huán)氧SiO2-PVA上)應(yīng)用于催化甘油與脂肪酸酯化制備甘油單酯，發(fā)現(xiàn)Lipase G50對(duì)肉豆蔻酸和棕櫚酸具有較高的特異性，反應(yīng)產(chǎn)物主要為1-單甘酯，且最終的反應(yīng)混合物達(dá)到了世界衛(wèi)生組織確定的用作食品乳化劑的要求；徐揚(yáng)等[9]將Lipase G50應(yīng)用于催化甘油與脂肪酸酯化制備甘油二酯，在優(yōu)化的反應(yīng)條件下，甘油二酯含量達(dá)44.7%；鄭平玉[10]采用Lipase G50催化甘油與油茶籽油脂肪酸酯化制備甘油二酯，在優(yōu)化的反應(yīng)條件下，產(chǎn)物中甘油二酯含量為49.9%；徐揚(yáng)等[11]將固定化Lipase G50應(yīng)用于催化甘油與脂肪酸酯化制備甘油二酯，固定化Lipase G50連續(xù)使用5個(gè)批次后，仍能保持其最初活力的86.1%。Padhi等[8]采用Lipase G50催化轉(zhuǎn)酯化去除脂肪酸甲酯中的甘油單酯，可將飽和脂肪酸甘油單酯含量由2%降低至0.14%。除了制備和去除偏甘油酯外，Zhou等[12]研究在低共溶溶劑中采用Lipase G50催化環(huán)氧化制備環(huán)氧植物油，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在低共溶溶劑中，Lipase G50使環(huán)氧植物油的生產(chǎn)變得高效。而目前關(guān)于Lipase G50在其他油脂改性領(lǐng)域的應(yīng)用報(bào)道較少。

高酸值米糠油通常是指酸值(KOH)大于20 mg/g的米糠油。目前常用的脫酸方法主要有化學(xué)堿煉脫酸和物理蒸餾脫酸，前者存在中性油和脂類(lèi)伴隨物損失大及產(chǎn)生工業(yè)廢水等問(wèn)題[13]，后者存在能耗大及產(chǎn)生脂類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)因子(縮水甘油酯、氯丙醇酯和反式脂肪酸等)的風(fēng)險(xiǎn)[14-15]。相比于化學(xué)堿煉脫酸和物理蒸餾脫酸，采用脂肪酶催化脫除米糠油中的游離脂肪酸具有反應(yīng)條件溫和、中性油和脂類(lèi)伴隨物保留率高及安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)成為油脂脫酸領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前，應(yīng)用于油脂脫酸的甘油三酯脂肪酶主要為Novozym 435、Lipozyme 435、Lipozyme RM IM及Lipozyme TL IM等[16-20]，應(yīng)用于油脂脫酸的偏甘油酯脂肪酶主要為SMG1-F278N[21-22],但關(guān)于Lipase G50應(yīng)用于油脂脫酸的研究還未見(jiàn)報(bào)道。

本文研究了Lipase G50在高酸值米糠油脫酸中的應(yīng)用潛力?？紤]到游離酶存在穩(wěn)定性差、回收難等問(wèn)題，先將Lipase G50進(jìn)行固定化，對(duì)固定化的載體和載酶量進(jìn)行了優(yōu)化；隨后，將固定化Lipase G50應(yīng)用于高酸值米糠油脫酸，對(duì)反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化，并評(píng)估了固定化Lipase G50的操作穩(wěn)定性；最后，對(duì)脫酸米糠油進(jìn)行了純化，并對(duì)純化產(chǎn)物的甘油酯組成進(jìn)行了測(cè)定，以期為固定化Lipase G50在高酸值米糠油脫酸中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

Lipase G50(Penicilliumcamembertii游離酶，酶活力50 000 U/g)，日本天野酶制劑集團(tuán)；高酸值米糠油，已脫膠處理，酸值(KOH)為62.14 mg/g，過(guò)氧化值為5.58 mmol/kg，實(shí)驗(yàn)室制備；三油酸甘油酯(純度>99%)、二油酸甘油酯(純度>99%)、單油酸甘油酯(純度>99%)，上海Sigma-Aldrich有限公司；脂肪酸乙酯混標(biāo)21組分(C14～C24)，美國(guó)Nu-Chek公司；牛血清蛋白，上海吉至生化科技有限公司；無(wú)水乙醇，分析純；正己烷、異丙醇、甲酸，色譜純；ECR1030樹(shù)脂、ECR8285樹(shù)脂，漂萊特(中國(guó))有限公司；DA-201樹(shù)脂、AB-8樹(shù)脂、D380樹(shù)脂，南開(kāi)大學(xué)化工廠(chǎng)。

DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器；Agilent 7890A氣相色譜儀(配備氫離子化火焰檢測(cè)器)，安捷倫科技有限公司；MD-S80短程分子蒸餾，廣州漢維科技有限公司；H1650-W小型離心機(jī)；Waters 2695高效液相色譜儀(配備Waters 2414示差檢測(cè)器)，美國(guó)Waters公司；IR-35近紅外水分測(cè)定儀；DHG-9070A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樹(shù)脂預(yù)處理

樹(shù)脂ECR1030和ECR8285無(wú)需處理(廠(chǎng)家已處理好)。DA-201、AB-8、D380 3種樹(shù)脂采用95%乙醇浸泡趕出樹(shù)脂中的氣泡,再分別采用5% HCl和2% NaOH浸泡去除樹(shù)脂孔隙中殘留的分子單體，每次處理完成后采用去離子水沖洗樹(shù)脂，直至沖洗流出液pH為中性為止；最后采用20 mmol/L pH 5.6的磷酸鹽緩沖液浸泡樹(shù)脂，定期更換緩沖液，直至緩沖液pH不再變化為止。預(yù)處理完成后的樹(shù)脂瀝干后放于4℃冰箱儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 Lipase G50的固定化

準(zhǔn)確稱(chēng)取2 g預(yù)處理后的濕樹(shù)脂于500 mL具塞錐形瓶中，加入58.84 mL Lipase G50溶液(Lipase G50酶粉溶于20 mmol/L pH 5.6的磷酸鹽緩沖液，蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度為1.02 mg/mL),使酶與濕樹(shù)脂的比例(載酶量)為30 mg/g，隨后加入58.84 mL20 mmol/L pH 5.6的磷酸鹽緩沖液(ECR8285樹(shù)脂實(shí)驗(yàn)時(shí)加入1.5 mol/L pH 5.6的磷酸鹽緩沖液)，隨后將具塞錐形瓶置于30℃恒溫氣浴搖床中以120 r/min轉(zhuǎn)速振蕩8 h。振蕩結(jié)束后，過(guò)濾，分別收集固定化酶和濾液，收集得到的濾液測(cè)定蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度，收集得到的固定化酶用相同的緩沖液沖洗至流出液測(cè)不出蛋白質(zhì)為止，于真空干燥箱40℃下干燥8 h，得到固定化Lipase G50。

1.2.3 蛋白吸附量的測(cè)定

采用Bradford法測(cè)定固定化前后酶溶液的蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度。每組數(shù)據(jù)平行測(cè)定3次。

固定化酶蛋白吸附量(A)按式(1)進(jìn)行計(jì)算。

(1)

式中：m1為固定化前Lipase G50酶溶液中的蛋白質(zhì)質(zhì)量，mg；m2為固定化后收集得到的濾液中的蛋白質(zhì)質(zhì)量，mg；m為干燥后固定化酶的質(zhì)量，g。

1.2.4 固定化Lipase G50酯化活力的測(cè)定

固定化Lipase G50酯化活力的測(cè)定參照諾維信標(biāo)準(zhǔn)分析方法進(jìn)行。于25 mL具塞三角瓶中加入0.46 g正丙醇、1.54 g月桂酸，隨后加入6 mL正庚烷，待月桂酸溶解后加入底物總質(zhì)量3%的蒸餾水，隨后在40℃恒溫振蕩器中預(yù)熱5 min，再加入50 mg固定化Lipase G50，酯化反應(yīng)10 min后，立即取樣20 μL于980 μL正庚烷中，待氣相色譜分析。每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

GC條件：OV351色譜柱(60 m×0.32 mm×0.10 μm)；分流比40∶1；進(jìn)樣量1 μL；柱前壓0.137 9 MPa；進(jìn)樣口溫度250℃；FID檢測(cè)器溫度280℃；空氣流量450 mL/min，氫氣流量40 mL/min，載氣(氮?dú)?流量25 mL/min；升溫程序?yàn)?40℃保持2 min，隨后以5℃/min升至210℃，保持15 min。采用面積歸一化法進(jìn)行定量。

固定化Lipase G50酯化活力(E1)按式(2)進(jìn)行計(jì)算。

(2)

E=n1/(n1+n2)

(3)

式中：I為月桂酸初始物質(zhì)的量，mol；E為月桂酸酯化率；m為固定化酶質(zhì)量，g；t為反應(yīng)時(shí)間，min;n1、n2分別為酯化產(chǎn)物中丙基月桂酸酯和月桂酸的量，mol。

固定化脂肪酶比活力(E2)按式(4)進(jìn)行計(jì)算。

E2=E1/C

(4)

式中：C為固定化酶中的蛋白質(zhì)含量(固定化Lipase G50的蛋白吸附量)，mg/g。

1.2.5 固定化Lipase G50水分含量的測(cè)定

采用IR-35近紅外水分測(cè)定儀對(duì)固定化Lipase G50的水分含量進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定前，先將儀器預(yù)熱15 min，隨后稱(chēng)取250 mg固定化Lipase G50置于托盤(pán)上，蓋上蓋子于110℃下測(cè)定至讀數(shù)穩(wěn)定，記錄固定化Lipase G50水分含量。

1.2.6 固定化Lipase G50催化高酸值米糠油脫酸

于2.0 L反應(yīng)瓶中加入100 g高酸值米糠油，隨后加入400 mL正己烷和1/3所需無(wú)水乙醇，在250 r/min的轉(zhuǎn)速下混合均勻后，加入一定量固定化Lipase G50，開(kāi)始計(jì)時(shí)，保持轉(zhuǎn)速250 r/min，在一定溫度下進(jìn)行反應(yīng)。剩余2/3無(wú)水乙醇分別在反應(yīng)3 h和5 h時(shí)等量加入，反應(yīng)6 h后取樣100 μL，置于4℃冰箱，待HPLC分析其組成。

1.2.7 固定化Lipase G50的操作穩(wěn)定性評(píng)估

在優(yōu)化的反應(yīng)條件下對(duì)固定化Lipase G50的操作穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估，每個(gè)反應(yīng)批次結(jié)束后，過(guò)濾回收固定化Lipase G50，采用10 mL正己烷沖洗3次后，用于下一批次的反應(yīng)。每次反應(yīng)結(jié)束后通過(guò)測(cè)定脫酸米糠油的酸值來(lái)評(píng)價(jià)固定化Lipase G50的操作穩(wěn)定性。

1.2.8 HPLC分析脫酸米糠油的甘油酯組成

將樣品溶于1 mL流動(dòng)相中，加入0.5 g無(wú)水硫酸鈉除水，于10 000 r/min離心2 min，取800 μL上清液，進(jìn)行HPLC分析。

HPLC條件：示差折光檢測(cè)器(RID)；EXL-127-2546U色譜柱(250 mm×4.6 mm)；流動(dòng)相為正己烷-異丙醇-甲酸(體積比18∶1∶0.003)，流速1 mL/min；柱溫箱溫度30℃；進(jìn)樣量10 μL。

各組分采用標(biāo)準(zhǔn)品定性，外標(biāo)法定量。

1.2.9 放大實(shí)驗(yàn)與脫酸產(chǎn)物分離純化

在優(yōu)化的反應(yīng)條件下進(jìn)行放大實(shí)驗(yàn)。以2 kg高酸值米糠油為原料，脫酸反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾回收固定化酶，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收正己烷。

本研究采用乙醇作?；荏w，將各米糠油中的游離脂肪酸轉(zhuǎn)化為脂肪酸乙酯，由于脂肪酸乙酯具有較低沸點(diǎn)，可通過(guò)分子蒸餾去除。因此，采用短程分子蒸餾對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行分離純化。分子蒸餾條件：進(jìn)料溫度60℃，進(jìn)料流量1.5 g/min，壓力1.38 Pa，蒸發(fā)面溫度120℃，刮膜速度280 r/min，冷凝水溫度35℃。

1.2.10 米糠油酸值、過(guò)氧化值的測(cè)定

米糠油酸值的測(cè)定參照GB 5009.229—2016，過(guò)氧化值的測(cè)定參照GB 5009.227—2016。

2 結(jié)果與討論

2.1 Lipase G50的固定化

2.1.1 固定化載體的篩選

固定化過(guò)程中酶與載體的結(jié)合方式、結(jié)合牢固程度、酶的結(jié)合導(dǎo)向及載酶量等都直接影響固定化酶的活力和穩(wěn)定性[23]。按1.2.2方法采用5種樹(shù)脂對(duì)Lipase G50進(jìn)行固定化，測(cè)定固定化酶的蛋白吸附量、酯化活力、比活力，考察不同樹(shù)脂對(duì)Lipase G50固定化的影響，結(jié)果如表1所示。由表1可知，與其他4種樹(shù)脂相比，ECR8285樹(shù)脂對(duì)Lipase G50進(jìn)行固定化得到的固定化酶具有最高的蛋白吸附量、酯化活力和比活力，表明ECR8285更適宜于Lipase G50的固定化。采用其他4種樹(shù)脂對(duì)Lipase G50進(jìn)行固定化屬于物理吸附法，而采用ECR8285對(duì)Lipase G50固定化屬于化學(xué)結(jié)合法，相比于其他幾種載體，ECR8285對(duì)Lipase G50進(jìn)行固定化的過(guò)程中，Lipase G50與ECR8285的結(jié)合位點(diǎn)及Lipase G50固定化后的位置導(dǎo)向更有利于固定化Lipase G50活力的展現(xiàn)。因此，本研究選擇ECR8285樹(shù)脂對(duì)Lipase G50進(jìn)行固定化。

表1 不同樹(shù)脂對(duì)Lipase G50固定化的影響

2.1.2 載酶量對(duì)Lipase G50固定化的影響

脂肪酶固定化過(guò)程中載酶量不僅影響固定化酶的活力、比活力，而且直接影響反應(yīng)的經(jīng)濟(jì)性[24]。按1.2.2方法，采用ECR8285樹(shù)脂對(duì)Lipase G50進(jìn)行固定化，改變Lipase G50溶液的蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度，得到不同載酶量的固定化酶，測(cè)定固定化酶的蛋白吸附量、酯化活力和比活力，考察載酶量對(duì)Lipase G50固定化的影響，結(jié)果如圖1所示。

圖1 載酶量對(duì)Lipase G50固定化的影響

由圖1可以看出：蛋白吸附量隨著載酶量的增加而增加，當(dāng)載酶量達(dá)到40 mg/g時(shí)，蛋白吸附量達(dá)到平衡，表明ECR8285對(duì)Lipase G50的結(jié)合達(dá)到飽和；固定化Lipase G50的酯化活力隨著載酶量的增加而增加，當(dāng)載酶量達(dá)到35 mg/g時(shí)，增加幅度放緩，這可能是由于隨著ECR8285上Lipase G50結(jié)合量的增加，酶分子彼此之間相互影響，從而影響了固定化酶酯化活力的增加；固定化Lipase G50的比活力隨著載酶量的增加而降低，可能是由于隨著蛋白吸附量的增加，酶分子之間相互影響，增加了酶分子與底物分子結(jié)合的空間位阻，從而引起固定化酶比活力的下降。綜合考慮，選擇載酶量為40 mg/g制備固定化Lipase G50。

在上述優(yōu)化條件下，對(duì)Lipase G50的固定化實(shí)驗(yàn)放大50倍，得到的固定化酶蛋白吸附量為33.14 mg/g，酯化活力為518.66 U/g，比活力為15.65 U/mg，水分含量為1.98%。

2.2 固定化Lipase G50催化高酸值米糠油脫酸的單因素實(shí)驗(yàn)

2.2.1 無(wú)水乙醇與游離脂肪酸物質(zhì)的量比對(duì)脫酸的影響

在反應(yīng)溫度35℃、酶加量30 U/g(基于高酸值米糠油的質(zhì)量，下同)、反應(yīng)時(shí)間6 h條件下，研究無(wú)水乙醇與游離脂肪酸物質(zhì)的量比對(duì)固定化Lipase G50催化高酸值米糠油脫酸的影響，結(jié)果如圖2所示。

圖2 無(wú)水乙醇與游離脂肪酸物質(zhì)的量比對(duì)脫酸的影響

由圖2可以看出，當(dāng)無(wú)水乙醇與游離脂肪酸物質(zhì)的量比為1∶1時(shí)，脫酸米糠油的酸值(KOH)最高，達(dá)12.74 mg/g。這主要是由于高酸值米糠油中除了含大量的游離脂肪酸(30.68%)外，還含有一定量的偏甘油酯(0.25%甘油單酯和9.22%甘油二酯)，當(dāng)采用固定化Lipase G50作催化劑、無(wú)水乙醇作酰基受體催化高酸值米糠油脫酸時(shí)，無(wú)水乙醇除了與游離脂肪酸發(fā)生酯化反應(yīng)外還會(huì)與偏甘油酯發(fā)生醇解反應(yīng)，所以當(dāng)無(wú)水乙醇與游離脂肪酸物質(zhì)的量比為1∶1進(jìn)行脫酸時(shí)，無(wú)水乙醇的添加量遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足脫酸反應(yīng)的需要，所以脫酸后米糠油的酸值仍然較高。當(dāng)無(wú)水乙醇與游離脂肪酸物質(zhì)的量比為1.5∶1時(shí)，脫酸米糠油的酸值(KOH)降至2.87 mg/g；進(jìn)一步增加無(wú)水乙醇與游離脂肪酸物質(zhì)的量比至2∶1時(shí)，脫酸米糠油的酸值(KOH)降至0.66 mg/g，然而當(dāng)無(wú)水乙醇與游離脂肪酸物質(zhì)的量比增加至2.5∶1時(shí)，脫酸后米糠油的酸值(KOH)為1.21 mg/g，與2∶1時(shí)相比略有升高，這可能是由于過(guò)高的無(wú)水乙醇添加量，影響了固定化Lipase G50的酯化活力，從而降低了固定化Lipase G50的脫酸效果。因此，選擇無(wú)水乙醇與游離脂肪酸物質(zhì)的量比為2∶1。

2.2.2 酶加量對(duì)脫酸的影響

在無(wú)水乙醇與游離脂肪酸物質(zhì)的量比2∶1、反應(yīng)溫度35℃、反應(yīng)時(shí)間6 h條件下，研究酶加量對(duì)固定化Lipase G50催化高酸值米糠油脫酸的影響，結(jié)果如圖3所示。

圖3 酶加量對(duì)脫酸的影響

由圖3可知，隨著酶加量的增加脫酸效果逐漸變好。當(dāng)酶加量為40 U/g時(shí)，脫酸米糠油的酸值(KOH)降至0.31 mg/g，盡管酶加量為50 U/g時(shí)，脫酸米糠油的酸值(KOH)降至0.27 mg/g，但與酶加量40 U/g相比沒(méi)有顯著差異(p>0.05)，這可能是由于當(dāng)酶加量為40 U/g時(shí)，酶與底物已基本達(dá)到飽和，進(jìn)一步增加酶加量并不會(huì)顯著增強(qiáng)脫酸效果。出于經(jīng)濟(jì)性的考慮，選擇酶加量為40 U/g。

2.2.3 反應(yīng)溫度對(duì)脫酸的影響

在無(wú)水乙醇與游離脂肪酸物質(zhì)的量比2∶1、酶加量40 U/g、反應(yīng)時(shí)間6 h條件下，研究反應(yīng)溫度對(duì)固定化Lipase G50催化高酸值米糠油脫酸的影響，結(jié)果如圖4所示。

圖4 反應(yīng)溫度對(duì)脫酸的影響

由圖4可知，隨反應(yīng)溫度升高，脫酸米糠油的酸值先降低后升高。固定化Lipase G50在反應(yīng)溫度40℃時(shí)具有最優(yōu)的脫酸效果，脫酸米糠油的酸值(KOH)降至0.12 mg/g。反應(yīng)溫度超過(guò)40℃后，脫酸米糠油的酸值增加，這可能是由于一方面高溫影響了固定化Lipase G50的反應(yīng)活力(因?yàn)橛坞xLipase G50的最適反應(yīng)溫度為37℃)，另一方面，高溫加速了反應(yīng)底物乙醇的揮發(fā)，從而使脫酸效果降低。因此，選擇反應(yīng)溫度為40℃。

綜上，確定固定化Lipase G50催化高酸值米糠油脫酸的最佳反應(yīng)條件為：無(wú)水乙醇與游離脂肪酸物質(zhì)的量比2∶1，酶加量40 U/g，反應(yīng)溫度40℃，反應(yīng)時(shí)間6 h。

2.3 固定化Lipase G50的操作穩(wěn)定性

在上述優(yōu)化的反應(yīng)條件下，以每個(gè)批次結(jié)束后脫酸米糠油的酸值為指標(biāo)，研究固定化Lipase G50的操作穩(wěn)定性，結(jié)果如圖5所示。

圖5 固定化Lipase G50的操作穩(wěn)定性

由圖5可知，固定化Lipase G50連續(xù)使用10個(gè)批次后，脫酸效果與第一個(gè)批次相比沒(méi)有顯著差異(p>0.05)。進(jìn)一步對(duì)10個(gè)批次結(jié)束后回收得到的固定化Lipase G50的酯化活力進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，固定化Lipase G50的酯化活力為509.22 U/g，與初始制備得到的固定化Lipase G50的酯化活力(518.66 U/g)相比沒(méi)有顯著差異，表明固定化Lipase G50在催化高酸值米糠油脫酸過(guò)程中具有優(yōu)異的操作穩(wěn)定性。

2.4 放大實(shí)驗(yàn)與產(chǎn)物分離純化

2 kg高酸值米糠油經(jīng)酶法脫酸放大實(shí)驗(yàn)、分子蒸餾，得到1.16 kg脫酸米糠油和0.83 kg脂肪酸乙酯，米糠油精煉得率為58%。高酸值米糠油、脫酸米糠油及分子蒸餾純化產(chǎn)物的甘油酯組成如表2所示。

表2 高酸值米糠油、脫酸米糠油及分子蒸餾純化產(chǎn)物的甘油酯組成 %

由表2可知，脫酸米糠油的游離脂肪酸含量降至0.06%(酸值(KOH)為0.12 mg/g)，分子蒸餾純化產(chǎn)物中游離脂肪酸含量為0.10%，甘油三酯含量為97.58%。高酸值米糠油經(jīng)脫酸、分子蒸餾純化后，酸值(KOH)由62.14 mg/g降至0.19 mg/g，過(guò)氧化值由5.58 mmol/kg降至2.16 mmol/kg，酸值和過(guò)氧化值均達(dá)到了GB/T 19112—2003一級(jí)米糠油標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果表明固定化Lipase G50是催化高酸值米糠油脫酸的有效催化劑，在油脂脫酸領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。

3 結(jié) 論

本文探究了固定化Lipase G50在高酸值米糠油脫酸中的應(yīng)用潛力。首先篩選了適宜的固定化載體，發(fā)現(xiàn)環(huán)氧樹(shù)脂ECR8285對(duì)Lipase G50的固定化效果最好，在載酶量為40 mg/g時(shí)，制備的固定化Lipase G50的酯化活力達(dá)到518.66 U/g。將制備的固定化Lipase G50應(yīng)用于高酸值米糠油脫酸，最佳脫酸工藝條件為：無(wú)水乙醇與游離脂肪酸物質(zhì)的量比 2∶1，酶加量40 U/g，反應(yīng)溫度40℃，反應(yīng)時(shí)間6 h。在最佳脫酸條件下，高酸值米糠的酸值(KOH)由62.14 mg/g降至0.12 mg/g，且在脫酸過(guò)程中固定化Lipase G50展現(xiàn)出了優(yōu)異的操作穩(wěn)定性，連續(xù)使用10個(gè)批次后，固定化Lipase G50的酯化活力為509.22 U/g，與初始固定化Lipase G50相比，酯化活力沒(méi)有顯著降低。分子蒸餾純化產(chǎn)物的酸值(KOH)為0.19 mg/g，過(guò)氧化值為2.16 mmol/kg，達(dá)到了一級(jí)米糠油標(biāo)準(zhǔn)。因此，固定化Lipase G50在油脂脫酸領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。