酶解法在油脂提取中的應用研究進展

馮學花，陶阿麗，蔡曉芳

(安徽新華學院藥學院，安徽 合肥 230088)

油脂存在于人類生活的各個領域，在食品工業、化妝品工業、制藥工業、醫學中被廣泛的使用，如食用動植物油、工業原料等，有些油脂還有特殊的藥理作用，如蓖麻油具有緩瀉功能，麻油則具有消炎鎮痛的療效[1～5]。目前對油脂的提取已經遍及各種植物油(大豆、扁桃仁、花生、玉米胚芽、油菜籽)、動物油(陸生動物油和海生動物油)、微生物油等，油脂提取方法也有如壓榨法、浸出法、熬制法、蒸煮法、有機溶劑浸出法和酶解法等多種[6～8]。每種提取方法都有不同的優缺點，筆者對酶解法在油脂提取中的應用研究進展進行了綜述，以期為酶解法在油脂提取中的進一步開發和利用提供參考。

1 酶解法概述

酶作為生物催化劑具高選擇性、反應條件溫和的特點。酶解法主要利用酶作用于指定的結構，降解油料細胞破壞蛋白質和脂肪的結合，使油脂釋放，此法不影響除酶以外其他結構，能有效保持油脂的原始結構，維持蛋白質的營養效價和功能不變，延長油脂的保質期[9,10]。酶解法反應條件溫和、工藝過程環保、反應能耗低、蛋白質不易變性，在很大程度上能提高油脂提取率，降低能耗，解決環境污染問題，同時還能制得優質油脂和蛋白質[11,12]?；谝陨蟽烖c，酶解法被大范圍地用于植物油、動物油、微生物油及各種魚油提取技術中。

2 酶解法在油脂提取中的應用

2.1 在植物油脂提取中的應用

酶解法作為一種新興的植物油脂提取技術，主要是對油料組織細胞、脂蛋白、脂多糖等復合體進行酶水解，從而使油脂更好更快地游離，然后被分解提取出來。韓宗元等[13]設計了中試和循環酶解試驗提取大豆油脂，考察了循環次數及酶添加量對酶水解中試實驗油脂提取率和大豆油脂品質的影響。結果表明：樣品在提取1次、離心2次、破乳1次后進行循環酶水解，隨著循環試驗次數的增加，油脂提取率也呈逐漸升高趨勢，油脂提取率在第4次時達到最大值(66.46±0.28)%。對所得大豆油脂進行檢測得出：酶解法提取所得大豆油脂的酸值、過氧化值和磷含量均明顯低于傳統溶劑浸提法，對其他指標進行進一步檢測發現，除水分和揮發物外，其他指標均符合國家三級大豆油標準，說明酶解法提取所得大豆油品質要優于溶劑浸提法。

絲瓜籽常常作為絲瓜的副產物被丟棄，造成一定浪費。胡濱等[14]優選酶解法提取絲瓜籽油的最佳工藝。在單因素試驗與混料試驗的基礎上進行正交試驗確定酶解法提取絲瓜籽油的酶解條件為：按維素酶∶果膠酶∶半纖維素酶為0.663∶0.237∶0.100的比例配制復合酶，在樣品中添加2.0%的該復合酶，首先在pH 4.8、溫度45℃、液料比7∶1條件下酶解2.5h；再加入1.0%的中性蛋白酶，在pH 6.8、溫度45℃條件下繼續酶解1.5h，經測定絲瓜籽油提取率可達93.85%，油脂提取率較高。

為滿足營養、安全、風味、保健的花生油制品消費需求，楊紅霞等[15]對花生油酶解法提取工藝進行了優化，以蛋白質的水解度為考察指標，分析了影響酶解反應因素，在單因素基礎上進行正交試驗，得出酶解法提取花生油的最佳工藝條件為：溫度60℃，堿性蛋白酶(pH 9.0)加入量0.4mL，底物濃度20%，最終蛋白質水解度達0.215。

胡睿娟等[16]以扁桃仁為原料，采用分步酶解法提取扁桃仁油及水解蛋白，在單因素試驗基礎上進行正交試驗，確定最佳工藝條件如下：料液比1∶5，纖維素酶用量2%，pH 5，溫度45℃，時間4.5h，堿提pH 8.5，溫度55℃，時間30min，堿性蛋白酶用量1.5%，pH 9.5，溫度50℃，時間2h。在此條件下，扁桃仁油與水解蛋白提取率分別為76.03%和84.39%。

小麥是我國主要的糧食作物，小麥胚芽油具有很高的營養價值，富含二十八碳醇、亞油酸、維生素E、亞麻酸及多種活性組分。由于小麥胚芽油提取較為困難，因此國產小麥胚芽油的廠家較少，主要依賴于進口，導致價格昂貴。馬嬌等[17]采用響應面法優化小麥胚芽油提取工藝，以超聲波預處理小麥胚芽后利用復合酶(纖維素酶∶蛋白酶=1∶5)進行酶解，通過單因素試驗篩選出復合酶用量、酶解pH、酶解溫度、酶解時間4個主要影響因素，影響因素主次順序為：復合酶用量>酶解溫度>pH>酶解時間；響應面法優化出小麥胚芽超聲波預處理條件為液料比6∶1，超聲功率400W，超聲時間20min，酶解條件為復合酶用量2.27%，酶解pH=5，酶解溫度45℃，酶解時間6.1h，小麥胚芽油出油率達9.692%。所得小麥胚芽油經分析含棕櫚酸17.66%，油酸15.00%，亞油酸59.51%，亞麻酸6.61%?？梢姡附夥ㄌ崛≈参镉椭に囍?，由于酶的專一性和酶解條件的溫和性，降解產物不會與提取物發生反應，并且易分離，可有效地保證植物油脂的品質，大大提高副產物的利用率。

2.2 在動物油脂提取中的應用

馬油的使用有著悠久的歷史，早在漢末《名醫別錄》中就有相關記載。馬油含有60%以上的不飽和脂肪酸，同時含有豐富的維生素E、亞麻酸等物質具有恢復機體健康和使肌膚變嫩等功效，廣泛應用在護發、美容和治療傷痕等產品中。我國新疆馬匹資源豐富，但對馬資源的開發利用相對落后，因而對馬油提取工藝的研究具有重要意義。鄭晶等[18]采用中性蛋白酶水解提取馬油，在單因素試驗基礎上采用正交試驗法對提取工藝進行優化，得到提取工藝條件為酶解溫度55℃，酶解時間2.5h，酶添加量1%，pH 6.5，該條件下馬油提取率可達74.74%。

鵝油主要沉積在肥肝鵝的腹部和皮下，通過精煉處理得到的鵝油具有低膽固醇和高不飽和脂肪酸的特點，是一種有待開發的動物脂肪。王寶維等[19]采用鵝油原料，以底物比(脂肪酸∶甘油)、加酶量、反應時間及反應溫度為考察因素，以甘油二酯的生成率為考察指標，采用響應面法優選鵝油甘油二酯的制備工藝。得到提取工藝條件為:反應溫度為46℃，反應時間為9.2h，底物比為1.2，加酶量為3.03%，所得到的甘油二酯的產率可達92.57%。

陶軼松等[20]運用酶解法從甲魚四肢根部的脂肪中提取甲魚油，利用響應面法優選出最佳工藝條件為酶解溫度61℃，酶添加量1.25%，料液比1∶1.5，酶解時間2.5h，甲魚油提取率可達76.3%。將所得甲魚油進行脫膠、脫酸、脫臭和脫色精制處理后，對所得精制甲魚油進行理化指標和脂肪酸組成成分分析，結果精制甲魚油的理化指標均達到國家精制魚油一級標準，成分分析出脂肪酸共33種，其中不飽和脂肪酸含量高達78.13%。劉閃等[21]用白鰱魚頭為原料，以魚油提取率為考察指標，利用中性蛋白酶酶水解法提取魚油，通過單因素試驗確定各因素對酶水解過程的影響，并在單因素試驗基礎上進行正交試驗，得出提取魚油的最佳工藝條件為料液比1∶1.5，酶解時間3h，酶添加量1.5%，酶解溫度45℃，pH 7.0，粗魚油的提取率可達74.8%?？梢娨蛎附夥ň哂休^多優點，酶解法在動物油脂提取中也得到了廣泛的利用。

2.3 在微生物油脂提取中的應用

微生物油脂主要大多由不飽和脂肪酸組成，包括亞油酸(LA)、γ-亞麻酸、花生四烯酸(ARA)、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸等。這些不飽和脂肪酸對人體調節免疫、心血管系統、神經系統、內分泌系統都具有廣泛而重要的生理作用，此外，產油微生物還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動植物油脂生產生物柴油，可有效緩解能源危機。近年來，微生物油脂作為可再生的綠色能源也越來越備受關注。張秋紅等[22]利用纖維素酶，在pH 4.10、酶解溫度37.9℃、酶用量0.16%條件下酶解1.86h，破壞眼點擬微綠球藻細胞壁，再進行油脂提取，油脂提取率達(38.69±0.15)%。酶解法提取微生物油脂可用于制備生物柴油，在解決能源危機方面有著非常好的前景，也是新能源行業的突破口之一。

3 結語

酶解法相比于其他傳統方法有處理條件較溫和、工藝簡單、對油脂的營養價值及蛋白損壞小、有益于副產品的利用、降低能耗、環保、綠色、無污染、無溶劑殘留、操作方便、對設備要求不高等優點。因此，在油脂提取中有較大的應用潛力。酶解法在油脂提取過程中的應用非常廣泛，已經被成熟地應用在植物油(大豆油、絲瓜籽油、花生、扁桃、小麥胚芽、茶花籽)、動物油(馬油、鵝油)、微生物油等油脂的提取中。近年來，隨著油脂提取企業的競爭日益激烈化，采用傳統的油脂提取技術(壓榨法、浸取法)效率低、勞動強度大、成本高、對環境的污染大，不利于企業在競爭中嶄露頭角。而酶解法是當今油脂提取產業中比較先進的技術工藝，將是油脂提取產業突破瓶頸的重要工藝研究方向，代表著未來該產業的發展趨勢。