磷脂酶C在大豆油脱胶中的应用实践

徐振山，郑有涛，刘宝珍

(1.中粮集团有限公司，北京100020； 2.中纺粮油(东莞)有限公司，广东 东莞 523147)

应用研究

磷脂酶C在大豆油脱胶中的应用实践

徐振山1，郑有涛2，刘宝珍1

(1.中粮集团有限公司，北京100020； 2.中纺粮油(东莞)有限公司，广东 东莞 523147)

针对毛油直接碱炼工艺酸碱消耗高、皂脚量大、中性油损失大等问题，对现有毛油直接碱炼工艺进行了改造，增加磷脂酶C(PLC)脱胶工艺，将毛油直接碱炼工艺改造为PLC脱胶-碱炼工艺。以大豆毛油为原料，添加PLC进行酶法脱胶，脱胶油经碱炼、脱色、脱臭后得到一级大豆油。生产实践表明，与毛油直接碱炼工艺比较，应用PLC脱胶工艺后，一级大豆油得率增加1.34个百分点。

大豆油；磷脂酶C；酶法脱胶；精炼

经膨化浸出生产的大豆毛油中通常含有2.0%～3.0%的磷脂。由于磷脂固有的特殊物化性质如易氧化、耐热性差，因此在脱臭前应将其脱除。在脱色前，如果磷脂的脱除效果不好，会增加脱色、脱臭的负担，造成脱色过滤困难、白土消耗量增大、脱臭塔结焦，并对精炼大豆油的质量如烟点、色泽、氧化稳定性等产生较大的影响。目前，国内的大豆油厂主要采用水化或直接碱炼等传统脱胶工艺脱除磷脂，虽然传统脱胶工艺简单易行、操作性强，但存在中性油损失大、酸碱辅料消耗多等问题，尤其是直接碱炼工艺会产生大量的皂脚和水洗废水，增加了油厂的环保压力。近些年来，随着酶制剂及其应用技术的开发，酶法脱胶作为油脂精炼的一项新技术日趋成熟，其在一些油脂加工所体现出的经济、环保等优势正逐渐被油脂加工者所认可[1-6]。

目前工业上主要是利用磷脂酶A1(PLA1)和磷脂酶C(PLC)进行脱胶。PLA1可将磷脂(尤其是非水化磷脂)酶解生成溶血磷脂，溶血磷脂可通过传统水化法除去，因此PLA1被认为是具有较高应用价值的一种磷脂酶。酶法脱胶生产中应用的PLA1主要是Novozymes 公司开发的Lecitase Novo和Lecitase Ultra，并且Lecitase Ultra可将脱胶油含磷量降低到5 mg/kg[7]，可满足植物油的物理精炼要求。同时，与传统水化脱胶相比，PLA1脱胶可减少油脚(胶质)的产出及其夹带的中性油损失，但会伴随产生游离脂肪酸。PLC可将磷脂酰胆碱(PC)和磷脂酰乙醇胺(PE)酶解，生成溶于油脂的甘油二酯(DAG)，从而减少油脚的产出及其夹带的中性油损失，增加了中性油的产出，而且不会伴随游离脂肪酸的产生，具有良好的应用前景。目前，DSM公司(前身为Verenium公司)开发的工业用酶制剂Purifine®-PLC已经被应用到植物油的脱胶[2-3,6]，如用于大豆油脱胶时，毛油中每降低500 mg/kg的磷，油的得率可以提高约1%[2,4]。

我公司在现有毛油直接碱炼工艺基础上，对工艺进行了改造，增加了PLC脱胶工艺，经生产实践证明，PLC脱胶工艺具有较好的技术经济效果，实现了降耗减排、提高经济效益的目的。

1 PLC脱胶生产工艺

1.1 工艺流程

PLC脱胶工艺流程如图1所示。大豆(美湾)毛油加热到55～58℃,定量添加PLC酶制剂(Purifine®)和软水，PLC酶制剂用量180～200 mg/kg，加水量25～35 kg/t。油、酶和水经高剪切混合器混合形成乳状液，在酶反应罐搅拌反应5～6 h，然后加热至90℃并进行离心分离，脱胶油经真空干燥后去下一道碱炼工序。

图1 PLC脱胶工艺流程图

1.2 主要设备与参数

酶反应罐，容积75 m3，搅拌转速95 r/min；Alfa-Laval PX80自清式离心机，转鼓最大转速5 069r/min，功率30 kW；真空干燥罐，容积3.5 m3；IKA Works DR-2000/30高剪切混合器，最大转速1 500 r/min。

1.3 大豆油质量指标测定(见表1)

表1 大豆油质量指标

由表1可知，大豆毛油经过PLC酶法脱胶后，油中含磷量由881.98 mg/kg降至171.89 mg/kg，DAG含量由0.49%增加至1.41%。

2 PLC脱胶碱炼与毛油直接碱炼比较

2.1 能源辅料消耗比较(见表2)

表2 一级大豆油主要能源辅料的消耗比较

由表2可知，与传统的毛油直接碱炼工艺比较，PLC脱胶-碱炼工艺的能源辅料有所改善，其中磷酸、NaOH、脱色土及蒸汽的消耗均有所减少，软水及电的消耗有所增加。同时，随着NaOH与脱色土用量的减少，碱炼、脱色过程中中性油的损失也会相应减少。

2.2 成品油指标比较(见表3)

表3 一级大豆油的指标比较

由表3可知，与传统的毛油直接碱炼工艺比较，PLC脱胶-碱炼工艺的成品油含磷量有所降低，精炼得率增加了1.34个百分点。

2.3 成品油产出比较

初步测算，在豆粕价格3 100元/t、一级大豆油价格6 800元/t、皂脚价格420元/t、油脚和粕以及不考虑水洗废水处理费用的情况下，加工1 t毛油可增加收入80元以上。

2.4 废物产出比较(见表4)

表4 主要废物产出比较

由表4可知，PLC脱胶-碱炼工艺产生的污染物及废物较毛油直接碱炼工艺均有所减少，其中皂脚减少50%以上，废白土减少30%以上，水洗废水减少10%以上。

PLC脱胶-碱炼工艺具有低耗、少废特点，符合我国环保行业标准HJ/T 184—2006《清洁生产标准 食用植物油工业(豆油和豆粕)》的要求，并达到了国内大豆油精炼清洁生产先进水平。

3 结束语

以美湾大豆为例，与传统毛油直接碱炼工艺比较，应用PLC脱胶工艺后，成品一级大豆油得率明显增加，NaOH、脱色土及水洗加水量明显减少，脱胶产生的油脚添加到DT中，增加了豆粕的产出率。经生产实践证明，PLC酶法脱胶工艺的应用获得了较好的增收效果，同时减轻了环保污染物及废物(水洗废水、皂脚、废白土)处理负担，对固废、废水的减排有积极作用。

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TS224.6;Q55

B

1003-7969(2017)11-0152-02

2017-03-07；

2017-07-15

徐振山(1964)，男，高级工程师，主要从事油脂加工及其副产品综合利用方面的研究工作(E-mail)xzstom@163.com。