CN115491394B - 一种酶解液态油脂的样品检测前处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种酶解液态油脂的样品检测前处理方法，其包括：将液态油脂样品与缓冲溶液及脂肪酶混合形成混合料液，之后在保护性气氛和感应电场中使所述混合料液进行水解反应，并采用滴定法判断水解反应终点，且在所述水解反应结束后进行灭酶处理。本发明依据变压器原理，利用交变磁场，在磁回路中产生高磁通量，在液态油脂混合液中产生感应电流，从而可以在温和条件下快速升温产生热效应，促进脂肪酶对液态油脂的水解作用，同时在感应电场作用下，液态油脂会加速裂解产生非热效应，从而也加速了液态油脂降解，进而有效提升了液态油脂的酶解效率和酶解速度。
Description
技术领域
本发明涉及一种酶解液态油脂的样品检测前处理方法，属于样品检测前处理领域。
背景技术
液态油脂在室温下通常以液态存在，且不会凝固成固体状，具有显著的润滑性。常见的液态油脂包括菜籽油、玉米油、花生油等植物油，胡桃油、榛子油和杏仁油等坚果油，是人类膳食的重要组成部分，人体所需脂肪和脂肪酸的重要来源，并且可促进脂溶性维生素的吸收及利用。
为了检测不同油脂样品中的脂肪酸含量，需要对其进行水解前处理，以达到分析和评估的作用。相对于碳水化合物和蛋白质，油脂的水解速率远小于前两者，油脂水解产生的长链脂肪酸会吸附于细胞膜表面，阻碍传质过程，影响水解效率。常见的液态油脂水解方法主要为热水解、酸碱处理和脂肪酶预处理。热水解和酸碱处理能将大分子的油脂分解，但需要高温高压条件，能耗较大，造成单体脂肪酸的损耗，且水解得到的更小的油脂颗粒易悬浮于表面，不利用后续使用。脂肪酶预处理具有良好的生物相容性，广泛应用于制革、油脂加工、食品和医药等领域，将物理法与脂肪酶结合辅助油脂降解已有相关报道，如CN110699178A利用微波辅助磷脂酶和偏甘油酯脂肪酶水解菜籽油，提取其不饱和脂肪酸，CN101285079A采用超声波辅助C.lipolytica脂肪酶和Amano-G脂肪酶，提取大豆油，但来源于不同植物体的油脂，脂肪酸种类及组成比例不同，熔点不同，导致脂肪酶水解效率差异较大，脂肪酶大多在油水界面才能发挥催化作用，液态油脂体系中界面面积较小，脂肪酶催化反应速率较低，且酶制剂成本较高，工业应用受限。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种酶解液态油脂的样品检测前处理方法，从而克服现有技术中的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
一种酶解液态油脂的样品检测前处理方法，其包括：将液态油脂样品与缓冲溶液及脂肪酶混合形成混合料液，之后在保护性气氛和感应电场中使所述混合料液进行水解反应，并采用滴定法判断水解反应终点，且在所述水解反应结束后进行灭酶处理。
在一个实施例中，所述液态油脂样品为在15℃-25℃呈液态的油脂，例如花生油、芝麻油或蓖麻油等，且不限于此。
在一个实施例中，所述混合料液的pH值为6.0-7.0。
在一个实施例中，所述缓冲溶液采用浓度为1wt％-2wt％的磷酸盐溶液。
在一个实施例中，所述脂肪酶的用量为液态油脂样品质量的2％-3％。
在一个实施例中，所述脂肪酶的活力单位为160U/mL～220U/mL。
在一个实施例中，所述感应电场环境的相关参数包括：电场强度为2200V/cm-2800V/cm，频率为10kHz-20kHz，波形为脉冲方波，占空比75％-85％。
在一个实施例中，所述水解反应的反应温度为33-42℃、时间为6-9h。
在一个实施例中，所述采用滴定法判断水解反应终点具体包括：在所述水解反应开始后，定时从水解反应体系中取样与酚酞指示剂混匀，并以浓度为0.1mol/L-0.2mol/L的NaOH溶液进行滴定，待混合液变为微红色且30s内不褪色时，即为滴定终点，判定所述水解反应结束。
在一个实施例中，所述灭酶处理的温度为80-85℃。
在本申请的一个较为具体的实施方案中，所述样品检测前处理方法包括：将液态油脂样品采用缓冲溶液调节体系pH值，根据样品质量分数加入脂肪酶，置于感应电场反应器中，充入惰性气体进行密封，开启感应电场，于一定终点温度条件下进行水解，一定时间后采用滴定法判断其终点，加热灭酶，水解结束。
进一步的，所述样品检测前处理方法具体包括：将液态油脂样品置于感应电场反应器内，加入浓度为1wt％-2wt％的磷酸盐溶液调节混合体系的pH值为6.0-7.0，并以110-130rpm的搅拌速度持续搅拌，之后加入脂肪酶混合均匀形成混合料液。
进一步的，所述惰性气体包括氦气、氮气等，且不限于此。
进一步的，所述样品检测前处理方法具体包括：在预估所述水解反应结束时，称取1g油样水解液于烧杯中，加入1-2滴酚酞指示剂，混匀，用浓度为0.1mol/L的NaOH溶液进行滴定，待反应液变为微红色且30s内不褪色时，即为滴定终点，表示油脂酶解完成。
与现有技术相比，本发明至少具有如下优点：依据变压器原理，利用交变磁场，在磁回路中产生高磁通量，在液态油脂混合液中产生感应电流即涡流，从而可以在温和条件下快速升温产生热效应，促进脂肪酶对液态油脂的水解作用，同时在感应电场作用下，液态油脂会加速裂解产生非热效应，从而也加速了液态油脂降解，进而有效提升了液态油脂的酶解效率和酶解速度。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将结合具体实施案例对该技术方案、其实施过程及原理等做进一步的解释说明，除非特别说明的之外，本发明实施例中所采用的各原料、试剂、反应设备等均可以通过市购获得，所采用的检测方法等也均是本领域已知的。
实施例1一种酶解花生油的样品检测前处理方法包括如下步骤：
(1)样品准备：精确称量花生油，加入浓度为1wt％的磷酸盐溶液调节pH值为6.5，并以120rpm的搅拌速度持续搅拌，形成花生油料液。
(2)加酶：在步骤(1)制得的花生油料液中添加占花生油样品质量2.5％、酶活力单位为200U/mL的脂肪酶，混合均匀，形成混合料液。
(3)充气密封：将步骤(2)制得的混合料液置于感应电场反应器中，充入氦气并进行密封。
(4)感应电场酶解：调节步骤(3)中所述感应电场反应器的工作参数，控制电场强度2500V/cm，频率为15kHz，波形为脉冲方波，占空比75％，酶解温度40℃，处理时间7h，获得油样水解液。
(5)判断反应终点：取步骤(4)中所获油样水解液1g置于烧杯中，加入1-2滴酚酞指示剂，混匀，用浓度为0.1mol/L的NaOH溶液进行滴定，待反应液变为微红色且30s内不褪色时，即为滴定终点。
(6)灭酶：对经步骤(5)判定为反应终结后的反应混合液进行灭酶处理，用浓度为1wt％的磷酸盐溶液调节该反应混合液至中性后于85℃下灭酶5min。
(7)检测：油脂水解产物酸价测定方法按照GB5009.229-2016《食品安全国家标准食品中酸价的测定》，油脂原料皂化值GB/T 5534-2008《动植物油脂皂化值的测定》，油脂水解率，
其中，AV0为水解后样品的酸价(mgKOH/g)；AV为油脂原料的酸价(mgKOH/g)；SV为油脂原料的皂化值(mgKOH/g)。
测得本实施例的花生油水解率达到72.8％。
对比例1一种脂肪酶水解花生油的样品检测前处理方法，包括如下步骤：
步骤(1)-(3)：与实施例1步骤(1)-(3)相同。
步骤(4)：将烧杯放入调制40℃的恒温水浴锅内，搅拌20h后，取出。
步骤(5)-(7)：与实施例1步骤(5)-(7)相同。
该对比例最终产物的油脂水解率为48.2％，其明显低于实施例1，而所需生产时间是实施例1的2.86倍。
实施例2一种酶解芝麻油的样品检测前处理方法包括如下步骤：
(1)样品准备：精确称量芝麻油，加入浓度为2wt％的磷酸盐溶液调节pH值为7.0，以130rpm的搅拌速度持续搅拌，形成芝麻油料液。
(2)加酶：在步骤(1)制得的芝麻油料液中称量并添加占芝麻油样品质量2％、酶活力单位为220U/mL的脂肪酶，混合均匀，形成混合料液。
(3)充气密封：将步骤(2)制得的混合料液置入感应电场反应器中，充入氮气并进行密封。
(4)感应电场酶解：调节步骤(3)中所述感应电场反应器的工作参数，控制电场强度2800V/cm，频率为20kHz，波形为脉冲方波，占空比80％，酶解温度42℃，处理时间6h，获得油样水解液。
(5)判断反应终点：取步骤(4)中所获油样水解液1g置于烧杯中，加入1-2滴酚酞指示剂，混匀，用浓度为0.1mol/L的NaOH溶液进行滴定，待反应液变为微红色且30s内不褪色时，即为滴定终点。
(6)灭酶：对经步骤(5)判定为反应终结后的反应混合液进行灭酶处理，用浓度为2wt％的磷酸盐溶液调节该反应混合液至中性后于80℃下灭酶8min。
(7)检测：芝麻油水解产物酸价测定方法按照GB5009.229-2016，芝麻油原料皂化值GB/T 5534-2008，本实施例的油脂水解率达到79.2％。
对比例2一种脂肪酶水解芝麻油的样品检测前处理方法，包括如下步骤：
步骤(1)-(3)：与实施例1步骤(1)-(3)相同。
步骤(4)：将烧杯放入调制42℃的恒温水浴锅内，搅拌24h后，取出。
步骤(5)-(7)：与实施例1步骤(5)-(7)相同。
该对比例最终产物的油脂水解率为50.5％，其明显低于实施例2，而所需生产时间是实施例2的4倍。
实施例3一种酶解蓖麻油的样品检测前处理方法包括如下步骤：
(1)样品准备：精确称量蓖麻油，加入浓度为1.5wt％的磷酸盐溶液调节pH值为6.0，并以110rpm的搅拌速度持续搅拌，形成蓖麻油料液。
(2)加酶：在步骤(1)制得的蓖麻油料液中添加占蓖麻油样品质量3％、酶活力单位为160U/mL的脂肪酶，混合均匀，形成混合料液。
(3)充气密封：将步骤(2)制得的混合料液置于感应电场反应器中，充入氦气并进行密封。
(4)感应电场酶解：调节步骤(3)中所述感应电场反应器的工作参数，控制电场强度2200V/cm，频率为10kHz，波形为脉冲方波，占空比85％，酶解温度42℃，处理时间9h，获得油样水解液。
(5)判断反应终点：取步骤(4)中所获油样水解液1g置于烧杯中，加入1-2滴酚酞指示剂，混匀，用浓度为0.1mol/L的NaOH溶液进行滴定，待反应液变为微红色且30s内不褪色时，即为滴定终点。
(6)灭酶：对经步骤(5)判定为反应终结后的反应混合液进行灭酶处理，用浓度为1.5wt％的磷酸盐溶液调节该反应混合液至中性后于85℃下灭酶5min。
(7)检测：蓖麻油水解产物酸价测定方法按照GB5009.229-2016，蓖麻油原料皂化值GB/T 5534-2008，本实施例的油脂水解率达到71.7％。
对比例3一种脂肪酶水解蓖麻油的样品检测前处理方法，包括如下步骤：
步骤(1)-(3)：与实施例1步骤(1)-(3)相同。
步骤(4)：将烧杯放入调制42℃的恒温水浴锅内，搅拌30h后，取出。
步骤(5)-(7)：与实施例1步骤(5)-(7)相同。
该对比例最终产物的油脂水解率为43.5％，其明显低于实施例3，而所需生产时间是实施例3的3.3倍。
应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种酶解液态油脂的样品检测前处理方法，其特征在于包括：将在15℃-25℃呈液态的液态油脂样品与缓冲溶液及脂肪酶混合形成pH值为6.0-7.0的混合料液，其中脂肪酶的用量为液态油脂样品质量的2%-3%，脂肪酶的活力单位为160 U/mL~220 U/mL，之后在保护性气氛和感应电场中使所述混合料液进行水解反应，水解反应的反应温度为33-42℃、时间为6-9 h，并采用滴定法判断水解反应终点，且在所述水解反应结束后进行灭酶处理；
其中，所述感应电场环境的相关参数包括：电场强度为2200V/cm-2800 V/cm，频率为10kHz-20 kHz，波形为脉冲方波，占空比75%-85%；
所述采用滴定法判断水解反应终点具体包括：在所述水解反应开始后，定时从水解反应体系中取样与酚酞指示剂混匀，并以浓度为0.1mol/L -0.2mol/L的NaOH溶液进行滴定，待混合液变为微红色且 30 s内不褪色时，即为滴定终点，判定所述水解反应结束。
2.根据权利要求1所述的一种酶解液态油脂的样品检测前处理方法，其特征在于：所述液态油脂样品选自花生油、芝麻油或蓖麻油。
3.根据权利要求1所述的一种酶解液态油脂的样品检测前处理方法，其特征在于：所述缓冲溶液采用浓度为1wt%-2wt%的磷酸盐溶液。
4.根据权利要求1所述的一种酶解液态油脂的样品检测前处理方法，其特征在于：所述灭酶处理的温度为80-85℃。
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