Інтенсифікація ферментативного дегумінгу соняшникової олії ультразвуковою обробкою

Abstract

Ензимне дегумування рослинних олій все більш широко використовується для вилучення фосфоліпідів із рослинних олій. Одна із проблем його застосування є тривала обробка фосфоліпазними препаратами. Одним із методів інтенсифікації масообмінних, фізико-хімічних та біохімічних процесів є ультразвукова обробка. Метою даної роботи було дослідження дії ультразвуку на ефективність ензимного дегумування соняшникової олії та її впливу на фізико-хімічні показники олії. Для ензимного дегумування соняшникової олії були використані ферментні препарати компанії Novozyme (Данія) Lecitase® Ultra та нові препарати із фосфоліпазною активністю, зокрема, Quara® Boost (фосфоінозитол фосфоліпаза С та фосфоліпаза С) та Quara Low P (фосфоліпаза A1). Ультразвукову обробку здійснювали в ультразвуковому апараті МЕДІТОН (Україна) із частотою 22 кГц протягом 5, 8 та 11 хв. Вміст фосфоровмісних сполук в олії, кислотне числотне і пероксидне число визначали стандартними методами. Антиоксидантну активність олії визначали за швидкістю гасіння радикалів 2,2-дифеніл-1-пікрілгідразілу (DPPH). Встановлено, що під дією ультразвуку вихід олії після ензимного дегумінгу підвищувався від 0,2 до 0,7 % у порівнянні із контрольними зразками (без використання ультразвуку). При цьому тривалість дегумування скоротилась від 60 хв (у контролі) до 8-11 хв. при використанні ультразвукової обробки. Вміст фосфоліпідів в олії зменшувався вдвічі порівняно із контролем внаслідок ультразвукової обробки і становив 0,03-0,04 %. Встановлено деяке підвищення значення кислотного числа та більш високий вміст пероксидів у дегумованій олії із використанням ультразвукової обробки. Антиоксидантна здатність таких зразків олії також зменшувалась. За використання препарату Quara Low P окисна стабільність олії була найвищою. Таким чином, використання ультразвукової обробки для ферментативного дегумінгу соняшникової олії суттєво прискорює даний процес. Максимальний вихід гідратованої олії було одержано за використання препарату Quara Boost та 11 хв. дії ультразвуку. Залишковий вміст фосфоліпідів у зразках гідратованої олії суттєво не відрізнявся. Перспективним способом удосконалення ензимного дегумінгу є використання нових ферментних препаратів Quara Boost та Quara Low Р та одночасної ультразвукової обробки.

Enzymatic degumming of vegetable oils is increasingly used to remove phospholipids from vegetable oils. One of the problems of its use is long-term treatment with phospholipaseі. Ultrasound treatment is the method of mass exchange, physicochemical and biochemical processes intensification. The objective of this work was to study the ultrasound effect on the efficiency of enzymatic degumming and the physicochemical parameters of sunflower oil. Enzymatic preparations of Novozyme (Denmark) Lecitase® Ultra and new preparations with phospholipase activity, in particular, Quara® Boost (phosphoinositol phospholipase C and phospholipase C) and Quara Low P (phospholipase A1) were used for enzymatic degumming of sunflower oil. Ultrasound treatment was carried out in an ultrasound device MEDITON (Ukraine) with a frequency of 22 kHz for 5, 8, and 11 minutes. The content of phosphorus-containing compounds in the oil, acid number, and peroxide number were determined by standard methods. The antioxidant activity of the oil was determined by the quenching rate of 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radicals. It was established that under the influence of ultrasound, the yield of oil after enzymatic degumming increased from 0.2 to 0.7% compared to control samples (without ultrasound). At the same time, the duration of degumming was reduced from 60 minutes (in the control) to 8-11 min under using ultrasonic treatment. The phospholipids content in the oil was halved compared to the control due to ultrasound treatment and was 0.03-0.04%. A slight increase in the acid value and a higher content of peroxides in the degummed oil using ultrasonic treatment was established. The antioxidant capacity of such oil samples also decreased. Under the effect of the Quara Low P, the oil oxidative stability was the highest. Thus, the use of ultrasound treatment for enzymatic degumming of sunflower oil significantly accelerates this process. The maximum yield of degummed oil was obtained using the Quara Boost and 11-minute ultrasound treatment. The residual content of phospholipids in degummed oil samples did not differ significantly. A promising way to improve enzymatic degumming is using new enzyme preparations Quara Boost and Quara Low P and simultaneous ultrasonic treatment.