油脂深加工及制品 课件 第三章 酯交换

油脂深加工与制品DeepProcessingofEdibleOil&FatandProducts第三章酯交换01化学酯交换内容02酶促酯交换酯交换定义：酯交换有时也被称作交酯化，是指油脂或由脂肪酸所构成的酯类物质与脂肪酸、醇或其它酯发生化学作用，并伴随着脂肪酸基团的交换而产生新酯的一类反应。、根据酯交换过程中所使用的催化剂不同将其划分为化学酯交换反应和酶促酯交换反应两大类3.1化学酯交换化学酯交换理论定义：指油脂或酯类物质在化学催化剂如酸、碱作用下发生的酰基交换反应根据酯交换反应中的酰基供体的种类（酸、醇、酯）不同，可将其分为酸解（Acidolysis）醇解（Alcoholysis）以及酯-酯交换（Ester-EsterInterchange或Transesterification）反应。酸解定义：油脂或其他酯在酸性催化剂如硫酸的参与下与脂肪酸作用，酯中酰基与脂肪酸酰基互换，生成新酯的反应3.1化学酯交换醇解定义：中性油或脂肪酸一元醇酯在催化剂的作用下与一种醇作用，交换酰基或者说交换烷氧基，生成新酯的反应3.1化学酯交换醇解酸催化的醇解碱催化的醇解产生单酯的醇解反应二元醇的醇解反应油脂的甘油醇解反应3.1化学酯交换甲酯的甘油醇解甲酯或甘三酯与四羟基及更多羟基醇的醇解反应蔗糖醇解酯-酯交换反应定义：根据酯-酯交换反应结果以及反应过程不同，可将油脂的化学酯交换（又简称化学酯交换）分为随机酯-酯交换与定向酯-酯交换，也常简称为随机酯交换和定向酯交换3.1化学酯交换随机酯交换定义：在酸、碱或金属催化剂的作用下，同种油脂或不同种油脂的甘三酯分子之间或分子内的酰基再分配，最终达到在甘三酯混合物内部脂肪酸的随机分布，而总脂肪酸组成未发生变化。这一过程可称作为随机酯交换3.1化学酯交换随机酯交换组分变化形成机理形成烯醇式酯离子的机理假设羰基加成的机理假设3.1化学酯交换

其中S表示饱和脂肪酸，U表示不饱和脂肪酸。定向酯交换定义：在可逆的化学反应中，若产物之一从反应区域移去，则反应平衡状态发生变化，即趋于再产生更多的被移去产物。因此，通过选择性结晶（或酯-酯交换反应温度低于高饱和度的甘三酯熔点）从油脂或混合油脂的随机酯-酯交换产物中除去三饱和酸甘油酯（或使之以固相形式析出并且不再参加反应）从而引导所有饱和脂肪酸有效地转化为三饱和酸甘油酯，这种方法称为定向酯交换3.1化学酯交换化学酯交换工艺过程及设备主要有以下阶段：原料油脂的计量；混合油加热；游离脂肪酸中和（碱炼）；已精炼油的深度干燥；与催化剂混合并反应；降低催化剂活化作用（钝化）；成品油的洗涤和干燥3.1化学酯交换检测反应终点的方法膨胀值测定甘三酯组分分析熔点棕色环颜色测定3.1化学酯交换影响化学酯交换的因素原料油脂的品质催化剂醇的含量反应时间反应温度原料的混合程度3.1化学酯交换化学酯交换产品性质与质量控制酯-酯交换油脂质量控制人造奶油起酥油3.1化学酯交换3.2酶促酯交换酶促酯交换是利用酶作为催化剂的酯交换反应酶按其来源可分为动物酶、植物酶、微生物酶酶法酯交换较化学酯交换有独特的优势酶法酯交换反应机理用于油脂工业的脂肪酶的种类不同，其催化作用也不同。人们常根据催化的特异性，将其分为三大类。包括非特异性脂肪酶（NonspecificLipase）、1,3-特异性脂肪酶（1,3-SpecificLipase）、脂肪酸特异性脂肪酶（FattyAcidSpecificLipase）3.2酶促酯交换非特异性脂肪酶催化酯交换反应甘三酯为酰基供体脂肪酸或脂肪酸烷基酯（如甲酯、乙酯等）为酰基供体3.2酶促酯交换1,3-位特异性脂肪酶催化酯交换反应甘三酯为酰基供体脂肪酸或脂肪酸烷基酯（如甲酯、乙酯等）为酰基供体3.2酶促酯交换脂肪酸特异性脂肪酶催化酯交换反应对脂肪酸A及B的催化3.2酶促酯交换脂肪酶催化酯交换反应工艺及设备脂肪酶催化酯交换反应常用的工艺有两种，一种是间歇式的又称作分批反应器（BatchStirredTankReactor,BSTR），另外一种是连续反应器。3.2酶促酯交换影响酶促酯交换反应的因素脂肪酶原料的性质反应条件水分含量3.2酶促酯交换脂肪酶的选择与利用LipozymeTLIM酶Lipozy