暨南大学理工学院汪勇教授课题组张震博士后和研究生叶静共同在Food Chemistry期刊（中科院JCR 1区（2020升级版），影响因子5.399）发表了一篇关于棕榈液油与米糠蜡酯的脂肪酶法催化酯交换特性与理化性质表征的研究。文章发表题为“Interesterification of rice bran wax and palm olein catalyzed by lipase: Crystallization behaviours and characterization”，由汪勇教授和华南理工大学黄惠华教授指导并为通讯作者。

研究背景：

米糠蜡是一种高熔点（81–82°C）的天然蜡，是长链脂肪酸和脂肪醇的丰富来源。长脂肪酸和脂肪醇的烃链赋予米糠蜡强大的疏水性，而酯则提供了不错的疏水性。米糠蜡在化妆品，食品和药品等应用中已显示出潜力，其长针状晶体使其成为用于凝胶化的固体脂肪的良好替代品。但是，米糠蜡的供应有限，因为米糠油中的蜡含量（最高6 wt％）不是很高。因此，使用纯米糠蜡代替石油蜡和氢化脂肪在经济上不可行，需要不断探索开发替代品和可再生解决方案，以提高可在要求苛刻的应用中提供类似性能的此类材料的可用性。米糠蜡的理想特性主要与它的长链脂肪酸和脂肪醇有关，而米糠蜡的特性可以通过使用酯交换作用来实现，该酯交换可以重新分布长链脂肪酸和醇。通过这样做，当高度丰富的三酰基甘油用作酯交换的基础材料时，可以显著提高米糠蜡类材料的可用性。

研究方法：

该工作探究了sn-1,3位特异性脂肪酶催化棕榈油与蜡酯交换的机理和改性特点，并研究了米糠蜡对结晶速率，固体脂肪含量和热力学性质的影响。

图 Lipozyme TL IM催化甘油三酯与蜡酯交换机理与改性产品特点

研究结果：

通过研究棕榈液油与蜡酯在脂肪酶催化作用下的酯交换过程，发现该过程与甘油三酯之间的酯交换反应类似。如图所示，在Lipozyme TL IM（硅胶固定化Thermomyces Lanoginosus脂肪酶）催化作用下，蜡酯会发生部分水解，水解为长链的脂肪酸和长链脂肪醇，棕榈液油甘油三酯在Lipozyme TL IM催化作用下形成甘油二酯中间体和游离脂肪酸。甘油二酯中间体再与蜡酯水解下的长链脂肪酸酯化结合生成长链脂肪酸甘油三酯，长链脂肪醇与棕榈液油活化分解下来的脂肪酸再次酯化形成新的蜡酯完成酯交换反应。新的蜡酯与甘油酯组合物改善了混合体系的相容性，产物硬度和黏度得到提升，疏水性也得到增强。

研究结论：

这项工作中提供了一种可行的解决方案来提高类似米糠蜡的材料的可用性，以满足对箱包涂层，水果保鲜涂层甚至可食用塑料脂肪等特种用途脂肪日益增长的需求。

研究工作受到国家自然科学基金，广东省洋帆创新创业团队计划和广州市科学技术局的财政支持。

参考文献：

Zhang, Z., Ye, J., Fei, T., Ma, X., Xie, X.D., Huang, H.H., & Wang, Y. Interesterification of rice bran wax and palm olein catalyzed by lipase: Crystallization behaviours and characterization. Food chemistry, 2019, 286: 29-37.

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814619302833

作者介绍:

   叶静，暨南大学理工学院硕士，研究酶法酯交换改性油脂制备专用油脂基料油。以共同第一作者在油脂领域发表一篇SCI论文。研究兴趣包括酶法酯交换技术、专用油脂制备、性质表征和应用。硕士课题研究了酶法催化制备人造奶油基料油及其应用研究，熟悉掌握酶法酯交换改性技术、脂质理化性质检测、产品质构流变分析等。