暨南大学生命科学技术学院汪勇教授课题组的硕士研究生杨渡兵在Food Chemistry期刊（中科院JCR 1区，影响因子8.8）发表了题为“Batch and continuous enzymatic interesterification of beef tallow: Interesterification degree, reaction relationship, and physicochemical properties”的研究论文，由张震副教授指导并为通讯作者。

一、研究背景

酶法酯交换是一种高效且环境友好型的油脂改性方法。酶法酯交换反应器主要有搅拌反应器和填充床反应器两种。在工业生产中，填充床反应器比搅拌反应器相比，具有连续化生产和降低生产成本的优势。因此，从搅拌反应器到填充床反应器的升级在工业生产中得到了关注。由于两种反应器的不同（例如，底物和酶比例在填充床反应器中较高），需要建立这两种反应器的关系来指导从搅拌反应器到填充床反应器的升级。

二、研究方法

本研究中，分别用搅拌反应器和填充床反应器对牛油进行酯交换反应。分别基于甘油三酯组成、sn-2脂肪酸组成、固体脂肪含量和熔融特性监测搅拌反应中的酯交换程度，并用指数模型描述反应随时间的变化。建立反应参数关系方程，基于搅拌反应预测填充床反应中产品的理化特性。

三、研究结果

结果表明，基于甘油三酯组成的酯交换程度预测是可靠的，但不能预测对酰基迁移率，导致基于物理性质的酯交换程度预测不理想。根据关系方程，从这两种反应制备了等价的酯交换油脂。等价酯交换增加了高熔点组分的含量，并减少了低熔点组分的含量，从而加速了样品的结晶速率。BT的两步结晶过程在酯交换后变成了一步结晶过程。酯交换并未显著影响同质多晶，β'晶体在酯交换后仍然占主导地位，但导致了精细的晶体网络。由于搅拌反应中反应时间较长，酰基迁移要大得多，导致了更多不对称的甘油三酯。这些不对称的甘油三酯和高熔点的组分导致了酯交换脂肪的结晶速率更快，硬度更低。

四、研究结论

通过关系方程建立了搅拌反应器和填充床反应之间的关系。根据这个方程，可以预测填充床反应中基于甘油三酯组成的酯交换率，但不能预测对酰基迁移率，导致基于物理性质的酯交换程度预测不理想。酯交换产生了更多高熔点成分，但是在搅拌反应器中的酰基迁移程度要大得多，导致酯交换产品结晶速度更快，晶体网络更精细，硬度更低。关系方程可以用来预测酯交换程度，但是理化特性的预测受到两种反应中酰基迁移程度的差异的限制。

已发表文章：

Yang Dubing, Zhang Yanan, Lee Yee-Ying, Lu Yuxia, Wang Yong, Zhang Zhen. (2024). Batch and continuous enzymatic interesterification of beef tallow: Interesterification degree, reaction relationship, and physicochemical properties. Food Chemistry. 444:138635.

本研究工作得到国家自然科学基金（32272341），广东省重点领域研发计划（2022B0202010003）的支持

作者简介：

杨渡兵，暨南大学2022级食品科学与工程硕士研究生，研究方向为油脂改性与结晶特性分析。目前已在油脂酯交换改性、纯化技术与结构分析、热力学性质与结晶特性分析等方面展开研究。以共同第一作者在Food Chemistry上发表SCI论文1篇。

张震，博士/副教授，入选“暨南英才计划”暨南杰青（第一层次），《中国油脂》和《Grain & Oil Science and Technology》青年编委，长期从事高熔点脂肪改性加工与应用基础研究，同时具有两年的食品专用油脂生产企业（嘉里特种油脂（上海）有限公司）研发工作经历，相关学术背景和工作经验丰富。在 Critical Reviews in Food Science and Nutrition、Journal of Agricultural and Food Chemistry、 Food Chemistry 和 Industrial Crops and Products 等期刊以第一/通讯作者发表论文40余篇；申请发明专利20余件，授权10余件；主持国家自然科学基金项目2项，省部级科研项目3项，承担校企横向课题7项；起草(排名第二)团体标准2项；主编或参编出版包括《食品脂类学》 (ISBN978-7-03-069079-1)“十四五”普通高等教育本科规划教材在内的编著3部。