CN101480242A - 同时获取大豆中蛋白和油脂的方法 - Google Patents

Abstract

一种能从大豆中同时获取大豆蛋白和油脂的方法，它在于利用特别设计的机器和溶剂对大豆进行处理。该机器通过机械旋转方式在溶剂中产生空泡群，在强大的空泡冲击力作用下，同时完成细胞壁破裂、胞内物质被释放、扩散及溶解过程。溶剂由极性和非极性溶剂组成，依大豆内物质的极性差别，分配在极性和非极性溶剂中，进一步处理得到油脂和蛋白。

Description

同时获取大豆中蛋白和油脂的方法

技术领域

本发明涉及大豆的加工工艺，特别是涉及用机械方法产生空化现象，并以此对大豆进行处理的方法。

背景技术

目前，大豆加工主要方法是先将大豆去皮去杂，然后粉碎、软化、轧胚、膨化、冷却，用六号溶剂油浸泡豆胚，大豆所含的甘油三酯被抽提到溶剂油中，送去精炼即为豆油，浸油后剩下的豆粕用做饲料或进一步加工以提取大豆蛋白。对于大豆加工而言，因为大豆蛋白价格远高于豆粕，所以希望能同步获得大豆蛋白和油脂，以提高大豆的加工增值。国外兴起的水为溶剂，酶法破壁的水酶法工艺，可以同时得到大豆蛋白和油脂，但是出油率很低、能耗大、成本高，迄今为止只是在小范围应用。从大豆细胞微观结构可以看到油脂和脂肪分布在细胞质中，外面是坚硬的细胞壁。传统工艺的粉碎、软化和膨化均是为了打破细胞壁，促进大豆细胞内的油脂流出。只有将细胞壁破裂的更完全，大豆细胞内的诸多物质如：大豆蛋白、油脂、磷脂、异黄酮、低聚糖等才能更多地溶出和释放。这个要求对于传统的大豆预处理和各种浸油工艺无法做到，因此迫切需要一种新的方法将大豆细胞壁完全破坏，同时加强细胞内物质在溶剂中的溶解、释放与扩散。

在某些特殊情况下，离心机内的叶片会损坏。这是因为高速旋转的叶片对流经它表面的水有拉伸作用，水内部的压力骤降产生微小气泡，气泡寿命极短，下次压缩作用就将它们坍塌。气泡坍塌时会产生具有极大压力的冲击波。当冲击波在其传播途径中遇到障碍物时，很容易损坏障碍物表面，这就是气蚀现象，也称为“空化效应”。微小气泡又称空泡，它爆裂产生的巨大压力能完全破坏细胞壁，而且破裂在瞬间完成，同时产生振动作用加强了细胞内物质的释放、扩散及溶解。生产中经常使用的均质机也会产生空化现象，但是它产生的数量和强度均很小，均质机主要还是利用机械剪切力将物质粉碎。

目前采用的六号溶剂油对于大豆油脂的抽提能力很好，但是对其它物质的溶解却很弱，要达到蛋白和油脂的同时提取，必须采用新溶剂。很多学者提出的乙醇、丙酮、异丙醇、二氯甲烷等溶剂，也存在加工成本高、能耗大的缺点。包括六号溶剂油的这些溶剂，均只对大豆的部分成份起作用，无法满足我们的要求，因此有必要开发新型溶剂，以满足同时获得大豆蛋白和油脂的需要。

发明内容

本发明方法在于对大豆用“空化效应”的冲击力进行处理，促使细胞壁破裂，释放、扩散及溶解大豆细胞内物质，同时在混合溶剂的作用下，获得大豆蛋白和油脂。

发明是利用特殊设计的空泡发生器和混和溶剂共同实现的。

空泡发生器能在混和溶剂中产生空泡群，它是由具有特别设计的定子和转子及腔体组成，当含大豆粉的混合溶剂经过转子时，由于转子的拉伸作用，溶剂内部压力会骤降，导致液体因蒸气压降低及溶解其中的气体会因压力降低而引发大量的空化气泡群，空泡瞬间崩溃闭合。每秒钟内会有数以百万计的空泡产生和坍塌，因此它所造成的巨大冲击力将大豆细胞壁破裂、细化大豆颗粒，同时完成大豆细胞内物质的释放、扩散及溶解。

混合溶剂是由非共沸的极性溶剂和非极性溶剂按比例组合而成，混合溶剂在不同温度下存在均相和两相两种状态。大豆粉和均相的混合溶剂进入空泡发生器，完成破壁、分散、提取过程，流出空泡发生器的混合物分为固体相和液体相。大豆蛋白在固体相中，液体相在温度变化时分层，依据分配定律，油脂抽提到非极性溶剂中，而低聚糖、脂肪酸、磷脂、色素等极性物质分配在极性溶剂中。这样就实现了油脂和蛋白的分离提取，而且由于极性溶剂的存在，相当于对油脂和蛋白进行提纯操作，提高了油脂和蛋白的品质。

附图说明

图1是空泡发生器的结构图

具体实施方式

实例1：取平均颗粒尺寸为5毫米的去皮大豆粉100公斤和混合溶剂100公斤，混合溶剂是由己烷和90％含水乙醇按重量比6：4此例配制而成。预热后用泵送至处理量为10m³/h的空泡发生器中，预热温度和操作温度均为50℃，从机器流出物取样分析。先离心分离固液相，固相脱溶后测蛋白含量为72％，液相在降温至20℃后分为富油层和乙醇层，取富油层蒸去己烷，所得为豆油，折算重量，为大豆总含油量的96％。

实例2：取100公斤平均颗粒尺寸为2毫米的去皮大豆粉和120公斤混合溶剂，混合溶剂是由己烷和92％含水乙醇按重量比6：4此例配制而成。预热后用泵送至处理量为10m³/h的空泡发生器中，预热温度和操作温度均为45℃，循环操作三次，从机器流出物取样分析。先离心分离固液相，固相脱溶后测蛋白含量为72.5％，液相在降温至15℃后分为富油层和乙醇层，取富油层蒸去已烷，所得豆油为二级豆油。

Claims (6)

1、一种对大豆加工能同时获得蛋白和油脂的方法，其特征在于将大豆和溶剂同时进入空泡发生器，利用空泡冲击力同时完成大豆粉碎与细胞壁破裂，这样胞内物质就释放、扩散及溶解在溶剂中，再进一步精制就获得油脂和蛋白。

2、根据权利要求1所述的空泡发生器是由动力驱动的，它由经过特殊设计的定子、转子及腔体组成的，它在运转状态下会在通过的溶剂中引发微小空化气泡群。

3、根据权利要求1所述的溶剂是由非共沸的极性溶剂和非极性溶剂按比例组成的。

4、根据权力要求3所述极性溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、水的单一组份或它们的混合物。

5、根据权利要求3所述的非极性溶剂为六号溶剂油、己烷、二氯甲烷、环己烷、戊烷单一组份或它们的混合物。

6、根据权利要求3所述的溶剂组成比例：极性溶剂所占比例1％～99％，非极性溶剂所占比例99％～1％。