CN102083327A - 获得高度纯化且完整的大豆胚轴的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种加工大豆物料的方法，该大豆物料主要是大豆胚轴和大豆裂片的混合物。具体而言，本发明提供一种基于形态差异来分离大豆胚轴级分与大豆裂片级分的方法，其通过使所述大豆物料经受离心力来进行，优选使用带凹痕的圆筒状设备。优选事先采用基于大小和/或重量差异的传统分离方法(如抽吸法)除去大豆物料中的大部分大豆皮、大豆子叶、大豆整豆和较大的大豆裂片级分。本发明还提供一种大豆胚轴富集物及其用途，例如用于制备大豆胚轴(或胚芽或胚)油和/或食品。

Description

获得高度纯化且完整的大豆胚轴的方法
技术领域
本发明涉及食品技术领域，尤其涉及一种获得高度纯化且完整的大豆胚轴的方法。具体而言，本发明提供一种用于将主要包含大豆胚芽和大豆裂片的大豆原料分离成以完整胚芽为主要量的大豆胚芽富集物的方法。本发明还提供一种大豆胚芽富集物及其用途，例如用于制备大豆胚芽油和/或食品。
背景技术
数千年来大豆一直被用作油和蛋白质的来源。大部分的该农作物经溶剂提取以获得植物油，而脱脂大豆粕用作动物饲料。小部分的该农作物被人类直接食用。大豆产品的确出现在多种加工食品中。
原料大豆基本包含三个主要部分：外层覆盖物，称为皮；两个豆瓣，也称为豆肉或子叶；和胚轴，也称为胚芽或胚。
在传统的大豆加工工艺中，常常将皮除去以利于榨油并减少豆粕中的纤维含量。通常，在从大豆制油时，在分选步骤中首先从初始大豆原料中除去杂质，例如茎、鞘和其它种子，以提高最终油品及脱脂饼的品质。然后用破碎辊将物料压碎从而形成皮、裂片(＝破碎的子叶部分)及胚轴的混合物。含有对油品质产生不利影响的成分如色素的大部分皮通常通过一系列抽吸和筛分步骤除去，例如，通过震动筛或空气分选装置除去。然后将裂片和胚轴全部切成薄片以破坏它们的细胞结构并使其随后能够进行油的提取，然后正己烷提取得到粗油，最后将其纯化制得大豆油。在这样的传统工艺中，一些胚轴碎片与子叶一起被加工，而一些可能会被无意地与皮一起被吸走。
大豆含有异黄酮，例如植物雌激素类的染料木黄铜和黄豆配基，一些营养学家和内科医生认为这些物质可用于预防癌症。大豆各部位的异黄酮浓度分布不均匀。通常胚轴中的异黄酮含量(以重量百分比计)至少是子叶中异黄酮含量的约三倍，常见的是十倍以上。因此，一些保健食品制造商重点关注作为异黄酮来源的大豆胚轴。可以生产大豆胚轴富集物并且可以对大豆胚轴富集物进行提取，从而得到大豆胚轴油和大豆胚轴粕。
生产这种大豆胚芽富集物的技术方法在现有技术中已有描述。通常，已经报道了利用胚芽和子叶或子叶部分(也称为裂片)之间的尺寸、重量和重力差进行的机械分离方法。
例如WO 96/10341公开了一种用于加工大豆以获得基本上纯的大豆胚芽的方法，其包括如下步骤：碎裂洗净的大豆，然后筛选所得产品以得到含有较大子叶片(裂片)的级分和含有较小裂片、胚芽和皮的第二级分。之后，利用基于空气中的浮动行为差别的分离步骤将胚芽从该第二部分中移除。
另一个加工技术的例子在EP 1,142,489公开，其报道了一种加工大豆方法，包括清洗大豆、碎裂清洗过的大豆和进一步加工碎裂的大豆，例如，切片和制油。在该公开的方法中，压碎的豆粒采用分离装置如筛子和空气分选器装置进行分离。主要成分为皮和胚芽的级分通过空气分选进行分离和收集。该级分中的皮通过空气分选法除去并富集剩余的胚芽部分。因此EP 1,142,489中公开的方法涉及从吸入的皮和胚芽混合物中纯化胚芽的方法。
鉴于上述大豆胚芽的特点，本领域需要能将大豆胚芽与大豆的其余部分分离并得到纯化及完整的大豆胚芽的方法。但是，现有技术方法经常遇到的问题包括生产成本&投资高、胚芽回收量低、由于胚芽破损导致的营养成分的损失和/或破坏、回收的胚芽含有过多杂质等等。
鉴于上述原因，本领域显然仍需要至少克服部分上述问题的改进的大豆胚芽分离方法。
发明内容
本发明涉及一种用于从含有子叶、裂片、皮和胚芽的混合物的大豆产品中分离基本上纯的以及完整的大豆胚轴的方法。更具体而言，本发明提供一种基于大豆裂片和大豆胚芽之间的形态差异由主要包含大豆裂片和大豆胚芽的混合物中分离大豆胚芽的方法。
在第一方面中，本发明首先提供一种大豆加工方法，包括如下步骤：
a)将大豆整豆破碎成含有子叶、裂片、皮和胚芽的大豆产品(2)，
b)从所述大豆产品(2)中富集主要包含大豆裂片和大豆胚芽的大豆物料(5)，和
c)从所述大豆物料(2)中分离所述大豆胚轴富集物(6)。优选基于所述大豆胚芽和所述大豆裂片的形态差异进行所述分离操作。
在一个优选实施方案中，通过在带凹痕的圆筒状设备中使所述大豆物料经受离心力来分离所述大豆胚芽。
本方法在不破坏胚芽的情况下实现裂片和胚芽的良好分离，因此根据本方法可以回收基本上纯的且完整的大豆胚芽。此外，本方法还能够将与大豆胚芽具有大致相同的尺寸和重量的小裂片与胚芽分离。与大豆整豆加工技术领域的现有技术相比，本方法可被认为是非常规和非常见的方法，特别是因为在分离含有子叶、裂片、皮和胚芽的大豆产品混合物时，本领域的现有技术通常教导利用震动筛和/或空气分选装置的传统分离设备进行的不同方法，所有这些设备都基于被分离物料的密度差异(如重量和/或尺寸差异)来运行。此外，本方法也突破了现有技术可实现的范围，因为含有大致相同的密度的大豆裂片和大豆胚芽的级分无法通过常规方法分离，而与现有技术不同，本方法提供这种物料的进一步分离。因此，与现有技术相比，不同寻常的是本方法允许从大豆物料中提取相对多的胚芽。
根据本发明，可以以多种方式获得主要包含裂片和胚芽的大豆物料。
在第一实施方案中，主要包含胚芽和裂片的大豆物料通过以下步骤得到：
方法a：
a1)通过中度抽吸法(11a)将大豆产品(2)分离成主要包含皮的皮级分(3a)和主要包含子叶、裂片和胚芽的脱皮级分(4a)，和
a2)通过使脱皮级分经受一个或更多个筛选和/或抽吸步骤(12a)使所述脱皮级分分离成子叶富集级分(8)和主要包含大豆裂片和胚芽的大豆物料。这个步骤还可以除去一些残留的皮。
采用方法a，大豆物料(5)的主要部分来自脱皮级分(4a)。考虑到效率和产量，可使用筛选和/或抽吸法(13a)从皮级分(3a)中分离(额外的)大豆物料(5)。
作为第一实施方法的替代方法，第二实施方案涉及按照下述步骤制备主要包含胚芽和裂片的大豆物料的方法：
方法b：
b1)采用强抽吸法(11b)将大豆产品(2)分离成主要包含皮、胚芽和一些较小裂片的皮级分(3b)和主要包含子叶和裂片的脱皮级分(4b)，和
b2)基于所述皮与所述较小裂片和胚芽之间的尺寸和/或重量差异，使所述皮级分经受一个或多个分离步骤(13b)来从所述皮级分(3b)中分离皮。
采用方法b，大豆物料(5)的主要部分来自皮级分(3b)。考虑到效率和产量，可使用筛选和/或抽吸法(12b)从脱皮级分(4b)中分离(额外的)大豆物料(5)。
为了便于生产、降低投资和获得更好的效果，方法a优于方法b。
上述两个实施方案都得到主要包含具有大致相同尺寸和重量的裂片和胚芽的大豆物料。并且，所使用的基于被分离物料之间的尺寸和/或重量差异的分离技术通常不会严重损坏大豆胚芽。本方法可进一步允许以简单且高效的方式从不同分离级分中回收、富集并由此稳定大豆胚芽。此外，出人意料的是与该级分中的裂片相比在尺寸和重量方面无明显差别的胚芽可通过上述步骤来进一步分离。
该发明还包括大豆物料，其含有基于所述物料总重量计大于80wt％的大豆裂片和大豆胚芽。优选该重量％大于85％，甚至更优选大于90或甚至95％。在另一优选实施方案中，通过实施上述两种实施方法中的至少一些步骤获得或可以获得所述大豆物料。
在另一优选实施方案中，在破碎之前将大豆整豆加热至优选60℃至80℃的温度并维持1至10分钟。这种预处理有助于随后的大豆破碎和脱皮，而不产生过多裂片并且不损坏大豆胚芽。
采用本方法得到的大豆胚芽可被进一步加工。在其一个实施例中，提供了一种方法，其包括使所述大豆胚芽经受超临界CO2提取和由所述经提取的大豆胚芽制备大豆胚芽油的步骤。因此本发明提供了一种从大豆胚芽产品中回收大豆胚芽油的有效方法，所述大豆胚芽产品主要包含保留了其营养价值的完整大豆胚芽，从而产生具有提升的感官和营养品质的胚芽油。此外，用于制备大豆胚芽油的技术允许保持大豆胚芽的营养品质，并且该技术是完全无毒的。
在另一方面中，本发明涉及一种大豆胚芽富集物及其用途，例如用于制备富含植物甾醇的大豆胚芽油和/或食品和/或食物补充剂和/或降低胆固醇的产品。
具体而言，本发明提供一种大豆胚芽富集物，其含有以大于85wt％的大豆胚芽，其中优选至少60、70、80、90wt％的大豆胚芽为基本上完整的大豆胚芽。
在另一优选实施方案中，通过实施根据本发明的方法获得或可以获得所述大豆胚芽富集物。
在另一方面中，本发明涉及一种大豆胚芽油及其用途，例如用于制备食品。具体而言，本发明还涉及一种大豆胚芽油，其含有总脂肪酸量的10至30wt％、优选12至28wt％、更优选15至25wt％、最优选18至23wt％的亚麻酸(C18：3)。在另一个优选实施方案中，所述大豆胚芽油由或可以由本发明的大豆胚芽富集物制得。本发明提供一种含有高浓度的植物甾醇和/或生育酚和/或亚麻酸％的大豆胚芽油。
具体而言，本发明还涉及一种大豆胚芽油，其含有至少5％、优选6％、更优选7％、最优选5.0至7.2％的量的大豆植物甾醇。本发明还涉及一种大豆胚芽油，其含有至少0.10％、更优选至少0.20％、最优选至少0.25％且优选小于0.40％的量的大豆生育酚。此外，本发明还涉及一种基本上不含卵磷脂的大豆胚芽油。
将大豆植物甾醇回加到具有保健需求的降低胆固醇功能性食品(例如人造奶油)是本领域已知的(参见Benecol)。这些市售大豆植物甾醇通常是在正己烷提取的标准粗大豆油的精制过程中得到的。它们可在蒸汽除臭阶段得到的挥发物中找到，并且可从该阶段冷凝分离。
干燥后，由本发明高度纯化且完整的大豆胚芽富集物经超临界CO2提取得到的大豆胚芽油不含大豆磷脂(“卵磷脂”)且可被认为是预精制的(“脱胶的”)，并且天然含有非常大量的大豆植物甾醇(例如7.2％)和大豆生育酚(例如0.26％)。
在另一方面中，本发明涉及大豆胚芽粕及其用途，例如用于生产食品、食物补充剂、药物或化妆品。本发明提供一种大豆胚芽粕，其含有大于2.0wt％、优选大于2.5wt％的异黄酮。在一个具体的实施方案中，大豆胚芽富集物还含有大于2.6wt％、优选大于3.2wt％的皂角苷。
在另一方面中，本发明还涉及根据本发明的大豆胚芽富集物或大豆胚芽油在食品中的用途，以及包含本文定义的大豆胚芽富集物或大豆胚芽油或由其制成的食品。
为了更好地显示本发明的特点，下文结合附图描述一些优选的实施方案和实施例。
附图说明
图1是显示根据本发明方法的步骤的流程图。
发明详述
本发明涉及一种加工大豆(Glycine max)的方法。应注意，本文使用的术语“大豆”(soy)、“大豆”(soybean)和“大豆”(soya)是同义词。
大豆的主要部分包括外层覆盖物，本文称为皮；两个豆瓣，本文称为子叶或胚乳；和胚或胚芽，本文称为胚轴。成熟大豆的皮坚硬并可保护子叶和胚芽免受损坏及随后的(特别是油)氧化。
本文中的术语“大豆整豆”是指还未经破碎工艺加工的大豆，其含有大豆的所有组成部分，因此包括皮、两个豆瓣、和胚芽。
本文使用的术语“子叶”是指完整的豆瓣。
本发明使用的术语“裂片”或“大豆裂片”是指子叶的片。因此该术语也包括破碎的豆瓣和比豆瓣小的子叶片。裂片通常由相对随机和不规则形状的子叶片组成，这些子叶片是在破裂或碎裂子叶之后获得的。
参考图1，本发明提供了一种包括下述步骤的方法：
a)将大豆物料(5)中的大豆胚轴富集物(6)与较小的大豆裂片(9)分离，所述分离基于所述大豆胚轴和所述大豆裂片的形态(14)差异来进行，
b)富集所述大豆物料(5)，其主要包含大豆裂片和大豆胚芽，方法是利用基于尺寸和/或重量差异的传统分离方法(例如抽吸法)除去大豆产品(2)中的大豆皮、大豆子叶和较大的大豆裂片级分，
c)通过将大豆整豆(1)破碎(10)成限定数目的部分，例如子叶、裂片、皮和胚轴，从而得到大豆产品(2)。
可选地，在更早的步骤中，在破碎初始物料即大豆整豆之前，首先通过除去杂质如茎、鞘、杂草、沙粒、金属颗粒以及小石块来进行清洁。
另一可选步骤中，可将大豆进行预处理(7)以有利于下游加工。在一个实施方案中，预处理可包括将大豆整豆加热至例如60℃至80℃的温度并维持1至10分钟，以避免在下游加工过程中、特别是破碎过程中产生大量裂片。
然后，根据上述方法中的步骤c)破碎大豆整豆。破碎(10)可以通过利用摩擦力、冲击应力、剪应力等的任意已知设备来进行。例如，可采用破碎辊或橡胶辊等设备使大豆破裂。通常，为了榨制大豆油，将大豆平均破碎成8个“相等尺寸”的碎片(裂片)。应注意，根据本发明，优选在预加热和用冲击磨破碎后将大豆整豆分裂成两半，以避免或至少减少损失(粉尘)、细胞损伤、大豆子叶和胚芽的破坏和/或损伤。由于所述破碎步骤，获得了含有子叶、裂片、皮和胚轴(也可能存在非常少量的大豆整豆)混合物的大豆产品。
本方法中接下来的步骤b)包括从所述大豆产品富集主要包含大豆裂片和大豆胚芽的大豆物料。下文将进一步详述制备这种大豆物料的方法。
上述方法的步骤a)的目的是将大豆胚芽从所述大豆物料(5)中分离出来。更具体地，所述步骤包括将大豆胚芽与具有大致相同的密度、即大致相同的重量和/或尺寸的大豆裂片分离。用于加工大豆整豆的本方法包括将主要包含裂片和胚芽的大豆物料(5)分离成富含裂片(9)的级分和富含大豆胚芽(6)的级分(在本文也被称为大豆胚轴富集物)的步骤。该分离方法是基于待分离的大豆胚芽和大豆裂片之间的形态差异。该形态差异还导致光滑性或光滑度的差异。
对于分离具有相近尺寸和/或重量的大豆胚芽和大豆裂片，利用基于尺寸和/或重量差异的分离技术的现有技术迄今尚未获得成功。现在，本申请人意外地发现可以利用这种裂片和胚芽之间的形态差异(以及最终的光滑性)将大豆裂片与大豆胚芽有效地分离。具体而言，与现有技术所用的技术不同，申请人已开发了一种分离技术，该技术不需要待分离的组分之间有密度差异。此外，本分离技术不需要震动和/或震荡运动来使胚芽和裂片分离。
本文所用的术语“形态差异”是指具有大致相同的尺寸和/或重量的大豆胚芽和大豆裂片在形态上表现出差异。例如形态差异包括如下事实：完整胚芽通常比裂片更狭长且具有更光滑的表面，而裂片在其表面上具有许多平整面(断裂面)。因此，完整胚芽比裂片更光滑。有时更狭长的完整胚芽形状被称为“香蕉”状。
更具体而言，本发明方法包括使所述大豆物料经受离心力以将所述大豆物料分离成富含裂片的级分和富含大豆胚芽的级分的步骤。该分离步骤可采用带凹痕的圆筒状设备来实施。
本文所用的术语“带凹痕的圆柱状设备”是指包含带凹痕的且能够旋转的圆筒形滚筒的设备。本文中的术语“圆筒形滚筒”应作最广泛的含义来理解，其不仅包括那些具有基本上恒定直径的滚筒，而且也包括那些直径可沿滚筒长度方向变化的滚筒。例如，这种滚筒可以是圆筒形、圆锥形、多边形滚筒或具有可变曲率的其它形状的滚筒。
应注意，本文中由带凹痕的圆筒状设备施加的离心或旋转力是很重要的，因为申请人注意到，使用基于待分离物料之间的密度差异的震动或震荡技术分离已证明效率较为低下，特别是在待分离组分之间的密度差异小的情况下如此。
在一个实施方案中所述带凹痕的圆筒状设备对应于“带凹痕的圆筒”。带凹痕的圆筒是带有旋转圆筒和活动分离槽的装置。通常，圆筒的旋转速度是可变化的。圆筒的内侧面带有小凹痕。凹痕被设计成在每个凹陷处正好容纳单个颗粒。带凹痕的圆筒在离心力作用下运行，在离心力作用下圆筒的速度使颗粒保持在凹痕处，从而将其从颗粒团中提升出来，直至凹痕被倒转至重力使提升的颗粒脱离凹痕的程度。这些提升的颗粒落进分离槽，从而实现分离。
圆筒状设备的旋转速度应当使胚芽和裂片在重力和离心力作用下能保持在凹痕处足够长的时间以实现良好的分离。(完整的)胚轴具有香蕉状形状，其非常光滑，并且落回圆筒内，而裂片可较长时间地停留在凹痕处，被进一步提升，并且具有更高的几率落进沟或槽中，所述沟或槽的位置是可调的。因此，在一个优选实施方案中，该方法包括使所述大豆物经受至少0.1倍重力、优选至少0.2倍重力的离心力。在另一优选实施方案中，带凹痕的圆筒状设备可以以20至60rpm的速度旋转。
在另一优选实施方案中，凹痕具有可以临时容纳大豆胚轴的形状。它们通常类似球状，直径约3mm。优选凹痕为液滴状，因为这导致更容易和更良好的分离。凹痕的液滴形状(凹痕的一侧呈约45°角：便于落入；另一侧呈接近90°的角：难于脱落)将裂片牢牢地保持在凹痕内。通常具有1mm×2.5mm×2.5mm(也有很多断裂面&非狭长形状)的(较小)裂片可以整个落进凹痕内。裂片只可能从特定高度上的凹痕中脱出，并且大部分落进槽中。另一方面，具有约4mm×1.5mm×2mm体积的完整胚轴可以落进凹痕中，但由于其外形(光滑)和狭长形状而容易从凹痕处滑出。
实际上，根据本方法，可以将主要包含大豆裂片和大豆胚芽的大豆物料通过传送装置进料到设备中，送入旋转圆筒的中心处。随着圆筒旋转，胚芽和裂片在重力作用下从处于不同轴向位置(或角度或高度)的凹痕脱出。
因此本发明提供了一种制备大量基本上完整的大豆胚芽的方法。根据本发明的分离高度纯度大豆胚芽的方法的重要优点在于，与常规方法相比可以以高产量和/或高浓度第分离胚芽，并且可一次分离大量的大豆胚芽。此外，另一重要的优点在于利用不破坏胚芽中的功能营养成分的方法利用简单的工序来分离胚芽，从而能够保持使胚芽中的组分保持其原始状态。
本发明还涉及一种方法，其包括从所述大豆物料(2)中分离所述大豆胚芽(6)的步骤c)，该分离操作基于所述大豆胚芽和所述大豆裂片之间的形态差异来进行，而不需要存在步骤a)或b)、或c)与a)和/或b)的组合。
经分离的大豆裂片(9)和大豆胚芽(6)都可单独进行进一步的加工。
大豆胚芽的加工包括但不限于烘烤、汽蒸、焙烧、碾磨、团聚、涂膜、削片、提取或其任意组合。同时可产生良好的风味。特别是在焙烧大豆胚芽的情形中如此。
在一个实施例中，可将大豆胚芽烘烤并研磨成大豆面粉。例如，可碾磨或研磨大豆胚芽来生产例如干粉或面粉，其可作为饮食补充剂而混合或单独用于多种动物或人的食品中。
在另一实施例中，可先用溶剂提取大豆胚芽中的大豆胚芽油，并且所产生的脱脂大豆胚芽粕可用作生产大豆异黄酮和/或大豆皂角苷的起始物料。
在一个具体的实施方案中，大豆胚芽的提取包括采用超临界CO2提取大豆胚芽富集物，并从经提取的大豆胚芽中制备大豆胚芽油。由于采用上述工序可获得大量的大豆胚芽，因此可以预期大致上也可以以商业上可行的成本生产商业量的大豆胚芽油。
大豆物料及其制备
根据本方法的步骤b)，提供了一种主要包含大豆胚芽和大豆裂片的大豆物料。本文中的术语“主要包含”是指大豆物料包含总和占大豆物料总量的大于80wt％、优选大于85、90、或95wt％的裂片和胚芽。这种大豆物料可通过多种方法制得，如图1所示。
在第一实施方案中，主要包含胚芽和裂片的大豆物料通过以下步骤制得：
方法a：
a1)采用中度抽吸法(11a)将大豆产品(2)分离成主要包含皮的皮级分(3a)和主要包含子叶、裂片和胚芽的脱皮级分(4a)，和
a2)通过使所述脱皮级分经受一次或多次筛选和/或抽吸步骤(12a)而将所述脱皮级分分离成子叶富集级分(8)和主要包含大豆裂片和胚芽的大豆物料。在这个步骤中还可以除去残留的皮。
采用方法a，大豆物料(5)的主要部分来自脱皮级分(4a)。考虑到效率和产量，可使用筛选和/或抽吸法(13a)从皮级分(3a)中分离(额外的)大豆物料(5)。
作为第一实施方法的替代方法，第二实施方案涉及按照下述步骤制备主要包含胚芽和裂片的大豆物料的方法：
方法b：
b1)采用强抽吸法(11b)将大豆产品(2)分离成主要包含皮、胚芽和一些较小裂片的皮级分(3b)和主要包含子叶和裂片的脱皮级分(4b)，和
b2)基于所述皮与所述较小裂片和胚芽之间的尺寸和/或重量差异，使所述皮级分经受一个或多个分离步骤(13b)来从所述皮级分(3b)中分离皮。
采用方法b，大豆物料(5)的主要部分来自皮级分(3b)。考虑到效率和产量，可使用筛选和/或抽吸法(12b)从脱皮级分(4b)中分离(额外的)大豆物料(5)。
为了便于生产、降低投资和获得更好的效果，方法a优于方法b。
采用现有技术，大豆胚芽常常会被带进包含皮的级分中。现在，本发明不仅提供了一种从脱皮大豆级分中富集大豆胚芽的新方法，而且还提供了一种从所述皮级分中富集大豆胚芽和大豆裂片的方法，这些大豆胚芽和大豆裂片有时会被无意地随皮吸入并包含在皮部分中。
分离的皮级分和脱皮级分
根据本发明，将含有子叶、裂片、皮和胚芽的大豆产品(2)分离成皮级分(3a/b)和脱皮级分(4a/b)包括从大豆产品中除去(主要的)皮的步骤。分离优选采用抽吸法进行，使用本领域技术人员已知的任意适合的手段如抽吸装置或风力分选器。
皮级分主要包含皮和随皮一起吸入的残余量的(较小)裂片和胚芽。本文中的术语“主要包含皮”是级分包含占所述级分总重量的大于75wt％、优选大于80wt％或甚至大于85wt％量的皮。因此皮级分中较小裂片和胚芽的量至多为所述级分重量的最大25wt％、优选小于20wt％或15wt％。
脱皮级分“主要包含子叶、裂片和胚芽”(特别是在方法a中含有胚芽)是指所述级分包含总和占所述级分总重量的大于80wt％、优选大于85、90、或95wt％的子叶、裂片和胚芽。
在本方法的后续步骤中皮级分和/或脱皮级分所含的胚芽(和较小的裂片)被进一步分离、纯化和富集。
脱皮级分的加工
在一个方面中，本方法包括脱皮级分中所包含的胚芽的分离和纯化。由于这对方法a非常重要，因此这一段着重讨论该方法。更具体而言，本发明涉及通过使脱皮级分(4)经受一个或更多个筛选和/或抽吸步骤来将所述脱皮级分(4a)分离成子叶富集级分(8)和主要包含大豆裂片和胚芽的大豆物料(5)。本步骤可使用利用子叶、裂片和胚芽之间的重力和密度差异进行分离的装置如筛子和/或空气分选器来实施。
本文所用的“子叶富集级分”是指主要包含子叶和无意地随子叶一起分离的余量较大裂片的级分。术语子叶富集级分“主要包含子叶”是指该级分包含占该级分总重量的大于80wt％、优选大于85、90、或95wt％的子叶。该级分可被进一步加工制成例如大豆面粉。
皮级分的加工
在另一方面中，本方法包括皮级分中所含的胚芽的分离和纯化。由于这对方法b非常重要，因此这一段着重讨论该方法。更具体而言，本发明涉及通过使皮级分经受一个或更多个筛选和/或抽吸步骤来将从所述皮级分(3b)中分离皮的步骤。与上文类似，本步骤也可使用利用皮与裂片和胚芽之间的重力和密度差异进行分离的装置如筛子和/或空气分选器来实施。
图2显示物料平衡的一个实施例及一些产品流。该图会有助于正确评估本发明的影响。
产品
本发明进一步涉及通过实施本方法的至少一些步骤得到或可以得到的产品。
在第一方面中，本发明涉及主要包含大豆裂片和大豆胚芽的大豆物料，特别是包含大于所述物料总重量80wt％的裂片和胚芽的大豆物料。根据本方法从这种物料中进一步富集大豆胚芽。所述大豆物料通过实施上述方法中的至少一些步骤得到或可以得到。
在另一方面中，本发明涉及一种大豆胚芽富集物，其包含大于85wt％、优选大于90wt％、更优选大于95wt％的大豆胚芽，其中优选至少为60wt％、优选大于70wt％、更优选大于80wt％、最优选大于90wt％的所述大豆胚芽是基本完整的大豆胚芽。根据本发明的大豆胚芽具有良好的营养和/或感官特性，尤其考虑到其相对“完整”的性质时如此。破损后，大豆胚芽油会与空气接触并发生氧化，导致产品或胚芽的感官和/或营养特性变差。
本文所用的“完整胚芽”是指未被破碎的完整无缺的胚芽。(完整的)胚轴具有香蕉状的形状，其非常光滑和狭长。完整胚芽可通过视觉观察来识别，例如通过观察“缝”的存在来识别，所述“缝”可看成在基本上胚芽全长方向延伸的一条细线。
在一个优选实施方案中，本方法能够得到含有大于85wt％、优选大于90wt％或甚至大于95wt％大豆胚芽的大豆胚芽富集物，其中大于60wt％、优选大于70或甚至80或90wt％的所述大豆胚芽是完整的。
通过实施本方法已经得到或可以得到所述大豆胚芽富集物。
本发明也涉及本文定义的大豆胚芽富集物在食品中的应用。本发明的大豆胚芽可作为基本成分或活性成分而用在各种食品中。本文的广义术语“食品”指代且涵盖了用于人的食物以及用于动物的食物(即饲料)。在一个优选方面中，所述食物用于人消费。食物可以是溶液形式或固体形式，这取决于用途和/或施用方法和/或服用方法。可使用(经适当的加热处理和/或研磨后)本发明大豆胚芽富集物的食品的非限定性实例包括例如焙烤食品、饼干、面食、点心、营养条状产品以及营养饮料、或饮品。
在一个实施例中，可以在200至230℃的热空气中烘烤大豆胚芽。由此得到的烘烤胚芽可作为配料用在早餐谷物、糖果条、焙烤食品和茶中。在另一实施例中，大豆胚芽被干燥并粉碎成粉用于多种食品和保健品、顺势治疗产品、兽医产品、健康食品、动物饲料补充剂。作为另一替代方案，可将胚芽提取、膨化、溶胀、水解和/或发酵以用于食品应用。
例如，在另一方面中，可采用有机溶剂如正己烷、乙醇、异丙醇等或其组合或与更多的天然溶剂如超临界CO2组合来提取大豆胚芽以生产大豆胚芽油。所得大豆胚芽油含大量(浓缩的)植物营养成分或其它目标组分。根据本发明的大豆胚芽油(在利用正己烷或超临界CO2提取大豆胚轴富集物之后)包含5％至7.2％的总植物甾醇(以重量计)，优选6％至7.2％的总植物甾醇(以重量计)。总植物甾醇包括β-谷甾醇、豆甾醇、Δ7-豆甾醇、菜油甾醇、菜籽甾醇、Δ7-燕麦甾醇、枸橼固二烯醇、胆固醇等。
大豆胚芽油含有占总脂肪酸(以重量计)18％至23％的亚麻酸，优选占总脂肪酸19％；20％；21％；22％至23％之间的亚麻酸。与现有技术制得的大豆胚芽油相比，这种大豆胚芽油通常含有较高浓度的总植物甾醇以及亚麻酸。这些化合物的测定方法可再次参考EP 1,142,489。
植物甾醇(和-甾烷醇)现在以它们的保健作用著称，特别是因为它们降低LDL-胆固醇的作用(特别是对肥胖者来说)。亚麻酸是最不饱和脂肪酸之一，含有大量这些不饱和酸的油被认为是对健康有益的。
根据本发明的大豆油基本不含卵磷脂。
根据本发明，由或可由大豆胚芽富集物制得所述大豆胚芽油。
本发明进一步涉及本文定义的这种大豆胚芽油在上述食品中的应用。本发明还涉及含有本文定义的大豆胚芽富集物或大豆胚芽油的食品。
在另一方面中，本发明进一步涉及一种大豆胚芽油及其用途，例如用于制备食品和/或食物补充剂和/或降低胆固醇制品和/或化妆品和/或医药品和/或营养品。
从大豆胚轴富集物中提取了油(优选预先研磨、碾磨和/或粉碎)之后得到残余产品。这种残余产品被称为大豆胚芽粕。由于大豆胚芽约含10wt％的大豆胚芽油(其基本不含异黄酮)，因此大豆胚轴粕残余约为初始大豆胚芽重量的90％。由于大豆胚轴富集物中大豆胚轴的高浓度(高度纯化)和完整性，大豆胚轴富集物可含有高浓度的异黄酮(葡糖苷配基)和皂角苷。因此，脱油的大豆胚芽粕包含大于2.0％、优选大于2.5％、但优选小于3.5％重量百分比的异黄酮。
此外，大豆胚芽粕包含大于1.1％、优选大于1.4％重量百分比的异黄酮葡糖苷配基。另外，这种大豆胚芽粕包含大于2.6％、优选大于3.2％、但优选小于4.5％重量百分比的皂角苷。
由于基本上去除了敏感的油组分，所以这种脱油大豆胚芽粕具有更稳定的抗氧化能力。
在另一方面中，本发明进一步涉及大豆胚芽粕及其用途，例如用于制备食品和/或食物补充剂和/或降低胆固醇制品和/或化妆品和/或医药品和/或营养品。
以下将借助于一个实施例来更详细地描述本发明。然而，不言而喻，这个实施例是以举例说明本发明的方式给出的，而不以任何方式构成对本发明的限制。
实施例
实施例1：大豆胚芽富集物的制备
该实施例举例说明本发明的一种方法。
仔细选择大豆整豆并去除例如茎、石块等杂质。然后将清洁后的大豆加热5分钟至约75℃，然后使用冲击磨将大豆破碎，使其大小约为初始状态的1/2(形成子叶或豆瓣)，得到皮、胚芽、裂片和子叶的混合物。采用中度抽吸法(方法a)将皮级分从混合物中除去，从而得到主要生产子叶、裂片和胚芽的脱皮级分。
通过筛分子叶(和较大的裂片)以及抽吸残留的皮，该脱皮级分中较小的裂片和胚芽被进一步富集。利用大小/重量/重力差异分离脱皮级分，从中得到密度大致相同的胚和较小裂片的混合物。
一个带有凹痕的圆筒Westrup A/S(TR-620)以40rpm的转速运行，其具有带液滴状凹痕(直径约为3mm)的圆筒形覆盖物(直径为0.6m)。这种旋转产生约为0.537倍重力的离心力。
在带有凹痕的圆筒中运转(通过)一次后，大豆胚轴富集物(取自圆筒覆盖物)的纯度为93％且完整度为83.4％(每25g富集物总重量中，20.85g是完整的胚轴)。
实施例2：大豆胚轴油&粕的制备&组成
这个实施例举例说明大豆胚芽油的制备&组成。该大豆胚芽油是以己烷或超临界CO2提取实施例1中的大豆胚轴富集物得到的。
由己烷提取的大豆胚芽油含有基于总脂肪酸重量计5.2％的总植物甾醇(以重量计)和21.3％的亚麻酸(C18:3)。该油也含有基于总脂肪酸重量计的其它脂肪酸如C16:0(13.8％)；C18:0(3.5％)；C18:1(7.2％)；C18:2(53.5％)；以及余量脂肪酸(0.7％)。该油还含有2230ppm(以重量计)的总生育酚。
提取之前，将胚芽研磨至其直径小于750μm。用超临界CO2(250bar；40℃)提取(6h)的大豆胚芽油含有基于总脂肪酸重量计7.2％总甾醇(以重量计)和22.1％的亚麻酸(C18:3)。该油也含有基于总脂肪酸重量计的其它脂肪酸如C16:0(13.1％)；C18:0(3.3％)；C18:1(7.4％)；C18:2(53.2％)；以及余量脂肪酸(0.9％)。该油还含有2620ppm(以重量计)的总生育酚。此外，这种油基本不含卵磷脂。
大豆胚芽粕级分含有2.64％的异黄酮(其中1.48％的异黄酮葡糖苷配基)以及3.42％的皂角苷。

Claims (23)

1.一种用于加工大豆整豆的方法，其包括以下步骤：
a)将大豆整豆破碎成含有子叶、裂片、皮和胚芽的大豆产品(2)，
b)从所述大豆产品(2)中富集主要包含大豆裂片和大豆胚芽的大豆物料(5)，和
c)从所述大豆物料(2)中分离所述大豆胚芽(6)，所述分离是基于所述大豆胚芽和所述大豆裂片之间的形态差异进行的。
2.根据权利要求1的方法，其中所述分离步骤通过带凹痕的圆筒状设备来实施。
3.根据权利要求1至2中任一项的方法，其中所述大豆物料含有基于所述物料总量计大于80wt％的大豆裂片和大豆胚芽。
4.根据权利要求1至3中任一项的方法，其中所述大豆物料通过以下步骤获得：
a1)通过中度抽吸法(11a)将所述大豆产品(2)分离成主要包含皮的皮级分(3a)和主要包含子叶、裂片和胚芽的脱皮级分(4a)，和
a2)通过一个或更多个筛选和/或抽吸步骤从所述脱皮级分(4a)中富集所述大豆物料(5)。
5.根据权利要求4的方法，还包括通过一个或更多个筛选和/或抽吸步骤从所述皮级分(3a)中富集所述大豆物料(5)。
6.根据权利要求1至3中任一项的方法，其中所述大豆物料通过以下步骤获得：
b1)通过强抽吸法(11b)将所述大豆产品(2)分离成包含皮、胚芽和裂片的皮级分(3b)和主要包含子叶和裂片的脱皮级分(4b)，和
b2)通过一个或更多个筛选和/或抽吸步骤从所述皮级分(3b)中富集所述大豆物料(5)。
7.根据权利要求1至6中任一项的方法，其中在破碎之前将所述大豆整豆加热至60至80℃的温度并维持1至10分钟。
8.根据权利要求1至7中任一项的方法，还包括使所述大豆胚芽经受超临界CO2提取并且由所述经提取的大豆胚芽制备大豆胚芽油和大豆胚芽粕的步骤。
9.一种带凹痕的圆筒状设备用于将大豆物料分离成大豆胚轴富集物和大豆裂片的用途。
10.根据权利要求9的带凹痕的圆筒状设备的用途，其中所述带凹痕的圆筒状设备的圆筒形滚筒包括圆筒形覆盖物，所述圆筒形覆盖物具有用于暂时容纳大豆胚轴的形式和形状。
11.根据权利要求9或10的带凹痕的圆筒状设备的用途，其中使所述大豆物料经受至少0.1倍重力、优选至少0.2倍重力的离心力。
12.一种大豆胚芽富集物，其包含大于85wt％的大豆胚芽，其中至少60wt％、优选至少70wt％、更优选至少80wt％、最优选至少90wt％的所述大豆胚芽是基本上完整的大豆胚芽。
13.根据权利要求12的且可通过实施权利要求1至7中任一项的方法获得的大豆胚芽富集物。
14.一种可由根据权利要求1至8中任一项的大豆胚轴富集物和/或根据权利要求12或13的大豆胚芽富集物获得的大豆胚芽油，其含有至少5wt％、更优选至少6wt％、最优选至少7wt％的量的大豆植物甾醇。
15.根据权利要求14的大豆胚芽油，其含有基于总脂肪酸重量计10至30wt％、优选12至28wt％、更优选15至25wt％、最优选18至23wt％的量的亚麻酸(C18:3)。
16.根据权利要求14或15的大豆胚芽油，其含有至少0.10wt％、更优选至少0.20wt％、最优选至少0.25wt％的量的大豆生育酚。
17.根据权利要求14至16中任一项的大豆胚芽油，其基本不含卵磷脂。
18.一种可由根据权利要求1至8中任一项的大豆胚轴富集物和/或根据权利要求12或13的大豆胚芽富集物获得的大豆胚芽粕，其包含大于2.0wt％、优选大于2.5wt％的异黄酮。
19.根据权利要求18的大豆胚芽粕，还包含大于2.6wt％、优选大于3.2wt％的皂角苷。
20.根据权利要求12或13中任一项的大豆胚芽富集物、或根据权利要求14至17中任一项的大豆胚芽油、或根据权利要求18或19中任一项的大豆胚芽粕在食品、食物补充剂、药物组合物或化妆品中的用途。
21.一种食品，其包含根据权利要求12或13中任一项的大豆胚芽富集物、或根据权利要求14至17中任一项的大豆胚芽油或根据权利要求18或19中任一项的大豆胚芽粕。
22.一种大豆物料，其包含基于所述大豆物料总重量计大于80wt％的大豆裂片和大豆胚芽。
23.根据权利要求22的且可通过权利要求4至7中任一项的方法获得的大豆物料。
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