CN103013652A

CN103013652A - 一种从大豆中同时提取脂质和低聚糖的工艺

Info

Publication number: CN103013652A
Application number: CN2012105200077A
Authority: CN
Inventors: 汤鲁宏; 曹雅晴; 滕菲; 赵绘绘
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2012-12-07
Filing date: 2012-12-07
Publication date: 2013-04-03

Abstract

本发明属油料作物的加工技术领域。具体涉及一种从大豆中同时提取脂质和低聚糖的工艺。它提供了一种简便、高效、成本低、易于操控的大豆加工清洁生产工艺，可利用现有大豆浸出设备，稍加改造，工业化大规模的从大豆中同时提取大豆油和低聚糖，联产大豆浓缩蛋白。与现有的工艺相比，本工艺通过混合溶剂技术和乙醇二次浸出技术的运用，可使6号溶剂的耗用量减少30％～60％，大幅减少油脂加工行业对石油产品的需求和依赖，并可在不产生废水的前提下获得高品质的大豆浓缩蛋白，消除大豆蛋白加工业的一大污染源，同时亦可使大豆油、大豆低聚糖和大豆浓缩蛋白的得率提高3-5％，使生产成本大幅度降低，在大豆加工领域具有广阔的应用前景。

Description

一种从大豆中同时提取脂质和低聚糖的工艺

技术领域

本发明属于油料作物的加工技术领域，具体地讲是属于一种从大豆中同时提取脂质和低聚糖的工艺。

背景技术

大豆是我国最大的油料作物品种。其中含有优质的大豆油脂和大豆蛋白，以及具有独特保健功能的大豆低聚糖成分。以大豆为原料，可以加工生产大豆油、大豆蛋白、大豆低聚糖等多种产品。

现行的大豆加工工艺是用6号溶剂对大豆进行浸出抽提，得到大豆油和豆粕，然后再用酸性水对豆粕进行浸出抽提，将豆粕中所含的低聚糖等成分溶出，得到大豆低聚糖和大豆浓缩蛋白。

该工艺中所用的6号溶剂系石油精馏产品，来自原油，有必要用来自可再生资源，且安全性毋庸置疑，的乙醇予以部分或全部替代，以减少对石油的依赖；该工艺在用酸性水洗涤豆粕，溶出低聚糖，的过程中不可避免的会产生大量高BOD废水，大豆浓缩蛋白产品的色泽、气味、微生物污染等感官品质和质量指标也很难控制。改良和完善大豆加工工艺实属必要。

发明内容

本专利发明了一种从大豆中同时提取脂质和低聚糖的工艺。较为独特的是，它通过6号溶剂/乙醇型混合溶剂的运用和对所用乙醇的浓度的调控，将大豆中低聚糖的分离提取工艺有机的整合进了从大豆中分离提取大豆油的提取工艺中，实现了从大豆出发同时获得大豆油、大豆浓缩蛋白和大豆低聚糖的目的。按照本专利进行操作，与此前的传统方法相比，能够在不降低其中任一产品，大豆油、大豆浓缩蛋白或大豆低聚糖，的产率的前提下，高品质高产率的获得另外两种产品。这种改进对于大豆这一中国排在第一位的大宗油料作物资源的综合利用而言是至关重要的，可使资源的有效利用率大为增加，大大提高油料资源的利用程度，增加利用价值。

本发明的最重要的目的之一，就是要解决大豆浸出用溶剂的部分可再生资源化问题，以减轻对石油的依赖，并降低生产成本，确保产品质量。作为一个顺带的结果，本发明的另一个目的，是要实现大豆浓缩蛋白清洁化、环境友好化生产。

具体来说，首先，我们发现大豆经6号溶剂/乙醇型混合溶剂浸出所得到的湿豆粕，与经6号溶剂浸出所得到的湿豆粕不同，具有良好的乙醇溶液可润湿/渗透性，可直接用乙醇进行以提取大豆低聚糖为目的二次浸出，而不必预先将溶剂脱除。在我们所采取的二次浸出工艺条件下，乙醇可将湿豆粕中残留的混合溶剂全部替代置换出来，且会在适当的条件下与混合溶剂自动分层，因而不会对混合溶剂浸出大豆的工艺过程造成不利影响。由此奠定了用6号溶剂/乙醇型混合溶剂和乙醇溶液以接续方式进行连续浸出，从大豆中同时提取脂质和低聚糖的基础。

其次，我们发现用适宜浓度的乙醇水溶液作为溶剂对6号溶剂/乙醇型混合溶剂浸出所得到的湿豆粕进行冷浸，可在保持大豆蛋白基本不变性的前提下有效地将其中所含的低聚糖类和醇溶性色素等极性组分提取出来，使所得大豆浓缩蛋白的色泽、气味、蛋白含量、功能品质等指标得到显著改善。

我们发现，在提取溶剂、提取时间、提取温度以及料液比、浸提次数等提取工艺参数中，提取溶剂的组成和提取温度对于提取效果而言是最为重要的。其中，混合溶剂浸出所用混合溶剂应当由正己烷(或6号溶剂)和乙醇水溶液按照1∶0.01～100(v/v)的比例组成，所用乙醇水溶液中乙醇的浓度应为70％～100％(w/w)。浸泡抽提应在30～78℃，最好是45～68℃，0.01～1.0MPa，的条件下进行；每次浸泡抽提所需混合溶剂的量应为所投放大豆原料量的10％-500％(w/v)，浸泡提取的时间应为0.15～12hr次^-1，浸提次数应为6-25次；乙醇二次浸泡抽提所用乙醇的浓度应为30％～100％(w/w)；二次浸泡抽提在0～78℃，最好是4～38℃，0.01～1.0MPa，的条件下进行；每次浸泡抽提所需乙醇的量应为所投放大豆原料量的10％-500％(w/v)，浸泡提取的时间应为0.15～12hr次^-1，浸提次数应为1-10次；所用大豆原料可以是经过调温调质处理的大豆片或去皮大豆片，也可以是经过膨化处理的大豆或去皮大豆；固液分离可以是过滤分离、离心分离或螺旋压榨分离；溶剂回收处理应在30～180℃，最好是50～125℃，0.01～1.0MPa，的条件下进行，可以用间接蒸汽、直接蒸汽或热氮气做热源。

具体实施方式

下面的实例将具体说明本发明的操作方法，但不能作为对本发明的限定。

实例一

将1000g经过调温调质处理的大豆片加入浸出器中，加入2500ml由正己烷和浓度为89％(v/v)的乙醇水溶液按照4∶1的比例组成的混合溶剂，在60℃下浸泡120min，然后滤出浸出液，得到混合油。向滤除浸出液后的湿的脱脂豆粕中加入2500ml浓度为65％(v/v)的乙醇水溶液，在60℃下再浸泡120min，然后滤出浸出液，得到乙醇抽提液和湿的脱脂脱糖豆粕。

混合油置旋转蒸发仪上，60℃，1kPa下回收混合溶剂至无溶剂馏出，得到18g大豆毛油。乙醇抽提液置旋转蒸发仪上，60℃，1kPa下回收乙醇至无溶剂馏出，得到10g褐色糖浆状物。经检测，其中的大豆低聚糖含量达到了30％以上，可以作为大豆低聚糖出售。湿的脱脂脱糖豆粕置真空烘箱中60℃，1kPa下干燥14h，得到色泽为白色，含量为73％的大豆浓缩蛋白。

实例二

将1000g经过调温调质处理的脱皮大豆片加入浸出器中，加入2000ml由正己烷和浓度为96％(v/v)的乙醇水溶液按照1∶1的比例组成的混合溶剂，在60℃下浸泡120min，然后滤出浸出液，得到混合油。向滤除浸出液后的湿的脱脂豆粕中加入2500ml浓度为70％(v/v)的乙醇水溶液，在60℃下再浸泡120min，然后滤出浸出液，得到乙醇抽提液和湿的脱脂脱糖豆粕。

混合油置旋转蒸发仪上，60℃，1kPa下回收混合溶剂至无溶剂馏出，得到19.8g大豆毛油。乙醇抽提液置旋转蒸发仪上，60℃，1kPa下回收乙醇至无溶剂馏出，得到10.6g褐色糖浆状物。经检测，其中的大豆低聚糖含量达到了30％以上，可以作为大豆低聚糖出售。湿的脱脂脱糖豆粕置真空烘箱中60℃，1kPa下干燥14h，得到色泽为白色，含量为75％的大豆浓缩蛋白。

实例三

将1000g经过膨化处理的去皮大豆加入浸出器中，加入3000ml由正己烷和浓度为86％(v/v)的乙醇水溶液按照3∶1的比例组成的混合溶剂，在60℃下浸泡120min，然后滤出浸出液，得到混合油。向滤除浸出液后的湿的脱脂豆粕中加入2000ml浓度为70％(v/v)的乙醇水溶液，在60℃下再浸泡120min，然后滤出浸出液，得到乙醇抽提液和湿的脱脂脱糖豆粕。

混合油置旋转蒸发仪上，60℃，1kPa下回收混合溶剂至无溶剂馏出，得到17.8g大豆毛油。乙醇抽提液置旋转蒸发仪上，60℃，1kPa下回收乙醇至无溶剂馏出，得到11.2g褐色糖浆状物。经检测，其中的大豆低聚糖含量达到了30％以上，可以作为大豆低聚糖出售。湿的脱脂脱糖豆粕置真空烘箱中60℃，1kPa下干燥14h，得到色泽为白色，含量为70％的大豆浓缩蛋白。

Claims

1.一种从大豆中同时提取脂质和低聚糖的工艺。该工艺由下列步骤组成：

1)用混合溶剂对大豆进行浸泡抽提，将大豆中所含的脂质抽提到溶剂中，然后进行固液分离，得到混合油和湿的脱脂豆粕；

2)混合油经溶剂回收处理，得到大豆油。回收得到的溶剂循环使用；

3)用乙醇对湿的脱脂豆粕进行二次浸泡抽提，将大豆中所含的低聚糖抽提到乙醇中，然后进行固液分离，得到乙醇抽提液和湿的脱脂脱糖豆粕；

4)湿的脱脂脱糖豆粕经溶剂回收处理，得到大豆浓缩蛋白。回收得到的溶剂循环使用；

5)乙醇抽提液经溶剂回收处理，得到大豆低聚糖。回收得到的溶剂循环使用。

2.如权利要求1所述的从大豆中同时提取脂质和低聚糖的工艺，其特征在于所述的混合溶剂是由一种非极性溶剂和乙醇水溶液按照1∶0.01～100(v/v)的比例组成的混合物。其中的非极性溶剂可以是正己烷或6号溶剂，乙醇水溶液中乙醇的浓度为70％～100％(w/w)。

3.如权利要求1所述的从大豆中同时提取脂质和低聚糖的工艺，其特征在于所述的大豆可以是经过调温调质处理的大豆片或去皮大豆片，也可以是经过膨化处理的大豆或去皮大豆。

4.如权利要求1所述的从大豆中同时提取脂质和低聚糖的工艺，其特征在于所述的浸泡抽提在30～78℃，最好是45～68℃，0.01～1.0MPa，的条件下进行6-25次，每次浸泡抽提所需混合溶剂的量为所投放大豆原料量的10％-500％(w/v)，浸泡提取的时间为0.15～12hr次^-1。

5.如权利要求1所述的从大豆中同时提取脂质和低聚糖的工艺，其特征在于所述的乙醇是浓度为30％～100％(w/w)的乙醇水溶液。

6.如权利要求1所述的从大豆中同时提取脂质和低聚糖的工艺，其特征在于所述的二次浸泡抽提在0～78℃，最好是4～38℃，0.01～1.0MPa，的条件下进行1-10次，每次浸泡抽提所需乙醇的量为所投放大豆原料量的10％-500％(w/v)，浸泡提取的时间为0.15～12hr次^-1。

7.如权利要求1所述的从大豆中同时提取脂质和低聚糖的工艺，其特征在于所述的固液分离可以是过滤分离、离心分离或螺旋压榨分离。

8.如权利要求8所述的从大豆中同时提取脂质和低聚糖的工艺，其特征在于所述的溶剂回收处理系指加热使溶剂蒸发，然后冷凝回收的过程，所用热载体可以是间接蒸汽、直接蒸汽或热氮气。

9.如权利要求1所述的从大豆中同时提取脂质和低聚糖的工艺，其特征在于所述的溶剂回收处理在30～180℃，最好是50～125℃，0.01～1.0MPa，的条件下进行。