CN111606944A - 一种从大豆油脚中分离低铁含水磷脂和油脂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及磷脂加工和油脂加工技术领域，具体涉及一种从大豆油脚中分离低铁含水磷脂和油脂的方法。所述方法包括如下步骤：(1)取大豆油脚加入水中，浸泡，得到饱和吸水油脚；(2)饱和吸水油脚经离心沉降，除去磷脂金属盐得到流体物；(3)流体物经静置分层，得到低铁含水磷脂和油脂。本发明解决了现有方法制备的含水磷脂的丙酮不溶物含量不高和不能脱除铁离子、不能回收大豆油脚中大豆油以及行业长期依赖溶剂法制备粉末磷脂的缺陷，还解决了水化法粉末磷脂无法实现工业化生产的技术难题。本发明制备的低铁含水磷脂丙酮不溶物含量高达92.5‑95.5g/100g，色泽为自然黄色，不漂白、无溶剂，并且本发明水化法粉末磷脂的生产成本远低于溶剂法。

Description

一种从大豆油脚中分离低铁含水磷脂和油脂的方法
技术领域
本发明属于磷脂加工和油脂加工技术领域，具体涉及一种从大豆油脚中分离低铁含水磷脂和油脂的方法。
背景技术
磷脂加工的原料是大豆油脚，简称油脚，是油脂加工领域的大豆油脂精炼过程中水化脱胶工艺的副产物，也称为水化油脚，其主要成分是磷脂30-45g/100g、大豆油20-30g/100g和水分30-50g/100g，微量成分是金属离子，如钙、镁和铁等，以磷脂金属盐的形式存在，如铁离子含量，以丙酮不溶物计通常为50-100mg/kg，个别情况高达150mg/kg以上。
工业化的磷脂加工方法主要有两种，一是水化法制备浓缩磷脂，即从大豆毛油中水化提取大豆油脚后，直接干燥脱水得到浓缩磷脂，因其具有流动性也称为流体磷脂，其干基丙酮不溶物含量为60-65g/100g；二是溶剂法制备粉末磷脂，即以大豆油脚或者浓缩磷脂为原料，用丙酮萃取除去油脂，得到粉末磷脂，其干基丙酮不溶物含量为95-98g/100g。目前市场上主流产品是浓缩磷脂，粉末磷脂在市场中占比不足5％。
虽然大豆油脚绝大多数被加工成浓缩磷脂，但浓缩磷脂有很大缺陷。例如文献《大豆浓缩磷脂生产工艺》(胡兴中.大豆浓缩磷脂生产工艺[J].中国油脂，2007,32(9):20-21)和《浓缩磷脂制取工艺与实践》(胡庆涛等.浓缩磷脂制取工艺与实践[J].中国油脂，2002,27(1):39-40)介绍了以水化油脚为原料进行脱水、氧化漂白生产浓缩磷脂的方法。该工艺的缺点是浓缩磷脂的丙酮不溶物含量太低(60-65g/100g)、需要化学漂白，市场价格仅为0.4万元/吨，与粉末磷脂4万元/吨的售价有较大差距；浓缩磷脂中含有35-40％的油脂，是油脂加工领域油脂精炼损耗的主要原因，造成油脂精炼得率降低1％以上。
油脚中的油脂进入了浓缩磷脂，使浓缩磷脂的干基丙酮不溶物只有60-65g/100g，既拉低了浓缩磷脂的售价，又浪费了油脂资源。现在虽然有一些油脚回收油脂的研究，但都不具有工业化可行性。比如，中国专利CN103436366A公开了一种回收中性油的方法，该方法以油脚为原料，在水中利用磷脂酶对磷脂进行水解得到甘油二酯，然后用离心机把得到的甘油二酯和油脚中的油脂(即甘油三酯)一并分离出来，甘油二酯和油脂的总回收率可达到80-140％(与冷丙酮法相比)。但是该专利方法存在以下缺陷：(1)没有经济可行性：磷脂的价值是4万元/吨，大豆油的价值是0.6万元/吨，用磷脂来制取油脂在经济上是一种倒退；(2)磷脂酶解后得到的是甘油二酯，并不是真正的油脂甘油三酯，不能生产国标一级大豆油；(3)油脚的价值受到破坏：大豆油脚中最有价值的是磷脂，为了回收油脂而破坏磷脂不仅没有做到综合利用，而且价值受损。
中国专利CN103665029A公开了一种制备大豆粉末磷脂的方法，该方法采用丙酮作为溶剂萃取水化油脚，分离出丙酮不溶物，再低温真空干燥丙酮不溶物脱除溶剂，得到粉末磷脂。该方法的缺点是使用丙酮溶剂，生产成本高，并且存在环境污染和溶剂残留的食品安全隐患，难以普遍推广，因此不能促进油脂加工领域从浓缩磷脂向粉末磷脂转化的产品结构升级，也不能改善油脂精炼损耗高的现状。
目前水化法制备磷脂的研究存在诸多缺陷，比如中国专利CN107325125A公开了一种大豆油脚制备水合磷脂的方法及其制得的水合磷脂(以下简称水合磷脂)，该方法包括如下操作步骤：取大豆油脚加入软化水混合均匀后，静置进行层析；层析结束后控制温度为85-95℃，进行离心分离得到水合磷脂，其丙酮不溶物能够达到90-92％。该专利存在如下缺陷：
(1)水合磷脂的干基丙酮不溶物含量低：该专利是均质水化方法，即油脚与水要混合均匀，混合均匀时不可避免地发生乳化，如果乳化严重，磷脂与油脂就很难再分离。为了避免严重乳化，该专利采取了两个措施，第一、严格控制加水量，加水量是油脚重量的0.25-0.74倍；第二，加入氢氧化钠或者硫酸，用作破乳剂。上述措施带来的问题是大豆油脚中的主要成分磷脂、油脂和磷脂金属盐没有得到有效分离，水合磷脂的干基丙酮不溶物含量最高仅达到92％，与溶剂法丙酮不溶物95-98％相比，尚有一定的差距；
(2)缺乏工业用途：该水合磷脂通过浓缩脱水、添加防腐剂、巴氏杀菌和包装得到了一种含水量为22.5-41.2％的含水磷脂产品，但是这种含水磷脂产品不符合国家标准《GB28401食品添加剂磷脂》关于水分不得超过2％的规定，不能销售；如果按照现有的制备粉末磷脂的方法进行干燥，则时间太长、产能太低，没有工业化生产的可行性，既不能销售也不能进一步加工导致其缺乏工业用途。
另一种水化法提取磷脂的现有技术，如文献《液晶态分离提纯大豆磷脂的研究》(李子明等.液晶态分离提纯大豆磷脂的研究[J].中国粮油学报，2007,22(1):31-32)，以下简称液晶态磷脂。该文献方法存在以下技术缺陷：(1)液晶态磷脂的干基丙酮不溶物含量较低：采用均质水化方法，加水量是0.67倍油脚，得到的液晶态磷脂的干基丙酮不溶物含量仅为86.05％，这与水合磷脂的缺陷相同；(2)缺乏工业用途：液晶态磷脂的干燥问题与水合磷脂相同，虽然液晶态磷脂用间歇式真空干燥方式得到了粉末磷脂，但是干燥时间太长，磷脂产品的色泽较深(棕色)，无法应用于工业化生产。
中国专利CN102517148A公开了一种磷脂两步脱色方法，采用过氧化氢漂白和硅胶吸附的两步脱色方法，该方法的缺点是：(1)化学漂白脱色，使磷脂产生氧化副产物、破坏磷脂的天然性，同时存在食品安全风险，不符合“绿色”发展的大趋势；(2)硅胶吸附脱色的效果很差，失效的硅胶成为废渣，不利于环保；(3)漂白破坏了磷脂中有益的抗氧化成分，使磷脂的抗氧化性、营养价值降低，缩短了磷脂的保质期。
目前，磷脂中金属离子的研究仅限于检测含量，大豆油脚中含有一定数量的钙、镁、铁等金属离子，以磷脂金属盐的形式存在，简称磷脂盐。在磷脂盐中，最有代表性的是磷脂铁盐。文献《豆油的磷脂成分和性质》(饶天国.豆油的磷脂成分和性质[J].粮食加工，1982，2:62)中报道了大豆原油的可水化磷脂中含铁离子为150mg/kg，这些铁离子最终要转移到水化油脚中；文献《不同来源大豆毛油磷脂组成的核磁检测及磷脂酸含量比较》(俞乐等.不同来源大豆毛油磷脂组成的核磁检测及磷脂酸含量比较[J].中国油脂，2017,42(1):132)中报道了大豆毛油中金属离子的含量。但是，从大豆油脚中怎样脱除磷脂铁盐的研究未见报道。
在磷脂加工领域，从产品的角度看粉末磷脂替代浓缩磷脂是未来的方向，从方法的角度看水化法替代溶剂法是未来的方向，虽然目前已有一些水化法的研究，但是水化法制备得到的磷脂的纯度仍不够高、色泽改善仍未脱离化学漂白的方法、水化法的脱水效率仍未达到工业化的水平、工艺技术在完整性和连续化方面尚有不足。
因此，开发一种从大豆油脚中分离低铁含水磷脂和油脂的方法，以解决上述技术问题是非常必要的。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种从大豆油脚中分离低铁含水磷脂和油脂的方法。本发明用以解决现有方法制备的含水磷脂的丙酮不溶物含量不高和不能脱除铁离子、不能回收大豆油脚中大豆油以及行业长期依赖溶剂法制备粉末磷脂的缺陷，用以解决水化法粉末磷脂无法实现工业化生产的技术难题。所述从大豆油脚中分离低铁含水磷脂和油脂的方法，在磷脂加工领域和相关研究中均未见报道。
本发明的第二个目的在于提供上述方法制备得到的低铁含水磷脂在制备粉末磷脂中的应用。
本发明是通过以下技术方案予以实现的：
一种从大豆油脚中分离低铁含水磷脂和油脂的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)取大豆油脚加入水中，浸泡，得到饱和吸水油脚；
(2)饱和吸水油脚经离心沉降，除去磷脂金属盐得到流体物，流体物的主要成分是低铁含水磷脂、油脂和水；
(3)流体物经静置分层，得到低铁含水磷脂和油脂。
所述低铁含水磷脂的主要成分是磷脂、油脂和水，含水量为70-80g/100g；以干基计，丙酮不溶物含量为92.5-95.5g/100g；以丙酮不溶物计，铁含量≤18mg/kg，感官指标为棕色半透明流体。
优选地，所述大豆油脚与水的质量比为1:1-3.5。
当水少于油脚重量的1.0倍时，大豆油脚无法在水中实现有效浸泡，进而影响磷脂与水的结合。当水多于油脚质量的3.5倍时，虽然有利于大豆油脚的浸泡，但增加了水的成本、能源消耗和增加了设备的体积
优选地，所述浸泡的温度为60-95℃。
浸泡过程中，在0℃到100℃的水中，磷脂与水都可以发生结合，温度越高结合的效率越高。因此，提高水温，可以缩短浸泡时间。但是在沸水中，不利于低铁含水磷脂的稳定，并且水的沸腾蒸发也浪费能源。因此所述浸泡的温度优选为60-95℃。当温度在60℃以上时属于杀菌温度，可以防止浸泡期间油脚发生变质，而小于95℃可防止水发生沸腾。
优选地，所述浸泡的时间为1-3h。
所述的浸泡，是指大豆油脚在水中是分散相，而水是连续相，构成了一种浸泡体系。
所述浸泡的结果，是得到饱和吸水油脚。在浸泡结束时，饱和吸水油脚中的磷脂吸水量达到饱和，即磷脂含水量达到70-80g/100g。
所述浸泡时间，是指得到饱和吸水油脚所需的时间，浸泡时间，从大豆油脚呈颗粒状在水中静置浸泡开始，到大豆油脚中开始出现棕色自聚集含水磷脂为止。浸泡中的大豆油脚为黄色，而出现的自聚集含水磷脂是棕色，因此可以目测判断浸泡是否达到结束时间。
浸泡期间，不宜有搅拌操作，以防止出现乳化现象。
更优选地，在浸泡之前，所述大豆油脚以搅拌的方式在水中打散成为颗粒状。
优选地，所述大豆油脚的颗粒粒径≤5mm。
更优选地，所述大豆油脚的颗粒粒径为0.3-3mm。
油脚粒径越小，油脚与水的接触面积越大，越有利于提高油脚中磷脂与水的传质与传热效率。但是，油脚粒径太小，存在油脚与水被混合均匀、出现均质化的风险，破坏了浸泡体系。
优选地，所述离心沉降为间歇式离心沉降。
所述间歇式离心沉降，是指装料与卸料必须是在停机时进行。此处不能使用连续式离心机，是因为连续式离心机在进料和出料时会使物料发生严重乳化，无法实现预期的分离效果。由于饱和吸水油脚和离心沉降得到的流体物都是流动性极好的流体，能够自动装卸料，所以间歇式离心机操作可以通过程序设计实现自动化，以满足规模化的工业生产。
所述离心沉降过程中，饱和吸水油脚在间歇式离心机中被分成渣状物和流体物两种组分，渣状物主要是磷脂金属盐，以渣的形态紧贴在离心机转鼓壁上，这些渣状物要通过排渣的方式从离心机上部取出。流体物主要是油脂、水和低铁含水磷脂，因其可以流动，称为流体物。在停机后流体物可以从离心机底部自动流入静置分层罐中，流体物中的油脂、水和低铁含水磷脂由于比重的不同而分为三层。
优选地，所述离心沉降的温度为60-95℃。
优选地，所述离心沉降的转速为500-2000rpm。
优选地，所述离心沉降的时间为5-15min。
优选地，所述静置分层的温度为60-95℃。
优选地，所述低铁含水磷脂的制备方法还包括在所述浸泡体系中添加电解质。
更优选地，所述电解质在水中的质量分数为0.01-0.3％。
适量的电解质有利于大豆油脚中磷脂与水的结合，电解质过多时会抑制磷脂与水的结合，太少或者不添加电解质，则低铁含水磷脂的含水量偏高，造成脱水时的能源浪费。
更优选地，所述电解质包括酸、碱和盐中的至少一种。
更优选地，所述电解质为DL-苹果酸钠、L-苹果酸、DL-苹果酸、冰乙酸、柠檬酸、柠檬酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸一钠、葡萄糖酸钠、乳酸、乳酸钾、乳酸钠、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸氢钠、硫酸钠、氯化钾、氢氧化钾、氢氧化钠、盐酸、磷酸和氯化钠中的至少一种。
本发明还涉及上述制备方法制备得到的低铁含水磷脂在制备低铁粉末磷脂中的应用。
优选地，采用所述低铁含水磷脂制备低铁粉末磷脂，包括如下步骤：
(1)制备浓缩含水磷脂：将所述低铁含水磷脂在真空条件下在90-110℃使含水量浓缩到25-65g/100g，得到浓缩含水磷脂，其干基丙酮不溶物含量为92.5-95.5g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为≤18mg/kg，感官指标为棕色半透明流体。
(2)制备含水磷脂弹性体：将所述浓缩含水磷脂以10-100cm/min的速度推送到搅拌器中，搅拌转数为800-1200rpm，搅拌时间为5-30s，得到连续输出的含水磷脂弹性体，其含水量、丙酮不溶物含量与浓缩含水磷脂相同，但感官指标变化为黄色不透明半固体。
(3)制备固体磷脂：将所述连续输出的含水磷脂弹性体通过孔径为2-6mm的进料口，送入常压或者真空连续干燥机中，在120-160℃干燥6-20min，得到连续输出的条状固体磷脂，其含水量为3-10g/100g，干基丙酮不溶物含量为92.5-95.5g/100g，感官指标为黄色条状固体。
(4)制备低铁粉末磷脂：将所述条状固体磷脂粉碎、过筛，在60℃真空干燥30-60min，得到低铁粉末磷脂，其含水量为≤2g/100g，干基丙酮不溶物含量为92.5-95.5g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为≤18mg/kg，感官指标为黄色粉末，产品执行国家标准《GB28401食品添加剂磷脂》。
步骤(4)所述粉末磷脂的含水量，等同于国家标准《GB28401食品添加剂磷脂》所述的干燥减量。
所述真空为0.01-0.004MPa。
脱除磷脂金属盐的意义：
第一、磷脂金属盐导致含水磷脂的丙酮不溶物含量降低：水化法从油脚中分离的磷脂金属盐，其干基含油率达到40％。如果磷脂金属盐留在含水磷脂中，会导致含水磷脂的丙酮不溶物含量降低，这是专利CN107325125A水合磷脂和文献《液晶态分离提纯大豆磷脂的研究》液晶态磷脂的丙酮不溶物含量低的一个原因；
第二、磷脂金属盐导致磷脂产品保质期降低：金属离子对磷脂的氧化起到催化的作用，从油脚中分离出来的磷脂金属盐，30天内即氧化变质。磷脂产品中含有磷脂金属盐，会降低磷脂产品的保质期。
第三、磷脂金属盐没有乳化性：磷脂的主要用途就是作为乳化剂用于制备药品、食品等产品。磷脂金属盐不仅自身没有乳化性，而且干扰正常磷脂的乳化性，使正常磷脂凝聚失去乳化性。
第四、磷脂铁盐是深红色物质：磷脂产品中如果含有较多的磷脂铁盐，产品色泽会变深、变暗，通常需要化学漂白脱色，导致食品安全性降低、保质期降低、磷脂天然性受到破坏等不利后果。
本发明的有益效果是：
第一、本发明的方法制备得到的低铁含水磷脂的干基丙酮不溶物含量在目前所有水化法中是最高的：本发明制备得到的低铁含水磷脂的干基丙酮不溶物含量为92.5-95.5g/100g，专利公开的水合磷脂为90-92g/100g，文献报道的液晶态磷脂为86.05g/100g。本发明低铁含水磷脂的含水量达到了70-80g/100g，磷脂吸水量达到了饱和：磷脂吸水量达到饱和时，磷脂亲油性降低到最小，即低铁含水磷脂的油脂含量最小，且磷脂的纯度最高，其干基丙酮不溶物含量达到92.5-95.5g/100g。
第二、本发明是磷脂丙酮不溶物含量与溶剂法最相近的水化法：本发明制备的低铁含水磷脂的干基丙酮不溶物含量为92.5-95.5g/100g，与溶剂法粉末磷脂的95-98g/100g十分接近。从行业发展的角度看，水化法最终要替代溶剂法成为主流产品，以消除有机溶剂造成的环境污染、溶剂残留造成的食品安全隐患和降低生产成本，本发明是目前最适合替代溶剂法的水化法。
第三、本发明是所有水化法和溶剂法中唯一能除去磷脂金属盐，包括磷脂铁盐的方法：无论是专利公开的水合磷脂方法和文献报道的液晶态磷脂方法，还是现有技术的溶剂萃取法，都不能除去磷脂金属盐，因此这些产品在色泽、保质期、乳化性等方面存在缺陷。显然，本发明制备的低铁含水磷脂则消除了这些缺陷。
第四、本发明的制备方法，包括低铁含水磷脂制备方法及其制备水化法粉末磷脂的应用，具有完整的工艺技术，适合工业化生产。
附图说明
图1为大豆油脚经浸泡、离心沉降和静置分层得到低铁含水磷脂和油脂的工艺流程图。
图2为大豆油脚经浸泡、离心沉降和静置分层得到低铁含水磷脂和油脂的工艺示意图；其中：
(a)为大豆油脚在水中的示意图；
(b)为大豆油脚颗粒是分散相、水是连续相的浸泡体系示意图；
(c)为饱和吸水油脚的示意图；
(d)为间歇式离心机停机装料的示意图；
(e)为间歇式离心机运行中的示意图；
(f)为间歇式离心机停机卸料的示意图；
(g)为静置分层罐中流体物静置分层得到低铁含水磷脂和油脂的示意图。
图3为由低铁含水磷脂制备低铁固体磷脂的工艺流程图。
图4为浓缩含水磷脂制备固体磷脂的工艺示意图。
其中：(1)是连续相水；(2)是大豆油脚；(3)是分散相大豆油脚颗粒；(4)是饱和吸水油脚；(5)是渣状物，即磷脂金属盐；(6)是流体物，即油脂、低铁含水磷脂和水的混合物；(7)是低铁含水磷脂；(8)是油脂；(9)是浓缩含水磷脂；(10)是含水磷脂弹性体；(11)是低铁固体磷脂。A是浸泡罐；B是间歇式离心机；C是静置分层罐；D是调速齿轮泵；E是管道搅拌器；F是连续式干燥机。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；所述真空为0.01-0.004MPa。
低铁含水磷脂的干基丙酮不溶物得率的定义：低铁含水磷脂的干基丙酮不溶物得率＝低铁含水磷脂的干基丙酮不溶物重量/大豆油脚干基丙酮不溶物重量。
低铁含水磷脂中的铁除去率的定义：低铁含水磷脂的铁除去率＝(大豆油脚中的铁重量-低铁含水磷脂中的铁重量)/大豆油脚中的铁重量。
油脂提取率的定义：油脂提取率＝得到的油脂干基重量/((1-大豆油脚干基丙酮不溶物含量)×大豆油脚干基重量)。
实施例1
一种从大豆油脚中分离低铁含水磷脂和油脂的方法，参照图1和图2，其制备方法包括如下步骤：
(1)浸泡：取大豆油脚加入水中，以搅拌方式把油脚在水中打散成为颗粒状，形成以油脚颗粒为分散相、水为连续相的浸泡体系。浸泡温度为60℃，浸泡时间为3h，得到饱和吸水油脚。所述得到饱和吸水油脚，以开始出现棕色低铁含水磷脂为标志。
所述油脚来自中粮东海粮油工业(张家港)有限公司，其物质组成：含水量是38.12g/100g，干基丙酮不溶物含量是61.47g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为50.13mg/kg；所述水，是生活饮用水；油脚与水的质量比为1:1；所述油脚颗粒，其粒径为0.3-3mm。
(2)离心沉降：将饱和吸水油脚离心沉降，磷脂金属盐以渣状物的形式被分离出去，得到的流体物，离心转速为500rpm、时间为15min、离心沉降的温度与浸泡温度相同。
(3)静置分层：得到的流体物经静置分层，得到低铁含水磷脂和油脂，静置分层的温度与浸泡温度相同。
所得到的低铁含水磷脂的含水量为78.12g/100g，干基丙酮不溶物含量为94.48g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为5.51mg/kg，感官指标为棕色半透明流体，低铁含水磷脂的干基丙酮不溶物得率为96.48％，铁除去率为89.40％，油脂提取率为75.92％。
实施例2
一种从大豆油脚中分离低铁含水磷脂和油脂的方法，参照图1和图2，其制备方法包括如下步骤：
(1)浸泡：取大豆油脚加入水中，以搅拌方式把油脚在水中打散成为颗粒状，形成以油脚颗粒为分散相、水为连续相的浸泡体系，浸泡温度为70℃，浸泡时间为3h，得到饱和吸水油脚。所述得到饱和吸水油脚，以开始出现棕色低铁含水磷脂为标志。
所述油脚来自中粮黄海粮油工业(山东)有限公司，其物质组成：含水量是38.57g/100g，干基丙酮不溶物含量是63.61g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为63.45mg/kg；所述水，是饮用净化水，在水中加入食盐氯化钠，添加量是饮用净化水重量的0.07％；油脚与水的质量比为1:1.5；所述油脚颗粒，其粒径为0.3-3mm。
(2)离心沉降：将饱和吸水油脚离心沉降，磷脂金属盐以渣状物的形式被分离出去，得到的流体物，离心转速为2000rpm、时间为5min、离心沉降的温度与浸泡温度相同。。
(3)静置分层：得到的流体物经静置分层，得到低铁含水磷脂和油脂，静置分层的温度与浸泡温度相同。
所得到的低铁含水磷脂的含水量为74.32g/100g，干基丙酮不溶物含量为93.98g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为7.62mg/kg，感官指标为棕色半透明流体，低铁含水磷脂的干基丙酮不溶物得率为95.59％，铁除去率为88.52％，油脂提取率为74.68％。
实施例3
一种从大豆油脚中分离低铁含水磷脂和油脂的方法，参照图1和图2，其制备方法包括如下步骤：
(1)浸泡：取大豆油脚加入水中，以搅拌方式把油脚在水中打散成为颗粒状，形成以油脚颗粒为分散相、水为连续相的浸泡体系，浸泡温度为80℃，浸泡时间为2h，得到饱和吸水油脚。所述得到饱和吸水油脚，以开始出现棕色低铁含水磷脂为标志。
所述油脚来自江苏中海粮油工业有限公司，其物质组成：含水量是39.85g/100g，干基丙酮不溶物含量是62.23g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为75.07mg/kg；所述水，是饮用净化水，在水中加入浓度为80％的食品添加剂乳酸，添加量是饮用净化水重量的0.05％；油脚与水的质量比为1:2；所述油脚颗粒，其粒径为0.3-3mm。
(2)离心沉降：将饱和吸水油脚离心沉降，磷脂金属盐以渣状物的形式被分离出去，得到的流体物，离心转速为500rpm、时间为15min、离心沉降的温度与浸泡温度相同。
(3)静置分层：得到的流体物经静置分层，得到低铁含水磷脂和油脂，静置分层的温度与浸泡温度相同。
所得到的低铁含水磷脂的含水量为73.88g/100g，干基丙酮不溶物含量为93.69g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为9.78mg/kg，感官指标为棕色半透明流体，低铁含水磷脂的干基丙酮不溶物得率为94.48％，铁除去率为87.69％，油脂提取率为73.89％。
实施例4
一种从大豆油脚中分离低铁含水磷脂和油脂的方法，参照图1和图2，其制备方法包括如下步骤：
(1)浸泡：取大豆油脚加入水中，以搅拌方式把油脚在水中打散成为颗粒状，形成以油脚颗粒为分散相、水为连续相的浸泡体系，浸泡温度为90℃，浸泡时间为2h，得到饱和吸水油脚。所述得到饱和吸水油脚，以开始出现棕色低铁含水磷脂为标志。
所述油脚来自中粮粮油工业(巢湖)有限公司，其物质组成：含水量是37.68g/100g，干基丙酮不溶物含量是62.58g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为78.08mg/kg；所述水，是饮用净化水，在水中加入食品添加剂氢氧化钠，添加量是饮用净化水重量的0.03％；油脚与水的质量比为1:2.5；所述油脚颗粒，其粒径为0.3-3mm。
(2)离心沉降：将饱和吸水油脚离心沉降，磷脂金属盐以渣状物的形式被分离出去，得到的流体物，离心转速为2000rpm、时间为5min、离心沉降的温度与浸泡温度相同。
(3)静置分层：得到的流体物经静置分层，得到低铁含水磷脂，静置分层的温度与浸泡温度相同。
所得到的低铁含水磷脂的含水量为78.33g/100g，干基丙酮不溶物含量为95.41g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为10.98mg/kg，感官指标为棕色半透明流体，低铁含水磷脂的干基丙酮不溶物得率为93.15％，铁除去率为86.90％，油脂提取率为73.05％。
实施例5
一种从大豆油脚中分离低铁含水磷脂和油脂的方法，参照图1和图2，其制备方法包括如下步骤：
(1)浸泡：取大豆油脚加入水中，以搅拌方式把油脚在水中打散成为颗粒状，形成以油脚颗粒为分散相、水为连续相的浸泡体系，浸泡温度为95℃，浸泡时间为1h，得到饱和吸水油脚。所述得到饱和吸水油脚，以开始出现棕色低铁含水磷脂为标志。
所述油脚来自路易达孚(霸州)饲料蛋白有限公司，其物质组成：含水量是37.99g/100g，干基丙酮不溶物含量是63.08g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为96.23mg/kg；所述水，是饮用净化水，在水中加入食品添加剂柠檬酸和食盐氯化钠，柠檬酸添加量是饮用净化水重量的0.028％，食盐添加量是饮用净化水重量的0.052％；油脚与水的质量比为1:3；所述油脚颗粒，其粒径为0.3-3mm。
(2)离心沉降：将饱和吸水油脚离心沉降，磷脂金属盐以渣状物的形式被分离出去，得到的流体物，离心转速为1000rpm、时间为10min、离心沉降的温度与浸泡温度相同。
(3)静置分层：得到的流体物经静置分层，得到低铁含水磷脂和油脂，静置分层的温度与浸泡温度相同。
所得到的低铁含水磷脂的含水量为73.02g/100g，干基丙酮不溶物含量为92.50g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为13.48mg/kg，感官指标为棕色半透明流体，低铁含水磷脂的干基丙酮不溶物得率为92.65％，铁除去率为87.02％，油脂提取率为70.23％。
实施例6
一种从大豆油脚中分离低铁含水磷脂和油脂的方法，参照图1和图2，其制备方法包括如下步骤：
(1)浸泡：取大豆油脚加入水中，以搅拌方式把油脚在水中打散成为颗粒状，形成以油脚颗粒为分散相、水为连续相的浸泡体系，浸泡温度为95℃，浸泡时间为1h，得到饱和吸水油脚。所述得到饱和吸水油脚，以开始出现棕色低铁含水磷脂为标志。
所述油脚来自秦皇岛金海粮油工业有限公司，其物质组成：含水量是40.43g/100g，干基丙酮不溶物含量是60.89g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为98.59mg/kg；所述水，是饮用净化水，在水中加入食品添加剂柠檬酸，柠檬酸添加量是饮用净化水重量的0.038％；油脚与水的质量比为1:3.5；所述油脚颗粒，其粒径为0.3-3mm。
(2)离心沉降：将饱和吸水油脚离心沉降，磷脂金属盐以渣状物的形式被分离出去，得到的流体物，离心转速为1500rpm、时间为5min、离心沉降的温度与浸泡温度相同。
(3)静置分层：得到的流体物经静置分层，得到低铁含水磷脂和油脂，静置分层的温度与浸泡温度相同。
所得到的低铁含水磷脂的含水量为73.38g/100g，干基丙酮不溶物含量为93.56g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为13.52mg/kg，感官指标为棕色半透明流体，低铁含水磷脂的干基丙酮不溶物得率为92.03％，铁除去率为87.38％，油脂提取率为70.01％。
对比例1
一种由大豆油脚制备水合磷脂的方法，方法来源于专利CN107325125A公开的一种大豆油脚制备水合磷脂的方法，包括如下步骤：
取大豆油脚，加入0.53倍大豆油脚重量的饮用净化水、加入大豆油脚重量的0.03％硫酸混合均匀，将混合物加热到85℃后保温静置6小时，然后在85℃、4500r/min条件下离心分离5min，得到水合磷脂。所用大豆油脚由中粮黄海粮油工业(山东)有限公司生产，其含水量为38.57g/100g，干基丙酮不溶物含量为63.61g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为63.45mg/kg。
所得的水合磷脂，含水量为64.19g/100g，干基丙酮不溶物含量为90.12g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为63.45mg/kg，感官指标为棕色半透明流体。
本发明与对比例1制备的水合磷脂进行比较，主要区别包括如下几个方面：
第一、水化方法和磷脂含水量不同：水合磷脂是一种均质水化法制备的，大豆油脚与水需要混合均匀，水化操作的加水量为油脚重量的0.25-0.74倍，水多则发生乳化，所以水合磷脂的吸水量远未达到饱和的程度，磷脂含水量仅为64.19g/100g；本发明制备得到的低铁含水磷脂是浸泡水化法制备的，大豆油脚以颗粒状作为分散相，以水为连续相，构成浸泡体系，水化操作的加水量为油脚重量的1.0-3.5倍，确保在磷脂的周围存在多余的游离水，确保磷脂吸水量达到饱和，该饱和值为70-80g/100g。只有磷脂的含水量达到饱和，磷脂的丙酮不溶物含量才能达到最大值，该最大值为92.5-95.5g/100g。磷脂吸水达到饱和具有以下效果，一是磷脂的丙酮不溶物含量最高；二是磷脂金属盐得到分离；三是有利于油脚中磷脂、磷脂金属盐和油脂的分离操作。
第二、磷脂纯度不同：水合磷脂的干基丙酮不溶物含量为90-92g/100g，不能脱除磷脂金属盐，专利水合磷脂采用过氧化氢漂白脱色，破坏了磷脂的天然性、降低了保质期和食品安全性；本发明低铁含水磷脂的干基丙酮不溶物含量为92.5-95.5g/100g，能够脱除磷脂金属盐。磷脂金属盐是深红色物质，脱除磷脂金属盐有利于制备黄色的粉末磷脂。本发明低铁含水磷脂制备的粉末磷脂是自然黄色，无需化学漂白。
对比例2
一种由大豆油脚制备液晶态磷脂的方法，方法来源于文献《液晶态分离提纯大豆磷脂的研究》，包括如下步骤：
取大豆油脚，加入0.67倍大豆油脚重量的饮用净化水混合均匀，将混合物加热到70℃后保温静置4小时，然后在70℃、4500r/min条件下离心分离5min，得到液晶态磷脂。所用大豆油脚由秦皇岛金海粮油工业有限公司生产，其含水量为40.43g/100g，干基丙酮不溶物含量为60.89g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为98.59mg/kg。
所得的液晶态磷脂，含水量为64.08g/100g，干基丙酮不溶物含量为86.06g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为98.59mg/kg，感官指标为棕色半透明流体。
把液晶态磷脂通过孔径为2mm的圆形进料口，按照与实施例1相同的条形和密度在干燥托盘上布料，在间歇式真空干燥箱中65℃干燥240min，得到棕色块状固体磷脂，其含水量为6.79g/100g，干基丙酮不溶物含量为86.06g/100g；取所述棕色固体磷脂粉碎、过18目筛，在真空干燥箱中60℃干燥30min，得到粉末磷脂，含水量为1.38g/100g，干基丙酮不溶物含量为86.06％，以丙酮不溶物计铁含量为98.59mg/kg，感官指标为褐色粉末。
本发明与对比例2制备的液晶态磷脂进行比较，主要区别包括如下几个方面：
第一、水化方法上的区别：液晶态磷脂是一种均质水化法制备的，大豆油脚与水需要混合均匀，水化操作的加水量为油脚重量的0.67倍，所以液晶态磷脂的吸水量远未达到饱和的程度，含水量只有64.08g/100g，缺陷与专利水合磷脂完全相同；本发明低铁含水磷脂是浸泡水化法制备的，大豆油脚以颗粒状作为分散相，而水为连续相，构成浸泡体系，水化操作的加水量为油脚重量的1.0-3.5倍，确保磷脂吸水量达到饱和，低铁含水磷脂的含水量为70-80g/100g。
第二、磷脂纯度不同：液晶态磷脂的干基丙酮不溶物含量为86.06g/100g，不能脱除磷脂金属盐，干燥制取的固体磷脂为棕色、粉末磷脂为褐色；本发明的低铁含水磷脂的干基丙酮不溶物含量为92.5-95.5g/100g，能够脱除磷脂金属盐，两者干基丙酮不溶物含量相差较大。本发明低铁含水磷脂制取的固体磷脂和粉末磷脂均为黄色。
对比例3
一种粉末大豆磷脂的制备方法，方法来源于专利CN103665029A一种粉末大豆磷脂的制备方法，包括如下步骤：
⑴按大豆油脚与无水丙酮以1:10的重量比混合，在常压、室温条件下搅拌萃取20min，离心分离进行固液分离，离心时间1min，离心速度为4000rpm，收集固体部分。
所述大豆油脚来秦皇岛金海粮油工业有限公司，其物质组成：含水量为40.43g/100g，干基丙酮不溶物含量60.89g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为98.59mg/kg。
⑵对步骤⑴所得到的固体部分，按照固体部分与无水丙酮以1:10的重量比例混合，在常压、室温条件下搅拌萃取20min，然后离心分离进行固液分离，离心时间1min，离心速度为5000rpm，收集固体部分。将固体部分进行破碎，在真空60℃条件下干燥5h，得到大豆粉末磷脂，干基丙酮不溶物含量为95.58g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为98.59mg/kg，干燥减量为0.54g/100g，为褐色粉末。
本发明与对比例3制备的粉末磷脂进行比较，主要区别包括如下几个方面：
第一、环保与食品安全性的区别：对比例3是溶剂法制备的粉末磷脂，溶剂法存在溶剂挥发的环境污染，产品干燥减量为0.54g/100g，干燥减量的成分是溶剂，存在溶剂残留的食品安全隐患；本发明的应用制备的粉末磷脂，属于水化法，没有环境污染，产品干燥减量为≤2g/100g，干燥减量的成分是水，没有食品安全隐患。
第二、色泽上的区别：对比例3制备的粉末磷脂不能脱除磷脂金属盐、为了降低溶剂残留干燥时间长，磷脂的色泽较深；本发明的低铁含水磷脂能够脱除磷脂金属盐，制备粉末磷脂时的干燥时间短，磷脂色泽为自然黄色。
应用例1
由实施例2的低铁含水磷脂制备固体磷脂、低铁粉末磷脂的应用，参照图3和图4，包括如下步骤：
(1)取实施例2制备的低铁含水磷脂进行浓缩，得到浓缩含水磷脂；(2)对浓缩含水磷脂进行搅拌，得到含水磷脂弹性体；(3)对含水磷脂弹性体进行干燥，得到条形固体磷脂；(4)对条形固体磷脂进行粉碎、过筛、干燥，得到粉末磷脂。
步骤(1)制备浓缩含水磷脂：将实施例2的低铁含水磷脂在真空薄膜蒸发器中在95℃使含水量浓缩到55g/100g，得到浓缩含水磷脂，其干基丙酮不溶物含量为93.98g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为7.62mg/kg，感官指标为棕色半透明流体。
步骤(2)制备含水磷脂弹性体：将步骤(1)浓缩含水磷脂以80cm/min的速度推送到搅拌器中，搅拌转数为900rpm，搅拌时间为10s，得到连续输出的含水磷脂弹性体，其含水量、丙酮不溶物含量与浓缩含水磷脂相同，但感官指标变化为黄色不透明半固体。
步骤(3)制备固体磷脂：将步骤(2)连续输出的含水磷脂弹性体通过一组孔径为3mm的进料口，送入常压连续干燥机中，在150℃干燥8min，得到连续输出的条状固体磷脂，其含水量为7.33g/100g，干基丙酮不溶物含量为93.98g/100g，感官指标为黄色条状固体。
步骤(4)制备低铁粉末磷脂：将步骤(3)条状固体磷脂粉碎、过18目筛，在双锥回旋真空干燥机中在60℃干燥真空干燥40min，得到低铁粉末磷脂，其含水量为1.38g/100g，干基丙酮不溶物含量为93.98g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为7.62mg/kg，感官指标为黄色粉末，产品执行国家标准《GB28401食品添加剂磷脂》。
应用例2
由实施例4的低铁含水磷脂制备固体磷脂、低铁粉末磷脂的应用，参照图3和图4，包括如下步骤：
(1)取实施例4制备的低铁含水磷脂进行浓缩，得到浓缩含水磷脂；(2)对浓缩含水磷脂进行搅拌，得到含水磷脂弹性体；(3)对含水磷脂弹性体进行干燥，得到条形固体磷脂；(4)对条形固体磷脂进行粉碎、过筛、干燥，得到粉末磷脂。
步骤(1)制备浓缩含水磷脂：将实施例4的低铁含水磷脂在真空薄膜蒸发器中在105℃使含水量浓缩到45g/100g，得到浓缩含水磷脂，其干基丙酮不溶物含量为95.41g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为10.98mg/kg，感官指标为棕色半透明流体。
步骤(2)制备含水磷脂弹性体：将步骤(1)浓缩含水磷脂以40cm/min的速度推送到搅拌器中，搅拌转数为1100rpm，搅拌时间为20s，得到连续输出的含水磷脂弹性体，其含水量、丙酮不溶物含量与浓缩含水磷脂相同，但感官指标变化为黄色不透明半固体。
步骤(3)制备固体磷脂：将步骤(2)连续输出的含水磷脂弹性体通过一组孔径为4mm的进料口，送入真空连续干燥机中，在130℃干燥15min，得到连续输出的条状固体磷脂，其含水量为5.47g/100g，干基丙酮不溶物含量为95.41g/100g，感官指标为黄色条状固体。
步骤(4)制备低铁粉末磷脂：将步骤(3)条状固体磷脂粉碎、过18目筛，在双锥回旋真空干燥机中在60℃干燥真空干燥30min，得到低铁粉末磷脂，其含水量为1.23g/100g，干基丙酮不溶物含量为95.41g/100g，以丙酮不溶物计铁含量为10.98mg/kg，感官指标为黄色粉末，产品执行国家标准《GB28401食品添加剂磷脂》。
上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种从大豆油脚中分离低铁含水磷脂和油脂的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)取大豆油脚加入水中，浸泡，得到饱和吸水油脚；
(2)饱和吸水油脚经离心沉降，得到流体物；
(3)流体物经静置分层，得到低铁含水磷脂和油脂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述大豆油脚与水的质量比为1:1-3.5。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述大豆油脚，在浸泡之前，在水中以搅拌的方式打散为颗粒状，颗粒粒径≤5mm，优选为0.3-3mm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浸泡为静置浸泡。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浸泡的温度为60-95℃；所述浸泡的时间为1-3h。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离心沉降为间歇式离心沉降，温度为60-95℃，离心转速为500-2000rpm，时间为5-15min。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在所述浸泡体系中添加电解质。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电解质在水中的质量分数为0.01-0.3％。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电解质包括酸、碱和盐中的至少一种，优选地，所述电解质为DL-苹果酸钠、L-苹果酸、DL-苹果酸、冰乙酸、柠檬酸、柠檬酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸一钠、葡萄糖酸钠、乳酸、乳酸钾、乳酸钠、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸氢钠、硫酸钠、氯化钾、氢氧化钾、氢氧化钠、盐酸、磷酸和氯化钠中的至少一种。
10.权利要求1-9任一项所述的方法制备得到的低铁含水磷脂在制备粉末磷脂中的应用。
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