CN1631274A - 提取大豆异黄酮、皂甙、低聚糖的挤压加工方法和装置 - Google Patents
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Abstract
提取大豆异黄酮、皂甙、低聚糖的挤压加工方法和装置。其主要技术特点是提供一种挤压膨化大豆、大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕，脱脂后提取大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖的挤压膨化加工装置和挤压膨化加工方法。本发明挤压膨化加工的大豆膨化物，经脱脂得到的豆粕与传统的大豆榨坯浸出制油和目前国内外大豆膨化浸出制油得到的豆粕，分别进入萃取装置，用溶剂提取上述物质相比，大豆异黄酮得率可提高15％－100％，大豆皂甙和大豆低聚糖的得率均可提高10％－70％；与大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕经过或者不经过微波或超声波处理，再脱脂得到的豆粕，分别进入萃取装置，用溶剂提取上述物质相比，大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖的得率均可提高10％－80％。
Description
技术领域
本发明属于提取大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖的加工过程中的大豆、大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕的加工方法和加工装置的
技术领域。
技术背景
研究表明，大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖具有多种有益于人体健康的生理作用，如：1、可以治疗和抑制前列腺癌、结肠癌、乳腺癌等癌症；2、减少体内胆固醇的合成，降低人体胆固醇浓度，治疗和预防心血管疾病；3、治疗妇女更年期综合症、如心烦急噪、骨质疏松、血脂升高等；4、提高人体免疫功能，有抗炎症作用等。因此大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖的提取倍受人们关注。
提取的原料主要包括大豆、大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕等。近年来，涉及提取大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖的专利技术较多(姜浩奎等.连续提取大豆异黄酮、低聚糖、皂甙的工艺.申请号：00109111；聂泽君.提取大豆异黄酮的方法.申请号：02109628；王哲等.大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖的提取方法.申请号：02109533.7等)，上述原料在进入萃取装置，用溶剂(如乙醇)提取之前，经过清理、微波或超声波处理、脱脂，然后进入萃取装置，进行用溶剂(如乙醇)提取大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖等加工过程；或者上述原料先经过清理、脱脂，再进入萃取装置，进行用溶剂(如乙醇)提取等加工过程，最后直至得到大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖。实践表明：大豆、大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕等经上述预处理加工过程，再进入萃取装置，进行用溶剂提取大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖的加工过程，得到的大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖的得率较低。
本发明的目的在于提供一种提取大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖的加工过程中的挤压膨化加工方法和加工装置。本发明的挤压膨化加工的膨化物，经脱脂得到的豆粕与传统大豆榨坯浸出制油和目前国内外的大豆膨化浸出制油得到的豆粕，分别进入萃取装置，用溶剂提取大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖相比，大豆异黄酮、大豆皂甙和大豆低聚糖的得率均可提高10％-100％；本发明的挤压膨化加工的膨化物，经脱脂得到的豆粕与大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕先经过或者不经过微波或超声波处理，再脱脂得到的豆粕，分别进入萃取装置，用溶剂提取大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖相比，可提高其得率10％-80％。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提取大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖的加工过程中的挤压膨化加工方法和加工装置。
本发明的目的可以通过下述技术措施来实现。其特征是待挤压膨化的大豆、大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕等经过清理(去杂、去石、去铁等)，如果含水率高于14％，应进行低温干燥，干燥温度应小于45℃，使其含水率小于或等于14％，然后粉碎上述物料，粉碎后的粒径为0.65mm～0.90mm；上述粉碎物料从喂入口3进入挤压膨化装置(见附图)，膨化后的物料从摸孔9挤出，冷却后脱脂，脱脂后的膨化物进入萃取装置，用溶剂提取大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖；挤压膨化装置的套筒由轴向对开式的第一节套筒2、第二节套筒4、第三节套筒5和第四节套筒7组成，套筒整体为轴向对开式，工作时第一节套筒2、第二节套筒4、第三节套筒5和第四节套筒7闭合，由紧固件14、紧固件16、紧固件13、紧固件17、紧固件12、紧固件18、紧固件11和紧固件19锁紧；第一节螺杆1、第二节螺杆6和第三节螺杆10套装在主轴15上，随主轴15一起转动；检查第一节螺杆1、第二节螺杆6和第三节螺杆10等另部件的外表面和第一节套筒2、第二节套筒4、第三节套筒5和第四节套筒7的内表面时，拆掉摸板8和紧固件14、紧固件16、紧固件13、紧固件17、紧固件12、紧固件18、紧固件11和紧固件19，由第一节套筒2、第二节套筒4、第三节套筒5和第四节套筒7组成的两个对开式整体，分别绕A、B点向外转动，使套筒整体沿轴向分开，便于检查、调整、维修各节套筒内表面和各节螺杆的外表面；第一节套筒2不被加热或冷却，第二节套筒4、第三节套筒5和第四节套筒7的外表面由带压力的热蒸气或电加热，由冷却水或空气强制冷却。筒温可自控调节。本发明的挤压膨化系统的参数范围为：第一节套筒2不被加热或冷却，第二节套筒4、第三节套筒5和第四节套筒7的温度分别为30℃～60℃，45℃～80℃和65℃-95℃，可自控调节；模板8的模孔9的孔径为Φ6mm--Φ14mm可调，模孔9的长度为6mm-20mm可调；第一节螺杆1、第二节螺杆6和第三节螺杆10组成的螺杆整体的转速为130r/min-265r/min，可调；螺杆整体的压缩比7-15；第二节螺杆6、第三节螺杆10的外螺纹的螺旋角与第二节套筒4、第三节套筒5、第四节套筒7的内螺纹的螺旋角大致相等；第三节螺杆10的末端与模板8内表面之间的体积应为第三节螺杆10的小端转一转时理论输送出体积的1-4倍。
使用本发明的大豆、大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕等挤压膨化加工过程为：
大豆、大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕→清理(去杂、去石、去铁等)→含水率超过14％时→低温烘干(小于45℃)，使含水率控制在小于或等于14％→粉碎(粒径为0.65mm～0.90mm)→挤压膨化大豆、大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕粉碎物(使用本发明的挤压膨化装置和应用该挤压膨化系统的参数范围)→冷却膨化粕(50℃～55℃)→脱脂(如膨化粕进入浸出器提取大豆、大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕的脂肪)→脱脂后的挤压膨化粕(残油率应小于1％)进入萃取装置，进行用溶剂(如乙醇)提取大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖的加工过程，直至得到大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖。
本发明与现有技术相比有下述优点：
1、本发明挤压膨化加工的大豆膨化物，经脱脂得到的豆粕与传统大豆榨坯浸出制油和目前国内外大豆膨化浸出制油得到的豆粕，分别进入萃取装置，用溶剂提取大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖相比，其中大豆异黄酮得率可提高15％-100％，大豆皂甙和大豆低聚糖的得率均可提高10％-70％。
2、本发明挤压膨化加工的大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕的膨化物，经脱脂得到的膨化豆粕与大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕先经过或者不经过微波或超声波处理，再脱脂得到的豆粕，分别进入萃取装置，用溶剂提取大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖相比，可提高大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖的得率10％-80％。
附图说明
说明书附图为实施本发明的挤压膨化装置。
附图所示为实施本发明的大豆、大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕的挤压膨化装置。第一节螺杆1、第二节螺杆6和第三节螺杆10套装在主轴15上，一起转动，转速为130r/min-265r/min。螺杆整体的压缩比7-15，第二节螺杆6、第三节螺杆10的外螺纹的螺旋角与第二节套筒4、第三节套筒5、第四节套筒7的内螺纹的螺旋角大致相等，第三节螺杆10的末端与模板8内表面之间的体积应为第三节螺杆10的小端转一转时理论输送出体积的1-4倍。大豆、大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕先清理(去杂、去石、去铁等)，如果含水率大于14％，需经过低温烘干(温度小于45℃)，含水率小于或等于14％，粉碎经过低温烘干的大豆、大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕，粉碎后的粒径为0.65～0.90mm，从喂入口3喂入挤压膨化装置。物料在第一节螺杆1、第二节螺杆6、第三节螺杆10的外表面和第一节套筒2、第二节套筒4、第三节套筒5、第四节套筒7的内表面构成的挤压腔体中，随主轴15、第一节螺杆1、第二节螺杆6和第三节螺杆10转动，同时，物料由喂入口3被挤压向模板8移动。带压力的热蒸汽加热或冷却水冷却第二节套筒4、第三节套筒5和第四节套筒7，第二节套筒4、第三节套筒5和第四节套筒7的温度分别为30℃～60℃，45℃～80℃和65℃-95℃。通过热传导，各套筒加热或冷却挤压腔体中物料。模板8的模孔9的孔径可调，范围为φ6-φ14可调，模孔9的长度为6mm-20mm可调。腔体中被挤压物料从模孔9中挤出，形成多孔的柱状结构膨化物。然后将其冷却至50℃～55℃，进行脱脂(如进入浸出器提取大豆、大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕的脂肪等)，挤压膨化粕的残油率应小于1％，然后进入萃取装置，进行用溶剂提取大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖的加工过程，直至得到大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖。
具体实施方式
大豆、大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕→清理(去杂、去石、去铁等)→含水率超过14％时→低温(小于45℃)烘干，使含水率控制在小于或等于14％→粉碎(粒径为0.65mm～0.90mm)→挤压膨化大豆、大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕的粉碎物(进入本发明的挤压膨化装置和应用本发明的挤压膨化系统的参数范围)→冷却大豆、大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕的膨化物(50℃～55℃)→脱脂(如进入浸出器提取大豆、大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕的脂肪)→脱脂后的大豆膨化物的残油率应小于1％→进入萃取装置，用溶剂(如乙醇)提取大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖，直至得到大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖。
Claims (3)
1.一种用于提取大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖的大豆、大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕的挤压膨化装置，其特征在于挤压膨化装置的套筒由轴向对开式的第一节套筒(2)、第二节套筒(4)、第三节套筒(5)和第四节套筒(7)组成，套筒整体为轴向对开式，工作时第一节套筒(2)、第二节套筒(4)、第三节套筒(5)和第四节套筒(7)闭合，由紧固件(14)、紧固件(16)、紧固件(13)、紧固件(17)、紧固件(12)、紧固件(18)、紧固件(11)和紧固件(19)锁紧，第一节螺杆(1)、第二节螺杆(6)和第三节螺杆(10)套装在主轴(15)上，随主轴(15)一起转动；检查第一节螺杆(1)、第二节螺杆(6)和第三节螺杆(10)另部件的外表面和第一节套筒(2)、第二节套筒(4)、第三节套筒(5)和第四节套筒(7)的内表面时，拆掉摸板(8)和紧固件(14)、紧固件(16)、紧固件(13)、紧固件(17)、紧固件(12)、紧固件(18)、紧固件(11)和紧固件(19)，由第一节套筒(2)、第二节套筒(4)、第三节套筒(5)和第四节套筒(7)组成的两个对开式整体，分别绕A、B点向外转动，使套筒整体沿轴向分开；第一节套筒(2)不被加热或冷却，第二节套筒(4)、第三节套筒(5)和第四节套筒(7)的外表面由带压力的热蒸气或电加热，由冷却水或空气强制冷却，筒温可自控调节。
2.一种用于提取大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖的大豆、大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕的挤压膨化加工方法，其特征在于大豆、大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕先经过清理(去杂、去石、去铁等)，含水率超过14％时，进行低温(小于45℃)烘干，使含水率小于或等于14％，然后粉碎(粒径为0.65mm～0.90mm)，用权利要求1所述的挤压膨化装置挤压膨化大豆、大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕的粉碎物，其中挤压膨化系统的参数范围为：第一节套筒(2)不被加热或冷却，第二节套筒(4)、第三节套筒(5)和第四节套筒(7)的温度分别为30℃～60℃，45℃～80℃和65℃-95℃，可自控调节；模板(8)的模孔(9)的孔径为Φ6mm-Φ14mm可调，模孔(9)的长度为6mm-20mm可调；第一节螺杆(1)、第二节螺杆(6)和第三节螺杆(10)组成的螺杆整体的转速为130r/min-265r/min，可调；螺杆整体的压缩比为7-15；第二节螺杆(6)、第三节螺杆(10)的外螺纹的螺旋角与第二节套筒(4)、第三节套筒(5)、第四节套筒(7)的内螺纹的螺旋角大致相等；第三节螺杆(10)的末端与模板(8)内表面之间的体积应为第三节螺杆(10)的小端转一转时理论输送出体积的1-4倍。
3.由权利要求2所述的大豆、大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕的粉碎物的挤压膨化物，其特征在于膨化后应经过冷却，其温度为50℃～55℃，再脱脂(如进入浸出器提取大豆、大豆胚芽、大豆胚轴、豆粕的脂肪)，脱脂后的膨化粕的残油率应小于1％，然后进入萃取装置，用溶剂(如乙醇)提取其中的大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖。
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