專利名稱：一種從大豆中同時提取脂質和低聚糖的工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于油料作物的加工技術領域，具體地講是屬于一種從大豆中同時提取脂質和低聚糖的工藝。
背景技術：
大豆是我國最大的油料作物品種。其中含有優質的大豆油脂和大豆蛋白，以及具有獨特保健功能的大豆低聚糖成分。以大豆為原料,可以加工生產大豆油、大豆蛋白、大豆低聚糖等多種產品。現行的大豆加工工藝是用6號溶劑對大豆進行浸出抽提，得到大豆油和豆柏，然后再用酸性水對豆柏進行浸出抽提，將豆柏中所含的低聚糖等成分溶出，得到大豆低聚糖和大豆濃縮蛋白。 該工藝中所用的6號溶劑系石油精餾產品，來自原油，有必要用來自可再生資源，且安全性毋庸置疑，的乙醇予以部分或全部替代，以減少對石油的依賴；該工藝在用酸性水洗滌豆柏，溶出低聚糖，的過程中不可避免的會產生大量高BOD廢水，大豆濃縮蛋白產品的色澤、氣味、微生物污染等感官品質和質量指標也很難控制。改良和完善大豆加工工藝實屬必要。
發明內容
本專利發明了一種從大豆中同時提取脂質和低聚糖的工藝。較為獨特的是，它通過6號溶劑/乙醇型混合溶劑的運用和對所用乙醇的濃度的調控，將大豆中低聚糖的分離提取工藝有機的整合進了從大豆中分離提取大豆油的提取工藝中，實現了從大豆出發同時獲得大豆油、大豆濃縮蛋白和大豆低聚糖的目的。按照本專利進行操作，與此前的傳統方法相比，能夠在不降低其中任一產品，大豆油、大豆濃縮蛋白或大豆低聚糖，的產率的前提下，高品質高產率的獲得另外兩種產品。這種改進對于大豆這一中國排在第一位的大宗油料作物資源的綜合利用而言是至關重要的，可使資源的有效利用率大為增加，大大提高油料資源的利用程度，增加利用價值。本發明的最重要的目的之一，就是要解決大豆浸出用溶劑的部分可再生資源化問題，以減輕對石油的依賴，并降低生產成本，確保產品質量。作為一個順帶的結果，本發明的另一個目的，是要實現大豆濃縮蛋白清潔化、環境友好化生產。具體來說，首先，我們發現大豆經6號溶劑/乙醇型混合溶劑浸出所得到的濕豆柏，與經6號溶劑浸出所得到的濕豆柏不同，具有良好的乙醇溶液可潤濕/滲透性，可直接用乙醇進行以提取大豆低聚糖為目的二次浸出，而不必預先將溶劑脫除。在我們所采取的二次浸出工藝條件下，乙醇可將濕豆柏中殘留的混合溶劑全部替代置換出來，且會在適當的條件下與混合溶劑自動分層，因而不會對混合溶劑浸出大豆的工藝過程造成不利影響。由此奠定了用6號溶劑/乙醇型混合溶劑和乙醇溶液以接續方式進行連續浸出，從大豆中同時提取脂質和低聚糖的基礎。
其次，我們發現用適宜濃度的乙醇水溶液作為溶劑對6號溶劑/乙醇型混合溶劑浸出所得到的濕豆柏進行冷浸，可在保持大豆蛋白基本不變性的前提下有效地將其中所含的低聚糖類和醇溶性色素等極性組分提取出來，使所得大豆濃縮蛋白的色澤、氣味、蛋白含量、功能品質等指標得到顯著改善。我們發現，在提取溶劑、提取時間、提取溫度以及料液比、浸提次數等提取工藝參數中，提取溶劑的組成和提取溫度對于提取效果而言是最為重要的。其中，混合溶劑浸出所用混合溶劑應當由正己烷(或6號溶劑)和乙醇水溶液按照1: O. 01 100(v/v)的比例組成，所用乙醇水溶液中乙醇的濃度應為70% 100% (w/w) 0浸泡抽提應在30 78°C，最好是45 68°C，0. 01 1. OMPa,的條件下進行；每次浸泡抽提所需混合溶劑的量應為所投放大豆原料量的10% -500% (w/v)，浸泡提取的時間應為O. 15 12hr次―1，浸提次數應為6-25次；乙醇二次浸泡抽提所用乙醇的濃度應為30% 100% (w/w) ;二次浸泡抽提在O 78°C，最好是4 38°C，0. 01 1. OMPa,的條件下進行；每次浸泡抽提所需乙醇的量應為所投放大豆原料量的10% -500% (w/v)，浸泡提取的時間應為O. 15 12hr次―1，浸提次數應為ι- ο次；所用大豆原料可以是經過調溫調質處理的大豆片或去皮大豆片，也可以 是經過膨化處理的大豆或去皮大豆；固液分離可以是過濾分離、離心分離或螺旋壓榨分離；溶劑回收處理應在30 180°C，最好是50 125°C，0. 01 1. OMPa，的條件下進行，可以用間接蒸汽、直接蒸汽或熱氮氣做熱源。
具體實施例方式下面的實例將具體說明本發明的操作方法，但不能作為對本發明的限定。實例一將IOOOg經過調溫調質處理的大豆片加入浸出器中，加入2500ml由正己烷和濃度為89% (v/v)的乙醇水溶液按照4 I的比例組成的混合溶劑，在60°C下浸泡120min，然后濾出浸出液，得到混合油。向濾除浸出液后的濕的脫脂豆柏中加入2500ml濃度為65%(v/v)的乙醇水溶液，在60°C下再浸泡120min，然后濾出浸出液，得到乙醇抽提液和濕的脫脂脫糖豆柏。混合油置旋轉蒸發儀上，60°C，IkPa下回收混合溶劑至無溶劑餾出，得到18g大豆毛油。乙醇抽提液置旋轉蒸發儀上，60°C，IkPa下回收乙醇至無溶劑餾出，得到IOg褐色糖漿狀物。經檢測，其中的大豆低聚糖含量達到了 30%以上，可以作為大豆低聚糖出售。濕的脫脂脫糖豆柏置真空烘箱中60°C，IkPa下干燥14h，得到色澤為白色，含量為73%的大豆濃縮蛋白。實例二將IOOOg經過調溫調質處理的脫皮大豆片加入浸出器中，加入2000ml由正己烷和濃度為96% (v/v)的乙醇水溶液按照1:1的比例組成的混合溶劑，在60°C下浸泡120min，然后濾出浸出液，得到混合油。向濾除浸出液后的濕的脫脂豆柏中加入2500ml濃度為70%(v/v)的乙醇水溶液，在60°C下再浸泡120min，然后濾出浸出液，得到乙醇抽提液和濕的脫脂脫糖豆柏。混合油置旋轉蒸發儀上，60°C，IkPa下回收混合溶劑至無溶劑餾出，得到19. Sg大豆毛油。乙醇抽提液置旋轉蒸發儀上，60°C，IkPa下回收乙醇至無溶劑餾出，得到10.6g褐色糖漿狀物。經檢測，其中的大豆低聚糖含量達到了 30%以上，可以作為大豆低聚糖出售。濕的脫脂脫糖豆柏置真空烘箱中60°C，IkPa下干燥14h，得到色澤為白色，含量為75%的大豆濃縮蛋白。實例三將IOOOg經過膨化處理的去皮大豆加入浸出器中，加入3000ml由正己烷和濃度為86% (v/v)的乙醇水溶液按照3 :1的比例組成的混合溶劑,在60°C下浸泡120min,然后濾出浸出液，得到混合油。向濾除浸出液后的濕的脫脂豆柏中加入2000ml濃度為70% (v/v)的乙醇水溶液，在60°C下再浸泡120min，然后濾出浸出液，得到乙醇抽提液和濕的脫脂
脫糖豆柏。混合油置旋轉蒸發儀上，60°C，IkPa下回收混合溶劑至無溶劑餾出，得到17. 8g大 豆毛油。乙醇抽提液置旋轉蒸發儀上，60°C，IkPa下回收乙醇至無溶劑餾出，得到11.2g褐色糖漿狀物。經檢測，其中的大豆低聚糖含量達到了 30%以上，可以作為大豆低聚糖出售。濕的脫脂脫糖豆柏置真空烘箱中60°C，IkPa下干燥14h，得到色澤為白色，含量為70%的大豆濃縮蛋白。
權利要求
1.一種從大豆中同時提取脂質和低聚糖的工藝。該工藝由下列步驟組成 1)用混合溶劑對大豆進行浸泡抽提，將大豆中所含的脂質抽提到溶劑中，然后進行固液分離，得到混合油和濕的脫脂豆柏； 2)混合油經溶劑回收處理，得到大豆油。回收得到的溶劑循環使用； 3)用乙醇對濕的脫脂豆柏進行二次浸泡抽提，將大豆中所含的低聚糖抽提到乙醇中，然后進行固液分離，得到乙醇抽提液和濕的脫脂脫糖豆柏； 4)濕的脫脂脫糖豆柏經溶劑回收處理，得到大豆濃縮蛋白。回收得到的溶劑循環使用； 5)乙醇抽提液經溶劑回收處理，得到大豆低聚糖。回收得到的溶劑循環使用。
2.如權利要求1所述的從大豆中同時提取脂質和低聚糖的工藝，其特征在于所述的混合溶劑是由一種非極性溶劑和乙醇水溶液按照1: 0.01 100(v/v)的比例組成的混合物。其中的非極性溶劑可以是正己烷或6號溶劑，乙醇水溶液中乙醇的濃度為70 % 100 %(w/w)。
3.如權利要求1所述的從大豆中同時提取脂質和低聚糖的工藝，其特征在于所述的大豆可以是經過調溫調質處理的大豆片或去皮大豆片，也可以是經過膨化處理的大豆或去皮大豆。
4.如權利要求1所述的從大豆中同時提取脂質和低聚糖的工藝，其特征在于所述的浸泡抽提在30 78°C，最好是45 68°C，O. 01 1. OMPa,的條件下進行6_25次，每次浸泡抽提所需混合溶劑的量為所投放大豆原料量的10%-500% (w/v)，浸泡提取的時間為O. 15 12hr 次'
5.如權利要求1所述的從大豆中同時提取脂質和低聚糖的工藝，其特征在于所述的乙醇是濃度為30% 100% (w/w)的乙醇水溶液。
6.如權利要求1所述的從大豆中同時提取脂質和低聚糖的工藝，其特征在于所述的二次浸泡抽提在O 78°C，最好是4 38°C，0. 01 1. OMPa，的條件下進行1_10次，每次浸泡抽提所需乙醇的量為所投放大豆原料量的10%-500% (w/v),浸泡提取的時間為O. 15 12hr 次'
7.如權利要求1所述的從大豆中同時提取脂質和低聚糖的工藝，其特征在于所述的固液分離可以是過濾分離、離心分離或螺旋壓榨分離。
8.如權利要求8所述的從大豆中同時提取脂質和低聚糖的工藝，其特征在于所述的溶劑回收處理系指加熱使溶劑蒸發，然后冷凝回收的過程，所用熱載體可以是間接蒸汽、直接蒸汽或熱氮氣。
9.如權利要求1所述的從大豆中同時提取脂質和低聚糖的工藝，其特征在于所述的溶劑回收處理在30 180°C，最好是50 125°C，0. 01 1. OMPa，的條件下進行。
全文摘要
本發明屬油料作物的加工技術領域。具體涉及一種從大豆中同時提取脂質和低聚糖的工藝。它提供了一種簡便、高效、成本低、易于操控的大豆加工清潔生產工藝，可利用現有大豆浸出設備，稍加改造，工業化大規模的從大豆中同時提取大豆油和低聚糖，聯產大豆濃縮蛋白。與現有的工藝相比，本工藝通過混合溶劑技術和乙醇二次浸出技術的運用，可使6號溶劑的耗用量減少30％～60％，大幅減少油脂加工行業對石油產品的需求和依賴，并可在不產生廢水的前提下獲得高品質的大豆濃縮蛋白，消除大豆蛋白加工業的一大污染源，同時亦可使大豆油、大豆低聚糖和大豆濃縮蛋白的得率提高3-5％，使生產成本大幅度降低，在大豆加工領域具有廣闊的應用前景。
文檔編號C07H1/08GK103013652SQ20121052000
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月7日 優先權日2012年12月7日
發明者湯魯宏, 曹雅晴, 滕菲, 趙繪繪 申請人:江南大學, 湯寧