本發明涉及提取分離技術領域,具體的,本發明涉及一種從棉粕中分離棉酚與棉籽糖方法的技術領域。
技術背景
棉粕是棉籽經過壓榨后得出的棉餅,再經過浸出工藝將里面的大部分油脂分離出來,得到的一種微紅或黃色的顆粒狀物品,它是制作飼料的主要原料。棉粕中不僅富含游離棉酚,同時含有優質棉籽糖,棉子糖又稱為蜜三糖,它具有改善人體的消化功能、抗衰老和預防疾病等多種功效,是一種高效的人體營養補充劑。棉酚又稱棉籽醇,主要存在于棉花的根、莖、葉和種子色腺體內,是一種黃色多酚類物質,棉酚具有一定的生理活性,可作為有效的男性避孕藥物等,但它也具有一定毒害作用,食用含棉酚較多的棉籽油會造成中毒,出現紅腫、出血等癥狀。棉籽糖和棉酚都是很有價值的醫藥和食品添加劑,但長期以來因其棉酚與棉籽糖不能很便捷的分離限制了其在棉粕中的生產應用。
目前,許多研究者已開展了從不同原料中提取棉子糖或棉酚的研究。Muzquiz等采用超聲波法強化以48%乙醇溶液為浸提劑,從苦味羽扇豆中提取棉子糖。王興國等以含有腺體的脫脂棉籽粕為原料,在料液比為1∶14、75%乙醇和50℃的條件下,浸出了棉籽糖。詹少春等以70%乙醇水溶液為溶劑,對已被溶劑相萃取后的棉粕進行再次提取實驗,最終浸出棉子糖。包宗宏等采用由石油醚與甲醇組合而成的雙液相溶劑浸取已粉碎且過篩的棉仁粉,經萃取、分離和重結晶等操作,最終得到棉酚。這些提取方法有明顯的不足,使用的有機溶劑具有沸點低、用量大、有毒、易燃等特點。而目前傳統脫棉酚的方法普遍存在溶劑提取方式效率低、溶劑消耗大的問題,溶劑的回收和脫酚工藝限制了其工業化生產過程。
雖然許多研究者采用不同的方法提取棉籽糖和棉酚,但是迄今為止還未有從高蛋白棉粕中同時提取出棉子糖和棉酚的報道,近年來,棉籽脫酚設備技術逐漸進步,從而使得棉酚與棉籽糖分離與提純成為可能,為棉籽糖與棉酚提取制備技術提供了一條新的思路和更大選擇空間。因此,需要在現有分離與提純技術的基礎上,以高蛋白棉粕為原料,提供一種高效、簡便、安全、易實現工業化生產的分離與提純棉酚與棉籽糖工藝方法,解決從普通棉粕中提取棉籽糖所存在的提取率低,浸出時間長,棉酚與棉籽糖難分離且純度低的問題。
技術實現要素:
針對國內外未見有關從高蛋白棉粕中同時提取分離棉酚與棉籽糖方法的報道,且目前國內外提取棉酚和棉籽糖的方法存在得率低、純度低、不適于工業化生產的技術現狀,本發明提供一種從高蛋白棉粕中提取棉酚與棉籽糖的方法,通過使用負壓薄膜蒸發與淡鹽水洗滌結晶的技術手段,防止了棉酚受熱變性,有效的解決了水溶蛋白與棉籽糖的難分離問題,使得棉酚的純度高達98.15%,棉酚得率高達78%,棉籽糖純度提高到98.06%,棉籽糖得率高達75%。與現有技術相比,本申請克服了目前棉酚與棉籽糖難分離及分離提取過程中純度低、得率低、生產成本高、操作難等現狀,改變了傳統分離提取棉酚與棉籽糖的方法,提高了棉酚與棉籽糖純度及得率,對于分離提純技術領域具有廣泛的實用性。
本發明為實現以上技術目的,提供一種從高蛋白棉粕中提取棉酚與棉籽糖的方法,具體步驟如下。
(1)高蛋白棉粕的選擇:在棉粕選擇過程中,選用粗蛋白質含量高于50%的脫脂棉粕為原料,不采用粉碎過篩的棉粕。
(2)浸出過濾:在上述步驟的原料中,按重量比以1:10-1:15的固液比添加濃度為75%的乙醇溶液,在50℃-60℃的條件下浸提45min-60min后采用葉濾機過濾。
(3)蒸發濃縮:將上述步驟得到的濾清液送進薄膜蒸發器中進行蒸發濃縮,薄膜蒸發器的真空度為0-0.065MP,出口溫度為55℃-60℃。
(4)鹽水洗滌過濾:將上述步驟得到的蒸發濃縮液,按體積比1:15-1:20的比例用濃度為5%的食品級淡鹽水進行洗滌,洗滌后采用膜過濾,過濾后得到紅色的晶形物即為粗棉酚,將此粗棉酚按體積比以1:5-1:10的比例用自來水洗滌,洗滌后得到提純后的棉酚晶形物。
(5)結晶過濾:將上述步驟中鹽水洗滌的濾清液送入結晶釜進行結晶,0℃條件下養晶24h-48h后采用濾膜過濾。
(6)收集棉籽糖:上述步驟過濾后,濾膜上淺黃色長針狀晶體即為棉籽糖,將晶體分離烘干得到純化后的棉籽糖。
進一步,本發明提供一種從高蛋白棉粕中提取棉酚與棉籽糖的優選方法,具體優選方法步驟如下。
(1)高蛋白棉粕的選擇:在棉粕選擇過程中,選用粗蛋白質含量高于50%的脫脂棉粕為原料,不采用粉碎過篩的棉粕。
(2)浸出過濾:在上述步驟的原料中,按重量比以1:10-1:15的固液比添加濃度為75%的乙醇溶液,在55℃的條件下浸提55min后采用葉濾機過濾。
(3)蒸發濃縮:將上述步驟得到的濾清液送進薄膜蒸發器中進行蒸發濃縮,薄膜蒸發器的真空度為0.065MP,出口溫度為57.5℃。
(4)鹽水洗滌過濾:將上述步驟得到的蒸發濃縮液,按體積比1:17.5的比例用濃度為5%的食品級淡鹽水進行洗滌,洗滌后采用膜過濾,過濾后得到紅色的晶形物即為粗棉酚,將此粗棉酚按體積比以1:7.5的比例用自來水洗滌,洗滌后得到提純后的棉酚晶形物。
(5)結晶過濾:將上述步驟中鹽水洗滌的濾清液送入結晶釜進行結晶,0℃條件下養晶36h后采用濾膜過濾。
(6)收集棉籽糖:上述步驟過濾后,濾膜上淺黃色長針狀晶體即為棉籽糖,將晶體分離烘干得到純化后的棉籽糖。
本發明中,上述步驟中使用濃度為75%的乙醇溶液浸提脫脂棉粕的次數為3次。
本發明中,上述步驟使用的乙醇溶液優先采用重量比1:14的比例混合配制而成。
本發明中,上述步驟使用的食品級淡鹽水溶液,優先采用以體積比1:20的比例混合15min-20min配制而成。
本發明中,上述步驟使用的濾膜優先采用以下任意一種:醋酸纖維素膜、聚丙稀腈超濾膜和聚酰胺膜。
本發明中,上述步驟中棉籽糖晶體烘干溫度優先采用為100-105℃、烘干時間為15-30min。
通過實施本發明具體的發明內容,可以達到以下效果:
(1)本發明提供一種從高蛋白棉粕中提取棉酚與棉籽糖的方法,針對高蛋白棉粕特定對象,定向解決從其提取棉酚與棉籽糖的技術問題,通過采用負壓薄膜蒸發與淡鹽水洗滌結晶相結合技術手段,通過創新實驗試驗確定特定的工藝參數,防止了棉酚受熱變性,有效的解決了水溶蛋白與棉籽糖的難分離技術問題,制備獲得棉酚的純度高達98.15%,棉酚得率高達78%,棉籽糖純度提高到98.06%,棉籽糖得率高達75%。與現有技術相比,本申請克服了目前棉酚與棉籽糖難分離及分離提取過程中純度低、得率低、生產成本高、操作難等現有技術現狀,改變了傳統分離提純棉酚與棉籽糖的方法,提高了棉酚與棉籽糖純度及得率,對于分離提純技術領域具有廣泛的實用性。
(2)本發明提供的從高蛋白棉粕中提取棉酚與棉籽糖的方法是一種高效、環保、安全的方法。
附圖說明
圖1顯示為出口溫度和料液比1對棉酚得率影響的等高線圖。
圖2顯示為出口溫度和料液比1對棉酚得率影響的響應面圖。
圖3顯示為出口溫度和料液比2對棉酚得率影響的等高線圖。
圖4顯示為出口溫度和料液比2對棉酚得率影響的響應面圖。
圖5顯示為料液比1和料液比2對棉酚得率影響的等高線圖。
圖6顯示為料液比1和料液比2對棉酚得率影響的響應面圖。
圖7顯示為出口溫度和料液比1對棉籽糖得率影響的等高線圖。
圖8顯示為出口溫度和料液比1對棉籽糖得率影響的響應面圖。
圖9顯示為出口溫度和結晶時間對棉籽糖得率影響的等高線圖。
圖10顯示為出口溫度和結晶時間對棉籽糖得率影響的響應面圖。
圖11顯示為料液比1和結晶時間對棉籽糖得率影響的等高線圖。
圖12顯示為料液比1和結晶時間對棉籽糖得率影響的響應面圖。
具體實施方式
下面,舉實施例說明本發明,但是,本發明并不限于下述的實施例。
本發明中使用的試劑:75%-85%乙醇(分析純),5%的食品級淡鹽水(現配),脫脂棉粕(購自新疆泰昆集團股份有限公司)。
本發明中使用的材料和儀器:葉濾機(揚州樂能機械有限公司),薄膜蒸發器(江蘇邁克化工機械有限公司),結晶釜(鄭州永信搪瓷化工設備有限公司),醋酸纖維素膜、聚丙稀腈超濾膜、聚砜膜和聚酰胺膜(九鼎高科過濾設備(北京)有限公司),RS-232精密電子天平(上海恒平科學儀器有限公司),錐形瓶、抽濾瓶、溫度計、滴定管等實驗室常見儀器(鄭州長城科工貿有限公司)。
另外,在下述的說明中,如無特別說明,%皆指m/m質量百分比,具體實施例中出現的料液比1為1:15-1:20,料液比2為1:5-1:10。本發明中選用的所有試劑和儀器都為本領域熟知選用的,但不限制本發明的實施,其他本領域熟知的一些試劑和設備都可適用于本發明以下實施方式的實施。
實施例一:
從高蛋白棉粕中提取棉酚與棉籽糖的方法,采用的具體步驟如下:
(1)高蛋白棉粕的選擇:在棉粕選擇過程中,選用粗蛋白質含量高于50%的脫脂棉粕為原料,不采用粉碎過篩的棉粕。
(2)浸出過濾:在上述步驟的原料中,按重量比以1:10-1:15的固液比添加濃度為75%的乙醇溶液,在50℃-60℃的條件下浸提45min-60min后采用葉濾機過濾。
(3)蒸發濃縮:將上述步驟得到的濾清液送進薄膜蒸發器中進行蒸發濃縮,薄膜蒸發器的真空度為0-0.065MP,出口溫度為55℃-60℃。
(4)鹽水洗滌過濾:將上述步驟得到的蒸發濃縮液,按體積比1:15-1:20的比例用濃度為5%的食品級淡鹽水進行洗滌,洗滌后采用膜過濾,過濾后得到紅色的晶形物即為粗棉酚,將此粗棉酚按體積比以1:5-1:10的比例用自來水洗滌,洗滌后得到提純后的棉酚晶形物。
(5)結晶過濾:將上述步驟中鹽水洗滌的濾清液送入結晶釜進行結晶,0℃條件下養晶24h-48h后采用濾膜過濾。
(6)收集棉籽糖:上述步驟過濾后,濾膜上淺黃色長針狀晶體即為棉籽糖,將晶體分離烘干得到純化后的棉籽糖。
本發明中,用濃度為75%的乙醇溶液浸提脫脂棉粕的次數為3次。
本發明中,上述步驟中使用濃度為75%的乙醇溶液浸提脫脂棉粕的次數為3次。
本發明中,上述步驟使用的食品級淡鹽水溶液,以的體積比1:20的比例混合15min-20min配制而成。
本發明中,上述步驟使用的濾膜采用以下任意一種:醋酸纖維素膜、聚丙稀腈超濾膜和聚酰胺膜。
本發明中,上述步驟中棉籽糖晶體烘干溫度為100-105℃、烘干時間為15-30min。
通過使用本實施例提供的方法,可同時從高蛋白棉粕中分離得到棉酚和棉籽糖,得到的棉酚的純度最高可達98.15%,棉酚得率最高可達78%,棉籽糖純度最高可達98.06%,棉籽糖得率最高可達75%。
實施例二:
選用粗蛋白質含量高于50%的脫脂棉粕為原料,不采用粉碎過篩的棉粕;在選好的原料中,按重量比以1:10的固液比添加濃度為75%的乙醇溶液,在50℃的條件下浸提45min后采用葉濾機過濾,將過濾得到的濾清液送進薄膜蒸發器中進行蒸發濃縮,薄膜蒸發器的真空度為0MP,出口溫度為55℃蒸發得到的蒸發濃縮液,按體積比1:15的比例用濃度為5%的食品級淡鹽水進行洗滌,洗滌后采用膜過濾,過濾后得到紅色的晶形物即為粗棉酚,將此粗棉酚按體積比以1:5的比例用自來水洗滌,洗滌后得到提純后的棉酚晶形物;將上述步驟中鹽水洗滌的濾清液送入結晶釜進行結晶,0℃條件下養晶24h后采用濾膜過濾,過濾后,濾膜上淺黃色長針狀晶體即為棉籽糖,將晶體分離烘干得到純化后的棉籽糖。
通過使用本實施例提供的方法,可同時從高蛋白棉粕中分離得到棉酚和棉籽糖,得到的棉酚的純度為97.52%,棉酚得率為70%,棉籽糖純度為96%,棉籽糖得率為73%。
實施例三:
選用粗蛋白質含量高于50%的脫脂棉粕為原料,不采用粉碎過篩的棉粕;在選好的原料中,按重量比以1:12的固液比添加濃度為75%的乙醇溶液,在57℃的條件下浸提58min后采用葉濾機過濾,將過濾得到的濾清液送進薄膜蒸發器中進行蒸發濃縮,薄膜蒸發器的真空度為0.025MP,出口溫度為58℃蒸發得到的蒸發濃縮液,按體積比1:16的比例用濃度為5%的食品級淡鹽水進行洗滌,洗滌后采用膜過濾,過濾后得到紅色的晶形物即為粗棉酚,將此粗棉酚按體積比以1:7的比例用自來水洗滌,洗滌后得到提純后的棉酚晶形物;將上述步驟中鹽水洗滌的濾清液送入結晶釜進行結晶,0℃條件下養晶32h后采用濾膜過濾,過濾后,濾膜上淺黃色長針狀晶體即為棉籽糖,將晶體分離烘干得到純化后的棉籽糖。
通過使用本實施例提供的方法,可同時從高蛋白棉粕中分離得到棉酚和棉籽糖,得到的棉酚的純度為85.21%,棉酚得率為69%,棉籽糖純度為98.06%,棉籽糖得率為52%。
實施例四:
選用粗蛋白質含量高于50%的脫脂棉粕為原料,不采用粉碎過篩的棉粕;在選好的原料中,按重量比以1:13的固液比添加濃度為75%的乙醇溶液,在55℃的條件下浸提53min后采用葉濾機過濾,將過濾得到的濾清液送進薄膜蒸發器中進行蒸發濃縮,薄膜蒸發器的真空度為0.030MP,出口溫度為57℃蒸發得到的蒸發濃縮液,按體積比1:17的比例用濃度為5%的食品級淡鹽水進行洗滌,洗滌后采用膜過濾,過濾后得到紅色的晶形物即為粗棉酚,將此粗棉酚按體積比以1:8的比例用自來水洗滌,洗滌后得到提純后的棉酚晶形物;將上述步驟中鹽水洗滌的濾清液送入結晶釜進行結晶,0℃條件下養晶28h后采用濾膜過濾,過濾后,濾膜上淺黃色長針狀晶體即為棉籽糖,將晶體分離烘干得到純化后的棉籽糖。
通過使用本實施例提供的方法,可同時從高蛋白棉粕中分離得到棉酚和棉籽糖,得到的棉酚的純度為80.34%,棉酚得率為78%,棉籽糖純度為77.20%,棉籽糖得率為75%。
實施例五:
選用粗蛋白質含量高于50%的脫脂棉粕為原料,不采用粉碎過篩的棉粕;在選好的原料中,按重量比以1:14的固液比添加濃度為75%的乙醇溶液,在53℃的條件下浸提50min后采用葉濾機過濾,將過濾得到的濾清液送進薄膜蒸發器中進行蒸發濃縮,薄膜蒸發器的真空度為0.050MP,出口溫度為56℃蒸發得到的蒸發濃縮液,按體積比1:19的比例用濃度為5%的食品級淡鹽水進行洗滌,洗滌后采用膜過濾,過濾后得到紅色的晶形物即為粗棉酚,將此粗棉酚按體積比以1:6的比例用自來水洗滌,洗滌后得到提純后的棉酚晶形物;將上述步驟中鹽水洗滌的濾清液送入結晶釜進行結晶,0℃條件下養晶45h后采用濾膜過濾,過濾后,濾膜上淺黃色長針狀晶體即為棉籽糖,將晶體分離烘干得到純化后的棉籽糖。
通過使用本實施例提供的方法,可同時從高蛋白棉粕中分離得到棉酚和棉籽糖,得到的棉酚的純度為67.63%,棉酚得率為65%,棉籽糖純度為81.36%,棉籽糖得率為65%。
實施例六:
選用粗蛋白質含量高于50%的脫脂棉粕為原料,不采用粉碎過篩的棉粕;在選好的原料中,按重量比以1:15的固液比添加濃度為75%的乙醇溶液,在60℃的條件下浸提60min后采用葉濾機過濾,將過濾得到的濾清液送進薄膜蒸發器中進行蒸發濃縮,薄膜蒸發器的真空度為0.065MP,出口溫度為60℃蒸發得到的蒸發濃縮液,按體積比1:20的比例用濃度為5%的食品級淡鹽水進行洗滌,洗滌后采用膜過濾,過濾后得到紅色的晶形物即為粗棉酚,將此粗棉酚按體積比以1:10的比例用自來水洗滌,洗滌后得到提純后的棉酚晶形物;將上述步驟中鹽水洗滌的濾清液送入結晶釜進行結晶,0℃條件下養晶48h后采用濾膜過濾,過濾后,濾膜上淺黃色長針狀晶體即為棉籽糖,將晶體分離烘干得到純化后的棉籽糖。
通過使用本實施例提供的方法,可同時從高蛋白棉粕中分離得到棉酚和棉籽糖,得到的棉酚的純度為98.15%,棉酚得率為73%,棉籽糖純度為90.34%,棉籽糖得率為75%。
實施例七:提取棉酚棉籽糖工藝的優化試驗
1.單因素試驗
研究發現高蛋白棉粕中棉籽糖的得率受乙醇濃度、浸出溫度、料液比、浸出時間等因素影響,故以此為影響因素進行單因素實驗。
(1)乙醇溶液濃度的選擇
稱取一定量的棉粕在浸出溫度為60℃,物料質量體積比為1:14(g/mL)浸出時間為60min,進行不同乙醇濃度下(75%、80%、85%)棉籽糖的得率測定。由測定結果可知,隨著乙醇溶液濃度的升高,棉籽糖的得率不斷下降,表明高濃度的乙醇溶液不適合提取棉籽糖,棉籽糖在較高濃度的乙醇溶液中溶解度反而較低,棉籽糖微溶于乙醇,但隨著乙醇溶液濃度的降低,棉酚在乙醇溶液中的溶解度也會相應增大,因此選擇較合適的乙醇的浸出濃度為75%。
(2)浸出溫度的選擇
準確稱取一定量的高蛋白棉粕樣品于提取器中,按物料質量體積比為1:14(g/mL)加入75%的乙醇溶液,經60min的浸出時間,測定不同的操作溫度(50℃、55℃、60℃)下棉籽糖的得率。由測定結果可知,隨著浸出溫度的升高,棉籽糖的浸出率也隨之升高,高溫有利于棉籽糖的溶解浸出。但是高蛋白棉粕中不只存在棉籽糖,還存在著游離棉酚,較高的溫度,可使游離棉酚與蛋白質和糖類發生反應,綜合考慮后選擇60℃的浸出溫度,可兼顧棉籽糖和棉酚的浸出。
(3)料液比的選擇
準確稱取一定量的高蛋白棉粕樣品于提取器中,測定在乙醇濃度75%,選取不同的料液比(1:10、1:13、1:15),浸出溫度60℃,浸出時間60min的條件下,測定棉籽糖得率。由測定結果可知,當料液比達到1:14以上時,棉籽糖得率曲線增加趨于平緩,繼續增大溶劑用量,浸出率的提升效果不顯著,而且較大的溶劑用量會造成溶劑的浪費,和操作費用的增加,增大工藝成本,因此在選擇合適的1:14料液比,以利于控制生產成本。
(4)浸出時間的選擇
稱取一定量的高蛋白棉粕,在料液比(w/v)為1:14加入75%乙醇溶液,浸出溫度為60℃,測定不同的浸出時間(45min、55min、60min)對棉籽糖得率的影響。由測定結果可知,棉籽糖的得率隨著浸出時間延長不斷提高。但達60min的浸出時間后,再延長浸出時間,棉籽糖的浸出率增加較少,因此選用浸出時間60min較為合適。
2.正交實驗
由于棉籽糖的浸出是受乙醇濃度、浸出溫度、料液比、浸出時間四個因素交叉影響,以上述單因素實驗為基礎,設計了以四因素三水平的方案進行下交實驗,正交試驗因素與水平表見表1,按照表1的正交設計進行正交試驗,所得正交設計試驗結果見表2.
表1:正交試驗因素與水平表
表2:正交試驗設計結果
從表2可以看出,影響棉籽糖得率因素的大小順序為B>D>C>A,根據表2中各指標的k1、k2、k3、k4值確定各因素最佳水平組合為A1B2C2D2,即乙醇濃度為75%,浸出溫度55℃,料液比1:13,浸出時間55min,在此工藝條件下,棉籽糖的得率可達75%。
3.響應面法優化棉酚提取工藝試驗:
在單因素試驗基礎上,采用Box-Behnken試驗設計,以棉酚得率為評價指標,考察出口溫度、料液比1和料液比2對棉酚得率的影響,并建立各因素與棉酚得率關系的響應面數學模型。
響應面試驗因素與水平表見表3。
表3:響應面試驗因素與水平表
表4:響應面試驗設計與結果
通過Design Expert8.0.6采用多元擬合的方法對表4的實驗數據進行擬合,得到棉酚得率對出口溫度(A),料液比1(B),料液比2(C)的二次多項回歸模型為:棉酚得率=+76.20-2.27A+0.62B-1.17C+3.71AB-0.63AC+5.03BC-9.32A2-5.60B2-5.63C2根據回歸方程,作響應曲面圖,考察所擬合的響應曲面的形狀,分析出口溫度、料液比1和料液比2對棉酚得率的影響,模型中各因素交互作用的響應面及其等高線參見附圖1至附圖6。
Box-Behnken試驗優化出制備棉酚的最佳工藝參數:出口溫度為57.5℃,料液比1為1:17.5,料液比2為1:7.5,在此條件下做驗證試驗,得到棉酚得率為78%,與理論預測值相比,其相對誤差約為0.63%,因此,基于Box-Behnken試驗設計所得的最佳工藝參數準確可靠,具有實用價值。
4.響應面法優化棉籽糖提取工藝試驗:
在單因素試驗基礎上,采用Box-Behnken試驗設計,以棉籽糖得率為評價指標,考察出口溫度、料液比1和結晶時間對棉籽糖得率的影響,并建立各因素與棉籽糖得率關系的響應面數學模型。
響應面試驗因素與水平表見表5。
表5:響應面試驗因素與水平表
表6:響應面試驗設計與結果
通過Design Expert8.0.6采用多元擬合的方法對表6的實驗數據進行擬合,得到棉籽糖得率對出口溫度(A),料液比1(B),結晶時間(C)的二次多項回歸模型為:棉籽糖得率=+72.80-2.25A+1.00B+1.75C-0.50AB+0.000AC-0.50B C-14.90A2-6.40B2-5.90C2根據回歸方程,作響應曲面圖,考察所擬合的響應曲面的形狀,分析出口溫度、料液比1和料液比2對棉酚得率的影響,模型中各因素交互作用的響應面及其等高線參見附圖7至附圖12。
Box-Behnken試驗優化出棉籽糖制備的最佳工藝參數:出口溫度為57.5℃,料液比1為1:17.5,結晶時間36h,在此條件下做驗證試驗,得到棉籽糖得率為75%,與理論預測值相比,其相對誤差約為0.48%.因此,基于Box-Behnken試驗設計所得的最佳工藝參數準確可靠,具有實用價值。
通過正交優化乙醇浸出參數,響應面法優化棉酚及棉籽糖的制備工藝,以及通過系列試驗得出,即浸出時乙醇濃度為75%,浸出溫度55℃,浸出時料液比1:13,浸出時間55min,蒸發濃縮時出口溫度57.5℃,料液比1為1:17.5,料液比2為1:7.5,結晶時間36h。在此條件下,從高蛋白棉粕中制備的棉酚純度為98.15%、得率高達78%,棉籽糖純度98.06%、得率高達75%。本申請提供的技術方案改變了傳統制備棉酚與棉籽糖的方法,對于分離提純棉酚與棉籽糖技術領域具有廣泛的實用性。
實施例八:棉酚、棉籽糖成品評價指標對比
在其它條件一致的情況下,將本發明提取的棉酚和棉籽糖的純度、得率與傳統提取方法制備的棉酚和棉籽糖進行對比,對比結果如參見表7:
表7:不同提取方法下棉酚和棉籽糖評價指標對照表
由表7可見,本發明提供的技術方案制備的棉酚純度低于單一溶劑浸出法、高于雙液相萃取工藝和混合溶劑浸出法,棉籽糖純度低于混合溶劑浸出法、高于單一溶劑浸出法和雙液相萃取工藝,通過使用本申請提供的一種從高蛋白棉粕中提取棉酚與棉籽糖的方法,棉酚得率和棉籽糖得率均高于傳統制備方法。
綜上所述本發明提供的從高蛋白棉粕中提取棉酚與棉籽糖的方法,通過使用負壓薄膜蒸發與淡鹽水洗滌結晶的技術手段,防止了棉酚受熱變性,有效的解決了水溶蛋白與棉籽糖的難分離問題,使得棉酚的純度高達98.15%,棉酚得率高達78%,棉籽糖純度提高到98.06%,棉籽糖得率高達75%。與現有技術相比,本申請改變了傳統分離提純棉酚與棉籽糖的方法,提高了棉酚與棉籽糖純度及得率,對于分離提純棉酚與棉籽糖技術領域具有廣泛的實用性。
如上所述,即可較好地實現本發明,上述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述,并非對本發明的范圍進行限定,在不脫離本發明設計精神的前提下,本領域普通技術人員對本發明的技術方案做出的各種改變和改進,均應落入本發明確定的保護范圍內。