专利名称：从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白质的方法
技术领域：
本发明涉及以棉籽胚片为原料提取棉酚、浸油和生产食用蛋白质的方法。
背景技术：
棉籽胚片含有棉籽油、蛋白质和棉酚。因棉酚有毒，故在提取蛋白质工艺中，要脱去棉酚，在脱酚工艺中，易引起蛋白质变性，无法提取食用蛋白；其次，因棉酚提取较困难，效益低，故现在的提酚技术仅能生产出苯胺棉酚。如中国专利CN1040453C公开的″棉籽仁片脱棉酚的方法″，棉籽仁生胚采用乙醇---已烷在环形浸出器中浸出棉酚、棉籽油，得到脱棉酚湿粕，用闪发式汽流脱溶干燥装置与卧式烘干机相结合的脱溶工艺，对脱棉酚湿粕脱溶干燥，得到脱棉酚粕。在上述工艺中，棉籽湿粕经脱溶干燥得到棉籽去毒粕(棉籽蛋白粉)时，因混合溶剂中乙醇和工业己烷的沸点较高，其温度为140～160℃，这一温度使得棉籽粕中的蛋白质变性，只能生产出饲料蛋白，棉籽的经济效益较低；其次，上述工艺中，仅能生产出苯胺棉酚，而苯胺棉酚与棉酚相比，经济效益大大降低。总之，上述工艺仅能生产出饲料蛋白和棉酚的中间产物(苯胺棉酚)，致使棉籽的价值未被充分利用。
发明内容
本发明的目的在克服已有棉籽开发利用中存在仅能生产出饲料蛋白和苯胺棉酚的缺点，进而提供一种工艺简单、成本低、提取率高、效益高的从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法。
本发明的关键是确保棉籽胚片中的蛋白质在提取棉酚和浸油过程中不变性，棉粕中的残酚量能满足人类食用要求的标准，棉粕中的可溶性蛋白质能够较好的提出，蛋白质的主要技术指标达到国际要求的标准；游离棉酚能够有效的回收并提纯。鉴于已有技术的缺点是因所选浸出溶剂沸点太高导致脱溶干燥温度高引起蛋白质变性，为此本发明选择了低沸点的四号溶剂作为浸出溶剂，其次，已有技术通过加入苯胺进行络合反应将棉酚络合为苯胺棉酚，本发明通过解络反应和结晶等工艺将苯胺棉酚转化成棉酚。
实现本发明目的技术方案如下一种从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，以棉籽胚片为原料，依次按甲醇浸出工艺和四号溶剂浸出工艺进行，甲醇浸出工艺所得甲醇浸取液经棉酚提取工艺得棉酚，四号溶剂浸出工艺所得棉籽毛油和干粕，干粕经蛋白质提取工艺得蛋白质。
上述从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，甲醇浸出工艺是指将棉籽胚片加入浸出器中，浸出时温度为5～60℃，浸出时间为4～180分钟，浸出的甲醇浸取液进入棉酚提取工艺。
上述从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，甲醇浸出工艺是指棉籽胚片加入浸出器，加甲醇浸溶，浸出器排出甲醇浸取液和湿粕，甲醇浸取液进入棉酚提取工艺，湿粕经脱溶得干粕，并回收甲醇，干粕进入四号溶剂浸出工艺，采用此法，在相同生产量的情况下，投资较小。
上述从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，脱溶由热风干燥、固气分离、冷凝和热风加热工艺构成一个热风闭循环系统，回收甲醇，降低了甲醇消耗量，降低了成本。
上述从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，四号溶剂浸出工艺是指在上述浸出器中加入四号溶剂对棉籽胚片进行浸溶，浸出时温度为5～60℃，浸出时间为4～180分钟，浸出器排出湿粕和四号溶剂浸取液湿粕进行脱溶得四号溶剂和干粕，脱溶时温度不高于60℃，压力为-0.01～-0.095MPa，四号溶剂浸取液经蒸发工艺得棉籽毛油，并回收甲醇和四号溶剂。
上述从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，蒸发工艺是指四号溶剂浸取液经蒸发后得四号溶剂和混合液。蒸发时温度不高于60℃，混合液进行脱溶，脱溶后得棉籽毛油、甲醇和四号溶剂，脱溶时温度为60℃～150℃范围。
上述从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，棉酚提取工艺是指甲醇浸取液经络合和固液分离，络合时加入苯胺，苯胺用量是苯胺与棉酚完全反应用量的1～12倍，固液分离后得二苯胺棉酚，并回收甲醇二苯胺棉酚经解络、结晶和固液分离，解络时加入水、丙酮、抗氧化剂和硫酸以使二苯胺棉酚解络充分，解络时温度为4～50℃，结晶时加入水和抗氧化剂，并搅拌，搅拌时间为5～180分钟，静置时间为20～600分钟，固液分离得棉酚粗品，并回收丙酮。
上述从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，加入苯胺时搅拌并静置，搅拌时间为10～180分钟，静置时间为10～240分钟。
上述从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，在二苯胺棉酚解络和结晶工艺之间设有固液分离工艺，固相为未反应完的二苯胺棉酚，滤液进入结晶工艺，减少未反应苯胺棉酚进入结晶工艺，提高棉酚的纯度。
上述从棉籽胚片中提取有酚、浸油和生产食用蛋白的方法，棉酚粗品经洗涤、真空干燥得成品棉酚，洗涤时分别用水、乙醇水溶液、六号溶剂进行，除去棉酚中溶于极性溶剂和非极性溶剂的杂质，提高棉酚的纯度，提高产品的附值。
上述从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，蛋白质提取工艺是指干粕依次经粉碎、过筛、酸洗、分离、胶体磨、中和、均质杀菌、干燥得浓缩蛋白，过筛时筛为105～250微米，酸洗时PI＝3.5～5，酸洗时温度为30～60℃，干燥时温度为70～95C。
上述从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，蛋白质提取工艺是指干粕依次经碱溶、分离得上清液和固相，固相经干燥得饲料蛋白，上清液经酸沉、分离、中和、均质杀菌、喷雾干燥得分离蛋白，碱溶时温度力30～60℃，碱溶时PH值＝8～11，酸沉时PI＝3.5～5，干燥时温度为70～95℃。
上述从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，干粕经酸洗和分离后进行碱溶，酸洗时PI＝3.5～5，酸洗时温度为30～60℃，提高分离蛋白的收率和质量。
上述从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，对浸出器中的已浸过棉酚的棉籽胚片进行抽滤得甲醇浸取液，抽滤时压力为-0.01～-0.95MPa，减少甲醇的消耗。
因本发明的浸出溶剂甲醇、四号溶剂利于浸油、提取棉酚和食用蛋白，提取率高，且溶剂便于回收，简化了工艺，降低了成本；尤其是四号溶剂沸点(-0.5℃)低，其脱溶温度低，不易引起蛋白质变性，对蛋白质的溶解性影响不大，故本发明可生产出食用蛋白，而且提取率较高；其次，本发明提取的是棉酚，故经济效益较高，棉籽的价值得到充分利用。
以下结合实施例对本发明予以详述。
图1本发明实施例1的工艺流程图；图2为图1中甲醇、四号溶剂浸出工艺的工艺流程图；图3为本发明实施例9的甲醇浸出工艺的工艺流程图；图4为图1、2中棉酚提取工艺的工艺流程图；图5为图1、2中蛋白质提取工艺流程图；图6为本发明实施例10的蛋白质提取工艺流程图；具体实施方式
参照附图1、2、4、5，实施例1以棉籽胚片为原料，依次按甲醇浸出工艺和四号溶剂浸出工艺进行，甲醇浸出工艺所得甲醇浸取液经棉酚提取工艺得棉酚，四号溶剂浸出工艺所得棉籽毛油和干粕，干粕经蛋白质提取工艺得蛋白质。
甲醇浸出工艺是指将棉籽胚片加入浸出器中，浸出时温度为5C，浸出时间力180分钟，浸出的甲醇浸取液进入棉酚提取工艺；四号溶剂浸出工艺是指在上述浸出器中加入四号溶剂对已浸过棉酚的棉籽胚片进行浸溶，浸出时温度为60℃，浸出时间为4分钟，浸出器排出湿粕和四号溶剂浸取液；湿粕进入棉粕脱溶罐进行脱溶得四号溶剂和干粕，干粕进入蛋白质提取工艺，脱溶时温度为60℃，压力为-0.01MPa，四号溶剂浸取液进入蒸发器经蒸发后得四号溶剂和混合液，蒸发时温度为0℃，混合液进入脱溶塔中进行脱溶得棉籽毛油和气相，脱溶时温度为150℃，气相进入冷凝器冷凝后进入分离器分离得甲醇和四号溶剂，回收甲醇和四号溶剂。
上述棉酚提取工艺是指将甲醇浸取液泵入络合罐，加入苯胺进行常温络合，苯胺用量是苯胺与棉酚完全反应用量的1倍，络合时搅拌并静置，搅拌时间为180分钟，静置时间为10分钟，静置后抽滤得二苯胺棉酚和母液，母液经蒸馏回收甲醇；二苯胺棉酚进行解络反应，在解络罐中先加入水9kg、丙酮891kg、抗氧化剂亚硫酸氢钠1kg，将二苯胺棉酚50kg加入解络罐中，然后在搅拌下滴加硫酸进行解络反应至溶液澄清，解络时温度为50℃；先在结晶罐中加入水3000kg和抗氧化剂亚硫酸氢钠1kg，再将解络反应的反应产物泵入结晶罐中，并搅拌，搅拌180分钟，静置20分钟后抽滤得棉酚粗品，母液经蒸馏回收丙酮，棉酚粗品分别用水、乙醇水溶液、六号溶剂进行洗涤，真空干燥得成品棉酚。
上述蛋白质提取工艺是指干粕依次经粉碎、过筛、酸洗、离心分离得上清液(弃去)和蛋白质浆液，蛋白质浆液经胶体磨、中和、均质杀菌、喷雾干燥得浓缩蛋白，过筛时筛为250微米，酸洗时PI＝3.5，酸洗温度60℃，干燥热风温度95℃。
实施例2与实施例1不同之处在于甲醇浸出工艺中浸出温度60℃，浸出时间为4分钟；四号溶剂浸出工艺中浸出温度5℃，浸出时间为180分钟，粕脱溶时温度为5℃，压力为-0.095MPa，四号溶剂浸取液蒸发时温度为60℃，混合液脱溶时温度为70℃；棉酚提取工艺中，苯胺用量是苯胺与棉酚完全反应用量的12倍，络合时搅拌并静置，搅拌时间为10分钟，静置时间为240分钟，二苯胺棉酚进行解络反应，在解络罐中先加入水315kg、丙酮585kg、抗氧化剂3kg，解络时温度为5℃；先在结晶罐中加入水2500kg和抗氧化剂4kg，结晶罐时搅拌5分钟，静置600分钟，蛋白质提取工艺中过筛时筛为105微米，酸洗时PI＝5，酸洗温度30℃，干燥热风温度70℃。
实施例3与实施例1不同之处在于甲醇浸出工艺中浸出温度35℃，浸出时间为60分钟；四号溶剂浸出工艺中浸出温度30℃，浸出时间为30分钟，粕脱溶时温度为36℃，压力为-0.08MPa，四号溶剂浸取液蒸发时温度为30℃，混合液脱溶时温度为100℃；棉酚提取工艺中，苯胺用量是苯胺与棉酚完全反应用量的3倍，络合时搅拌并静置，搅拌时间为90分钟，静置时间为120分钟，二苯胺棉酚进行解络反应，在解络罐中先加入水120kg、丙酮780kg，抗氧化剂2kg，解络时温度为24℃；先在结晶罐中加入水1300kg和抗氧化剂2kg，结晶罐时搅拌90分钟，静置400分钟，蛋白质提取工艺中过筛时筛为177微米，酸洗时PI＝3.8，酸洗温度50℃，干燥热风温度85℃。
实施例4与实施例1不同之处在于甲醇浸出工艺中浸出温度48℃，浸出时间为18分钟；四号溶剂浸出工艺中浸出温度10℃，浸出时间为120分钟，粕脱溶时温度为47℃，压力为-0.06MPa，四号溶剂浸取液蒸发时温度为10℃，混合液脱溶时温度为140℃；棉酚提取工艺中，苯胺用量是苯胺与棉酚完全反应用量的2倍，络合时搅拌并静置，搅拌时间为160分钟，静置时间为170分钟，二苯胺棉酚进行解络反应，在解络罐中先加入水30kg、丙酮870kg、抗氧化剂1.1kg，解络时温度为10℃；先在结晶罐中加入水1000Kg和抗氧化剂2.3kg，结晶罐时搅拌40分钟，静置600分钟，蛋白质提取工艺中过筛时筛为149微米，酸洗时PI＝4.6，酸洗温度35℃，干燥热风温度75℃。
实施例5与实施例1不同之处在于甲醇浸出工艺中浸出温度20℃，浸出时间为150分钟；四号溶剂浸出工艺中浸出温度47℃，浸出时间为8分钟，粕脱溶时温度为20℃，压力为-0.085MPa，四号溶剂浸取液蒸发时温度为50℃，混合液脱溶时温度为84℃；棉酚提取工艺中，苯胺用量是苯胺与棉酚完全反应用量的10倍，络合时搅拌并静置，搅拌时间为30分钟，静置时间为26分钟，二苯胺棉酚进行解络反应，在解络罐中先加入水270kg、丙酮630kg、抗氧化剂2.5kg，解络时温度为40℃；先在结晶罐中加入水800kg和抗氧化剂1.5kg，结晶罐时搅拌170分钟，静置60分钟，蛋白质提取工艺中过筛时筛为21幑米，酸洗时PI＝3.7，酸洗温度45℃，干燥热风温度90℃。
实施例6与实施例3不同之处在于对浸出器中的已浸过棉酚的棉籽胚片进行抽滤得甲醇浸取液，抽滤时压力为-0.065MPa。
实施例7与实施例6不同之处在于对浸出器中的已浸过棉酚的棉籽胚片进行抽滤得甲醇浸取液，抽滤时压力为-0.095MPa。
实施例8与实施例6不同之处在于对浸出器中的已浸过棉酚的棉籽胚片进行抽滤得甲醇浸取液，抽滤时压力为-0.01MPa。
参照附图3，实施例9与实施例3不同之处在于甲醇浸出工艺是指棉籽胚片加入浸出器，加甲醇浸溶，浸出器排出甲醇浸取液和湿粕，甲醇浸取液进入棉酚提取工艺，湿粕经由热风干燥、固气分离、冷凝和热风加热工艺构成一个热风闭循环系统脱溶得干粕，并回收甲醇，干粕进入四号溶剂浸出工艺，热风温度70℃，以使蛋白质不变性为准。
参照附图6，实施例10与实施例3不同之处在于蛋白质提取工艺是指干粕依次经碱溶、分离得上清液和固相，固相经干燥得饲料蛋白，上清液经酸沉、分离、中和、均质杀菌、喷雾干燥得分离蛋白，碱溶时温度力30℃，碱溶时PH值＝11，酸沉时PI＝3.5，酸沉时温度为30℃，干燥时温度为70℃。
实施例11与实施例10不同之处在于蛋白质提取工艺是指干粕依次经碱溶、分离得上清液和固相，固相经干燥得饲料蛋白，上清液经酸沉、分离、中和、均质杀菌、喷雾干燥得分离蛋白，碱溶时温度力60℃，碱溶时PH值＝8，酸沉时PI＝5，酸沉时温度为60℃，干燥时温度为95℃。
实施例12与实施例10不同之处在于蛋白质提取工艺是指干粕依次经碱溶、分离得上清液和固相，固相经干燥得饲料蛋白，上清液经酸沉、分离、中和、均质杀菌、喷雾干燥得分离蛋白，碱溶时温度力50℃，碱溶时PH值＝9.5，酸沉时PI＝3.8，酸沉时温度为50℃，干燥时温度为85℃。
实施例13与实施例10不同之处在于干粕经酸洗和分离后进行碱溶，酸洗时PI＝3.5，酸洗时温度为30℃。
实施例14与实施例13不同之处在于酸洗时PI＝5，酸洗时温度为60℃。
实施例15与实施例14不同之处在于酸洗时PI＝3.8，酸洗时温度为50℃。
在上述实施例1～9中，蛋白质提取工艺中，干粕在粉碎前可增设去壳工艺。
在上述实施例中，棉酚提取工艺中，在二苯胺棉酚解络和结晶工艺之间设有固液分离工艺，固相为未反应完的二苯胺棉酚，滤液进入结晶工艺。
权利要求
1.一种从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，其特征在于以棉籽胚片为原料，依次按甲醇浸出工艺和四号溶剂浸出工艺进行，甲醇浸出工艺所得甲醇浸取液经棉酚提取工艺得棉酚，四号溶剂浸出工艺所得棉籽毛油和干粕，干粕经蛋白质提取工艺得蛋白质。
2.如权利要求1所述的从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，其特征在于甲醇浸出工艺是指将棉籽胚片加入浸出器中，浸出时温度为5～60℃，浸出时间为4～180分钟，浸出的甲醇浸取液进入棉酚提取工艺。
3.如权利要求1所述的从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，其特征在于甲醇浸出工艺是指棉籽胚片加入浸出器，加甲醇浸溶，浸出器排出甲醇浸取液和湿粕，甲醇浸取液进入棉酚提取工艺，湿粕经脱溶得干粕，并回收甲醇，干粕进入四号溶剂浸出工艺。
4.如权利要求3所述的从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，其特征在于脱溶白热风干燥、固气分离、冷凝和热风加热工艺构成一个热风闭循环系统。
5.如权利要求1～4任一权利要求所述的从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，其特征在于四号溶剂浸土工艺是指在上述浸出器中加入四号溶剂对棉籽胚片进行浸溶，浸出时温度为5～60℃，浸出时间4～180分钟，浸出器排出湿粕和四号溶剂浸取液；湿粕进行脱溶得四号溶剂和干粕，脱溶时温度不高于60℃，压力为-0.01～-0.095MPa，四号溶剂浸取液经蒸发工艺得棉籽毛油，并回收甲醇和四号溶剂。
6.如权利要求5所述的从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，其特征在于蒸发工艺是指四号溶剂浸取液经蒸发后得四号溶剂和混合液，蒸发时温度不高于60℃，混合液进行脱溶，脱溶后得棉籽毛油、甲醇和四号溶剂，脱溶时温度为60℃～150℃范围。
7.如权利要求6所述的从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，其特征在于棉酚提取工艺是指甲醇浸取液经络合和固液分离，络合时加入苯胺，苯胺用量是苯胺与棉酚完全反应用量的1～12倍，固液分离后得二苯胺棉酚，并回收甲醇；二苯胺棉酚经解络、结晶和固液分离，解络时加入水、丙酮、抗氧化剂和硫酸以使二苯胺棉酚解络充分，解络时温度为4～50℃，结晶时加入水和抗氧化剂，并搅拌，搅拌时间为5～180分钟，静置时间为20～600分钟，固液分离得棉酚粗品，并回收丙酮。
8.如权利要求7所述的从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，其特征在于加入苯胺时搅拌并静置，搅拌时间为10～180分钟，静置时间为10～240分钟。
9.如权利要求8所述的从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，其特征在于在二苯胺棉酚解络和结晶工艺之间设有固液分离工艺，固相为未反应完的二苯胺棉酚，滤液进入结晶工艺。
10.如权利要求9所述的从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，其特征在于棉酚粗品经洗涤、真空干燥得成品棉酚，洗涤时分别用水、乙醇水溶液、六号溶剂进行。
11.如权利要求10所述的从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，其特征在于蛋白质提取工艺是指干粕依次经粉碎、过筛、酸洗、分离、胶体磨、中和、均质杀菌、干燥得浓缩蛋白，过筛时筛为105～250微米，酸洗时PI＝3.5～5，酸洗时温度为30～60℃，干燥时温度为70～95℃。
12.如权利要求10所述的从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，其特征在于蛋白质提取工艺是指干粕依次经碱溶、分离得上清液和固相，固相经干燥得饲料蛋白，上清液经酸沉、分离、中和、均质杀菌、喷雾干燥得分离蛋白，碱溶时温度力30～60℃，碱溶时PH值＝8～11，酸沉时PI＝3.5～5，干燥时温度为70～95℃。
13.如权利要求12所述的从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，其特征在于干粕经酸洗和分离后进行碱溶，酸洗时PI＝3.5～5，酸洗时温度为30～60℃。
14.如权利要求2所述的从棉籽胚片中提取棉酚、浸油和生产食用蛋白的方法，其特征在于对浸出器中的已浸过棉酚的棉籽胚片进行抽滤得甲醇浸取液，抽滤时压力为-0.01～-0.95MPa。
全文摘要
本发明涉及以棉籽胚片为原料提取棉酚、浸油和生产食用蛋白质的方法。以棉籽胚片为原料，依次按甲醇浸出工艺和四号溶剂浸出工艺进行，甲醇浸出工艺所得甲醇浸取液经棉酚提取工艺得棉酚，四号溶剂浸出工艺所得棉籽毛油和干粕，干粕经蛋白质提取工艺得蛋白质。本发明具有工艺简单、成本低、提取率高、效益高的优点。
文档编号A23J1/00GK1406917SQ01125688
公开日2003年4月2日 申请日期2001年9月6日 优先权日2001年9月6日
发明者李树贤, 范高文, 李木恩 申请人:新疆科赛生物工程有限公司