专利名称：固态发酵冷榨提取大豆油脂的方法
技术领域：
本发明涉及一种植物油脂的提取方法，特别是涉及一种固态发酵冷榨提取大豆油脂的方法。
背景技术：
固态发酵是使用微生物在一定湿度、温度、空气条件下利用固体基质进行生长的过程。与液态发酵相比，固态发酵具有所占的体积小，产量高，成本低等特点，但由于固态发酵条件设计的不合理，如发酵温度、时间、PH值等，发酵基质相对静止，能量空气传递困难，使得酸碱度、湿度、菌种分布不均匀，影响发酵的效果，进而影响下一步油脂的提取。植物油脂的提取主要有热榨和冷榨工艺，传统热榨工艺中蛋白质易变性、油中热敏性物质易破坏，冷榨工艺相对于传统热榨工艺温度低，使得蛋白质未发生变性，油脂中的营养成分得以有效保存，但冷榨工艺制油依然存在冷榨饼残油高、以及一般冷榨出油少或不出油现象。现有技术中还未有用固态发酵与冷榨工艺相结合提取大豆油脂的报道。
发明内容
本发明针对固态发酵基质中能量、空气传递困难，酸碱度、湿度、菌种分布不均匀，以及一般冷榨出油少或不出油的现象，提供一种固态发酵冷榨提取大豆油脂的方法，达到提闻冷棒大ii油脂得率的目的。为达上述目的，本发明一种固态发酵冷榨提取大豆油脂的方法，包括以下步骤(I)将大豆脱皮、粉碎后加入固态发酵罐中灭菌处理；(2)向固态发酵罐中喷入菌种进行发酵，得到发酵产物；所述的发酵时间为30-50h，发酵温度为25-45°C，菌种添加量为干物料(即脱皮、粉碎后的大豆)重量的4-12%，发酵 pH 为 6. 5-8. 5 ；(3)将步骤(2)得到的发酵产物放入冷榨机中进行冷榨；所述的发酵产物含水率4-8%，冷榨温度为50-80°C，冷榨螺杆转速为35-55r/min。本发明的方法，其中优选所述步骤(I)中灭菌处理的温度为115_125°C，时间12-18min，更优选温度为120°C，时间15min。本发明的方法，其中优选所述步骤(2)中的菌种为枯草芽孢杆菌。本发明的方法，其中优选所述步骤⑵中发酵时间为40_45h，发酵温度为35-400C，发酵pH为7. 5-8. 0，菌种添加量为干物料重量的8-10%。更优选地，所述步骤(2)中发酵时间为41. Bh,发酵温度为38°C，发酵pH为7. 6，菌种添加量为干物料重量的8%。本发明的方法，其中优选所述步骤(3)中的发酵产物含水率4-6%，冷榨温度为65-80°C，冷榨螺杆转速为35-45r/min。更优选地，所述步骤(3)中的发酵产物含水率5. 9%，冷榨温度为68. 8 V，冷榨螺杆转速为44. 5r/min。
本发明还涉及上述提取方法得到的大豆油脂。本发明提供了一种固态发酵冷榨提取大豆油脂的方法，本发明的发酵条件大豆粉末能充分发酵，使得大豆粉发酵后得以蓬松，利于空气的传递，使得酸碱度、湿度、菌种分布均匀，利于后期对其冷榨，提高冷榨得油率。油脂提取率与提取的工艺条件关系密切，发酵温度、发酵pH、菌种添加量以及发酵产物含水率、冷榨温度、螺杆转速等直接影响油脂提取率的高低。本发明通过大量的理论分析和无数次的筛选试验和对比试验得到当发酵时间为30-50h，发酵温度为25-45°C，菌种添加量为干物料重量的4_12 %，发酵pH为6. 5-8. 5 ；发酵产物含水率4-8%，冷榨温度为50-80°C，冷榨螺杆转速为35-55r/min时，大豆油脂的提取率高于现有常规冷榨法的大豆油脂提取率，油脂品质高于现有热榨工艺。当发酵时间为41. 8h，发酵温度为38°C，菌种添加量为干物料重量的8%，发酵pH为7. 6 ;发酵产物含水率5. 9%，冷榨温度为68. 80C，冷榨螺杆转速为44. 5r/min时，为最佳的提取工艺条件，油脂的提取率平均为47. 59%，总油提取率预测值为46. 56±0. 30%。本发明方法大大提高了冷榨法提取大豆油脂的提取率，具有工艺方法简单、得油率高、油脂质量好的特点。下面结合附图对本发明的固态发酵冷榨提取大豆油脂的方法作进一步说明。
图I为本发明方法的工艺路线图；图2a、图2b为发酵时间与发酵温度交互对油回收率的响应面与等高线；图3a、图3b为发酵pH与发酵温度交互对油回收率的响应面与等高线；图4a、图4b为接菌量与发酵温度交互对油回收率的响应面与等高线；图5a、图5b为发酵pH与发酵时间交互对油回收率的响应面与等高线；图6a、图6b为发酵pH与接菌量交互对油回收率的响应面与等高线；图7a、图7b为发酵产物含水率与冷榨温度交互对油回收率的响应面与等高线；图8a、图8b为发酵产物含水率与冷榨螺杆转速交互对油回收率的响应面与等高线。
具体实施例方式以下结合附图、实施例和试验数据，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。如图I所示的工艺路线，一种固态发酵冷榨提取大豆油脂的方法，提取方法步骤如下(I)、将大豆脱皮、粉碎后加入固态发酵罐中灭菌(灭菌处理的温度为115_125°C，时间12-18min，优选温度为120°C，时间15min) ; (2)、向固态发酵罐中喷入菌种(枯草芽孢杆菌)进行发酵，得到发酵产物；所述的发酵时间为30-50h，发酵温度为25-45°C，菌种添加量为干物料(即脱皮、粉碎后的大豆)重量的4-12%，发酵pH为6. 5-8.5 ; (3)、将步骤(2)所得发酵产物放入冷榨机中进行冷榨，所述的冷榨温度50-80°C，冷榨螺杆转速为35-55r/min,发酵产物含水率4-8 %。
所述方法发酵优选参数是发酵时间为40_45h，发酵温度为35_40°C，发酵pH为
7.5-8. 0，菌种添加量为干物料重量的8-10%。最优选参数是发酵温度为38°C，发酵时间为41.8h，发酵pH为7. 6，菌种添加量为干物料重量的8%。
所述方法冷榨优选参数是发酵产物含水率4-6%，冷榨温度为65_80°C，冷榨螺杆转速为35-45r/min。最优选参数是发酵产物含水率5. 9%，冷榨温度68. 8°C，冷榨螺杆转速为 44. 5r/min。
脱皮大豆固态发酵最优参数筛选试验I. I 材料I. I. I原料与试剂大豆农-46 ;枯草芽孢杆菌(东北农业大学食品学院提供)氢氧化钠、盐酸等为市售分析纯。1.1.2 仪器分析天平，FA2004上海市舜宇恒平科学仪器有限公司；粉碎机，金坛市医疗器械厂；电热恒温鼓风干燥箱，宁波新芝生物科技股份有限公司；固态发酵罐，GS广世生物。I. 2试验方法I. 2. I豆的成分测定水分的测定GB304_87进行测定；粗脂肪的测定GB5512_85中索氏抽提法进行测定;I. 2. 2计算公式
油脂提取率(％) =*1 oo%
原料大五 所含油脂克数2结果与讨论2. I固态发酵工艺的响应面实验优化反应条件2. I. I实验因素水平编码表在单因素研究的基础上，选取发酵温度、发酵时间、发酵pH和菌种添加量4个因素为自变量，以油脂提取率为响应值，根据中心组合设计原理，设计响应面分析实验，其因素水平编码表见表I。表I因素水平编码表
(0C)(h)(%)
-I303576
035407.58
14045810
245508.512
.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2. I. 2响应面实验安排及实验结果本实验应用响应面优化法进行过程优化。以X1、X2、X3、X4为自变量，以油脂提取率为响应值Y，响应面实验方案及结果见表2。实验号1-24为析因实验，25-36为10个中心试验，用以估计实验误差。表2响应面实验方案及实验结果
权利要求
1.一种固态发酵冷榨提取大豆油脂的方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)将大豆脱皮、粉碎后加入固态发酵罐中灭菌处理； (2)向固态发酵罐中喷入菌种进行发酵,得到发酵产物；所述的发酵时间为30-50h，发酵温度为25-45°C，菌种添加量为干物料重量的4-12%，发酵pH为6. 5-8. 5 ； (3)将步骤(2)得到的发酵产物放入冷榨机中进行冷榨；所述的发酵产物含水率4-8%，冷榨温度为50-80°C，冷榨螺杆转速为35-55r/min。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述步骤(I)中灭菌处理的温度是115-125°C，时间 12-18min，优选温度是 120°C，时间 15min。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述步骤(2)中的菌种为枯草芽孢杆菌。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述步骤(2)中发酵时间为40-45h，发酵温度为35-40°C，发酵pH为7. 5-8. O，菌种添加量为干物料重量的8-10%。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述步骤(2)中发酵时间为41.8h，发酵温度为38°C，发酵pH为7. 6，菌种添加量为干物料重量的8%。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述步骤(3)中的发酵产物含水率4-6%，冷榨温度为65-80°C，冷榨螺杆转速为35-45r/min。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述步骤(3)中的发酵产物含水率5.9%，冷榨温度为68. 8°C，冷榨螺杆转速为44. 5r/min。
8.权利要求1-7任一项所述的提取方法得到的大豆油脂。
全文摘要
本发明涉及一种固态发酵冷榨提取大豆油脂的方法。其包括以下步骤将大豆脱皮、粉碎后加入固态发酵罐中灭菌处理；向固态发酵罐中喷入菌种进行发酵，得到发酵产物；所述的发酵时间为30-50h，发酵温度为25-45℃，菌种添加量为干物料重量的4-12％，发酵pH为6.5-8.5；将步骤(2)得到的发酵产物放入冷榨机中进行冷榨；所述的发酵产物含水率4-8％，冷榨温度为50-80℃，冷榨螺杆转速为35-55r/min。本发明方法使得大豆粉发酵后得以蓬松，利于空气的传递，使得酸碱度、湿度、菌种分布均匀，利于后期对其冷榨，大大提高了冷榨法提取大豆油脂的提取率，具有工艺方法简单、得油率高、油脂质量好的特点。
文档编号C11B1/06GK102643712SQ20121006991
公开日2012年8月22日 申请日期2012年3月16日 优先权日2012年3月16日
发明者朱秀清, 李杨, 江连洲, 王心刚, 齐宝坤 申请人:东北农业大学