专利名称：一种从麻疯树饼粕或麻疯树种子提取植酸的方法
技术领域：
本发明涉及一种植酸的提取方法，具体来说是一种从麻疯树饼粕或麻疯树种子中提取植 酸的方法。
背景技术：
麻疯树，又名小桐子、臭油桐、桐油树、假花生树等，属大戟科(Euphorbiaceae)麻疯 树属，是一种抗干旱耐贫瘠的速生树种，在保水固土、增加土壤有机质、恢复植被和防止石 漠化等方面具有重要的开发利用价值。麻疯树种子含油量在40%-60%之间，主要成分为油酸 (41.3%)、亚油酸(31.4%)和棕榈酸(19.5%)，是制备生物柴油的理想原料。据专家研究，野 生麻疯树干果平均产量约660kg/亩，可提取加工生物柴油180-270 kg，该生物柴油适用于各 种柴油发动机，其燃点、凝固点、含硫量、 一氧化碳排放量、颗粒等关键指标均优于国内O #柴油，达到目前欧洲的二号柴油标准。许多报道也证实了用麻疯树果油脂生产的生物柴油 具备燃烧性能好、闪点高、污染小等优点，可以代替传统石化柴油，成为一种新的清洁能源 。以麻疯树果生产生物柴油是缓解石油枯竭的有效途径之一，目前已经成为研究生产生物柴 油的一个活跃方向，相关的项目也得到国家发改委和各地方政府的大力支持。
伴随着麻疯树的广泛种植和生物柴油的批量生产，麻疯树果提油后将会产生大量的麻疯 树饼粕。麻疯树种子经过机械压搾后，可以得到麻疯树种子油，剩下的就是麻疯树饼粕，其 生产过程跟菜籽提油一样。据相关部门估计，中国未来麻疯树的种植面积至少在3000万亩以 上，按每亩每年可产生650kg干果，每公斤干果含有0.4kg油脂计算，每年会产生1170万吨提 油后的麻疯树饼粕。许多研究证实饼粕中含有较多的蛋白质(粗蛋白为18-32%，不同来源的 树种含量不同)，是重要的植物蛋白原料来源，此外饼粕还富含苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸等 多种必需氨基酸，具有较高的营养价值。然而麻疯树饼粕含有少量的毒性物质，且蛋白质往 往与脂类等物质结合，因而限制了饼粕的利用。如果将饼粕直接排放，不仅会造成资源的极 大浪费，而且麻疯树饼粕中氮和磷的大量释放会污染周围的环境。因此，如何利用好麻疯树 饼粕或麻疯树种子是一个急需解决的问题。
植酸又名肌醇六磷酸酯、环已六醇六磷酯，是肌醇磷酸酯的混合物。植酸主要以钙镁盐 的形式广泛存在于谷物、豆类以及油料种子中，植酸钙镁盐俗称菲丁， 一般含量较低。由于 植酸具有保健食品、延缓油脂氧化、促进人体新陈代谢、降低血脂、抑制胆固醇的生成等作用，被广泛应用于食品、医疗、日用化工、冶金及金属加工、化学、石油及轻纺工业等领域
目前，植酸的生产方法有化学合成、生物合成、溶剂萃取法、沉淀法和离子交换法。化 学合成法以肌醇和P205为原料制备植酸，但无工业意义。生物合成法是借助现代生物技术， 通过微生物发酵法制备植酸。溶剂萃取法、沉淀法和离子交换法主要以谷物、豆类以及油料 种子为原料，通过各种分离纯化技术，将植物种子中的植酸提取出来。由于各种植物种子中 植酸含量存在较大差异，所以植酸的提取得率也有很大差异。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种从麻疯树饼粕或麻疯树种子提取植酸的方法，本 发明工艺简单，条件温和，能耗要求低，符合环保要求，是提油后的麻疯树饼粕或麻疯树种 子综合利用的绿色工艺。
为了解决上述问题，本发明提供了如下方法
该方法以提油后的麻疯树饼粕或麻疯树种子为原料提取植酸。
具体步骤如下1)将提油后的麻疯树饼粕或麻疯树种子用粉碎机磨碎，颗粒为10-100
目；
2) 将体积百分比浓度为1-10%的稀酸溶液与麻疯树饼粕或麻疯树种子按体积比5-25:1的 比例混合，在搅拌或振荡条件下浸提O. 5-2h;
3) 将上述的稀酸和麻疯树饼粕或麻疯树种子的混合液过滤或离心，收集滤液；
4) 将步骤3)中收集得到的滤液在搅拌条件下添加质量百分比浓度为10-30%的碱溶液， 调节pH 6-8，中和反应20-60min，然后停止搅拌，静置l-5h后过滤，收集植酸钠沉淀；
5) 向上述收集到的植酸钠沉淀中再加入稀酸溶液，调pH l-3进行酸溶解，使植酸钠沉 淀形成植酸溶液；
6) 将步骤5)中的植酸溶液依次用阴离子树脂和阳离子树脂各离子交换5-10min，除去残 存的阴离子和阳离子，杂阴离子主要为C1—、 S042—等，杂阳离子主要为K+、 Ca2+、 Mg2+、 Na+等
7) 然后将脱色剂加入到上述溶液中进行脱色；将脱色后的溶液离心，得到植酸溶液；
8) 将脱色后的溶液直接加热浓縮，得到质量百分比浓度为50-60%的植酸浓縮液。 所述稀酸为稀盐酸、稀硫酸、稀磷酸或稀醋酸等；其中稀盐酸和稀硫酸等强酸效果较好
，稀磷酸或稀醋酸等效果一般；所述碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液等；
所述的阴离子树脂为强碱性阴离子树脂，如717阴离子树脂等，阴离子交换时用O. 5-1.0 mol/L的氯化钠溶液洗脱，将植酸置换下来；
所述的阳离子树脂为强酸性阳离子树脂，如732阳离子树脂等；阳离子交换时不用洗脱 齐IJ，因为离子交换过程中主要将K+、 Ca2+、 Mg2+、 Na+等杂离子吸附在树脂上，植酸不会被吸 附，从而达到除杂目的；
所述脱色剂是活性炭、聚合氯化铝或其它带强正电荷的有机高分子聚合物。
按质量百分比，所述加入脱色剂的量是植酸溶液量的O. 1%-0. 5%;
脱色时植酸溶液温度控制在50-80瘵，脱色时间为30-60 min。
与现有技术相比，本发明具有如下的优点
1) 本发明植酸提取率大于80%，植酸收得率高达8-9%，植酸杂质较少，所得植酸为高达 50-60%的浓縮液。
2) 本发明工艺简单，对设备要求低，条件温和，能耗要求低，易于投产；符合环保要 求，是麻疯树饼粕或麻疯树种子综合利用的绿色工艺。
3) 酸提取后，残渣中的粗蛋白含量进一步浓縮和提高，达到25-30%;粗蛋白体外消化 率高达43. 57%，比未提取植酸饼粕的粗蛋白体外消化率提高了150%左右。
图l是本发明的方法流程图。
具体实施方式
实施例l:本发明从麻疯树饼粕或麻疯树种子提取植酸的方法，以提油后的麻疯树饼粕 或麻疯树种子为原料提取植酸。其中提油后的麻疯树饼粕或麻疯树种子主要是贵州兴义黔西 南康达生物能源技术有限公司提供。
如图l流程图所示，从麻疯树饼粕或麻疯树种子中提取植酸的方法包括如下步骤
1) 麻疯树饼粕或麻疯树种子预处理将提油后的麻疯树饼粕或麻疯树种子用粉碎机磨碎 ，颗粒达到30-50目；
2) 稀盐酸浸泡先配制体积百分比浓度为1-2%的稀盐酸溶液，然后将稀盐酸与麻疯树饼
粕或麻疯树种子按体积10: l的比例混合，在搅拌或振荡条件下浸提2h;
3) 固液分离将步骤2)中的稀盐酸和麻疯树饼粕混合液用120目纱布过滤，去除滤渣并
收集滤液。
4) 酸碱中和将步骤3)收集得到的滤液在搅拌条件下与质量百分比浓度为20%氢氧化钠溶液充分混合，在pH 7左右进行中和反应30min，然后停止搅拌，混合液静置2h后再进行过 滤，弃去滤液，收集植酸钠沉淀；
5) 酸化往步骤4)收集到的植酸钠沉淀中加入与步骤2)相同的稀盐酸溶液，调pH1.5左 右进行酸溶解，使植酸钠沉淀形成植酸水溶液；
6) 离子交换除杂离子将步骤5)中的植酸水溶液先用717阴离子树脂离子交换5分钟，用 0.5-1.0 mol/L的氯化钠溶液洗脱，将植酸置换下来，主要除去其中的C1—、 S042—等杂阴离子 ;然后再用732阳离子树脂离子交换5分钟，阳离子交换时不用洗脱剂，因为离子交换过程中 主要将K+、 Ca2+、 Mg2+、 Na+等杂离子吸附在树脂上，植酸不会被吸附，从而达到除杂目的；
7) 脱色按质量百分比计，向植酸溶液中加入其质量O. 2%的活性炭进行脱色；脱色时溶 液温度最好控制在70-80 °C，在搅拌的条件下，脱色30min，然后将脱色后的溶液离心，得 到植酸透明液；
S)浓縮将脱色后的溶液直接加热浓縮，可得浓度为50-60%的植酸浓縮液。因为高浓 度植酸溶液有一定粘度，也不利于进一步浓縮，而且市场上工业化植酸产品浓度一般均为 60%左右，所以本发明只需浓縮至50-60%即可。
实施例2:本发明从麻疯树饼粕或麻疯树种子提取植酸的方法，以提油后的麻疯树饼粕 或麻疯树种子为原料提取植酸。其中提油后的麻疯树饼粕或麻疯树种子主要是贵州兴义黔西 南康达生物能源技术有限公司提供。
如图l流程图所示，从麻疯树饼粕或麻疯树种子中提取植酸的方法包括如下步骤
1) 麻疯树饼粕或麻疯树种子预处理将提油后的麻疯树饼粕或麻疯树种子用粉碎机磨碎 ，颗粒达到30-50目；
2) 稀硫酸浸泡先配制体积百分比浓度为1-2%的稀硫酸溶液，然后将稀硫酸与麻疯树饼
粕或麻疯树种子按体积8: l的比例混合，在搅拌或振荡条件下浸提lh;
3) 固液分离将步骤2)中的稀硫酸和麻疯树饼粕混合液用120目纱布过滤，去除滤渣并
收集滤液。
4) 酸碱中和将步骤3)收集得到的滤液在搅拌条件下与质量百分比浓度为25%氢氧化钾 溶液充分混合，在pH 7左右进行中和反应30min，然后停止搅拌，混合液静置2h后再进行过 滤，弃去滤液，收集植酸钠沉淀；
5) 酸化往步骤4)收集到的植酸钠沉淀中加入与步骤2)相同的稀硫酸溶液，调pH1.5左 右进行酸溶解，使植酸钠沉淀形成植酸水溶液；
6) 离子交换除杂离子将步骤5)中的植酸水溶液先用717阴离子树脂离子交换5分钟，用0.5-1.0 mol/L的氯化钠溶液洗脱，将植酸置换下来，主要除去其中的C1—、 S04」—等杂阴离子 ;然后再用732阳离子树脂离子交换5分钟，阳离子交换时不用洗脱剂，因为离子交换过程中 主要将C^+、 Mg2+、 Na+、 K+等杂离子吸附在树脂上，植酸不会被吸附，从而达到除杂目的；
7)脱色按质量百分比3，向植酸溶液中加入其质量O. 2%的活性炭进行脱色；脱色时溶 液温度最好控制在70-8(TC，在搅拌的条件下，脱色60 min，然后将脱色后的溶液离心，得 到植酸透明液；
S)浓縮将脱色后的溶液直接加热浓縮，可得浓度为50-60%的植酸浓縮液。因为高浓 度植酸溶液有一定粘度，也不利于进一步浓縮，而且市场上工业化植酸产品浓度一般均为 60%左右，所以本发明只需浓縮至50-60%即可。
通过本发明实施，麻疯树饼粕或麻疯树种子中植酸提取率大于80%，植酸收得率高达 8-9%，所得植酸为高达50-60%的浓縮液。植酸提取后，残渣中的粗蛋白含量进一步浓縮和提 高，达到25-30%;粗蛋白体外消化率高达43.57%，比未提取植酸饼粕的粗蛋白体外消化率提 高了150%左右。
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权利要求
1.一种从麻疯树饼粕或麻疯树种子提取植酸的方法，其特征在于该方法以提油后的麻疯树饼粕或麻疯树种子为原料提取植酸。
2.根据权利要求l所述的从麻疯树饼粕或麻疯树种子提取植酸的方法 ，包括如下步骤1) 将提油后的麻疯树饼粕或麻疯树种子磨碎，颗粒为10-100目；2) 将体积百分比浓度为1-10%的稀酸溶液与粉碎后的麻疯树饼粕或麻疯树种子按体积 比5-25:l的比例混合，在搅拌或振荡条件下浸提O. 5-2h;3) 将上述的稀酸和麻疯树饼粕或麻疯树种子的混合液过滤或离心，收集滤液；4) 将步骤(3)中收集得到的滤液在搅拌条件下添加质量百分比浓度为10-30%的碱溶液， 调节pH 6-8，中和反应20-60min，然后停止搅拌，静置l-5h后过滤，收集植酸钠沉淀；5) 向上述收集到的植酸钠沉淀中再加入稀酸溶液，调pH l-3进行酸溶解，使植酸钠沉 淀形成植酸溶液；6) 将步骤5)中的植酸溶液依次用阴离子树脂和阳离子树脂各离子交换5-10min;7) 然后将脱色剂加入到上述离子交换后的植酸溶液中进行脱色；将脱色后的溶液离心 ，得到透明的植酸溶液；8) 将脱色后的溶液直接加热浓縮，得到质量百分比浓度为50-60%的植酸浓縮液。
3.根据权利要求2所述的从麻疯树饼粕或麻疯树种子提取植酸的方法 ，其特征在于所述稀酸为稀盐酸、稀硫酸、稀磷酸或稀醋酸。
4.根据权利要求2所述的从麻疯树饼粕或麻疯树种子提取植酸的方法 ，其特征在于所述碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
5.根据权利要求2所述的从麻疯树饼粕或麻疯树种子提取植酸的方法 ，其特征在于所述的阴离子树脂为强碱性阴离子树脂。
6.根据权利要求2所述的从麻疯树饼粕或麻疯树种子提取植酸的方法，其特征在于所述的阳离子树脂为强酸性阳离子树脂。
7 根据权利要求2所述的从麻疯树饼粕或麻疯树种子提取植酸的方法 ，其特征在于所述脱色剂是活性炭、聚合氯化铝或其它带强正电荷的有机高分子聚合物。
8 根据权利要求2或7所述的从麻疯树饼粕或麻疯树种子提取植酸的 方法，其特征在于按质量百分比计，所述加入脱色剂的量是植酸溶液量的O. 1%-0. 5%。
9 根据权利要求2或7所述的从麻疯树饼粕或麻疯树种子提取植酸的 方法，其特征在于脱色时植酸溶液温度控制在50-80瘵，脱色时间为30-60 min。
全文摘要
本发明公开了一种从麻疯树饼粕或麻疯树种子提取植酸的方法，以提油后的麻疯树饼粕或麻疯树种子为原料，经过稀酸浸提、除杂、碱中和、酸解、离子交换、脱色、浓缩获得植酸成品。本发明在提取植酸的同时还能制备出饲用蛋白，且产品得率高，纯度较好。植酸提取率大于80％，植酸收得率高达8-9％，所得植酸为高达50-60％的浓缩液。植酸提取后，残渣中的粗蛋白含量进一步浓缩和提高，达到25-30％；粗蛋白体外消化率高达43.57％，比未提取植酸饼粕的粗蛋白体外消化率提高了150％左右。本发明工艺简单，条件温和，能耗要求低，符合环保要求，是麻疯树饼粕或麻疯树种子综合利用的绿色工艺。
文档编号C07F9/117GK101624399SQ20091030549
公开日2010年1月13日 申请日期2009年8月11日 优先权日2009年8月11日
发明者吴远根, 宋金艳, 张光举, 啸 王, 王广莉, 詹深山, 邱树毅 申请人:贵州大学