专利名称：大豆植物油提取磷脂的方法
技术领域：
本发明涉及一种运用膜分离技术改造大豆植物油提取工艺，提取高品质大豆磷脂的方法，适用于大豆植物油加工行业。
背景技术：
大豆磷脂是一种天然离子型表面活性剂，具有乳化、软化、润滑、抗氧化等机能特性，对人体健康有着重要的营养补助作用，广泛应用于食品、医药、保健、化妆品和饲料等行业。由普通大豆磷脂通过酶改性而得到的溶血磷脂由于其更加出色的分子渗透能力、杀菌能力、溶血能力及与药物的亲和等能力，具有更广泛的应用价值。
大豆磷脂是大豆油的脂肪伴生物，传统的提炼大豆油脂工艺是首先将大豆经溶剂浸提得到混合油，再经一蒸、二蒸、汽提将溶剂与油脂分离得到毛油，然后通过除杂、水化脱胶、碱炼脱酸、白土脱色、高温脱臭等工序得到精炼油，工艺路线见图1。毛油中磷脂的含量为1～3％，磷脂可分为水化磷脂和非水化磷脂二种，是毛油中胶质的主要成份，由于磷脂等物质的存在，会使油脂发生水解，生成脂肪酸和甘油，因此水化脱胶工序的目的就是尽可能完全的使胶质从油脂中分离出来，否则将会影响成品油脂的品质和存放期，还会加重油脂提炼后续工序的负担，造成设备结焦、结垢，影响设备使用寿命。传统的水化脱胶方法是在除杂之后的毛油中加入热水，使其中水化磷脂形成絮状油脚，再用离心机使其分离，干燥脱水后即可得到大豆浓缩磷脂。
上述传统工艺方案存在的以下问题1、传统工艺水化脱胶后，油脂中仍含有0.2～0.6％的非水化磷脂，一方面是磷脂回收不完全，另一方面是对成品油的品质和保存期有很大影响；2、在水化脱胶后产生的油脚中的磷脂由于在上述的二蒸、汽提等工序中经过了80℃及105℃的高温，造成了变性，影响了磷脂的品质，从油脚中提取的大豆浓缩磷脂通常只能作为饲料添加剂；3、从水化脱胶后产生的油脚中提取的大豆浓缩磷脂，含有大量的中性油和脂肪酸等杂质，纯度低，有异味，如需得到较高纯度的磷脂，还需进行深度加工，但由于高温变性，无法得到高品质的磷脂；4、由于提取高品质大豆磷脂技术复杂、投资大，目前国内仅有少量植物油厂对油脚进行了有效综合利用，不仅浪费了资源，而且油脚极易酸败发臭，污染环境。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术存在的缺陷和问题，提供一种大豆植物油提取磷脂及溶血磷脂的方法，该方法运用膜分离技术改造大豆植物油提炼工艺，获取高品质大豆粉末磷脂及溶血磷脂，并提高精炼大豆油的质量。
本发明的技术路线如图2所示，其主要指导思想是运用膜分离技术的特性，调整了传统的炼油工艺路线，取消了碱炼脱酸工序，提高了生产的效率，生产中不产生碱炼废水，同时获得高品质的大豆粉末磷脂及溶血磷脂，也提高了大豆植物油的质量。
本发明技术方案为1、大豆混合油一蒸后，由微滤膜分离系统过滤，去除体系中杂质，为后续工序减轻负荷，提高磷脂纯度。本方案所用的微滤膜分离系统，采用的是孔径为0.1～1.0μm的无机陶瓷膜，系统压力为0.1～0.3MPa，工作温度40～50℃。
2、由微滤膜分离系统除杂后的混合油进入超滤膜分离系统分离，可分离出混合油中的部分磷脂，本方案在这一工序采用的是截留分子量为10KD～20KD的无机陶瓷膜，系统压力为0.6～1.0MPa，工作温度为35～40℃。
3、将前述分离出的磷脂体系再经溶剂提取、离心分离、干燥工序，就得到粉末磷脂，本方法得到的粉末磷脂约占混合油中磷脂总量的41％，由于未经过传统工艺中二蒸和汽提的高温处理，所以本发明提取粉末磷脂为未变性的高品质磷脂，其中丙酮不溶物大于95％，乙醚不溶物小于0.1％。
4、去除部分磷脂之后的混合油经二蒸后进行酶解工序，利用酶的作用，将混合油中的非水化磷脂和部分水化磷脂酶解成溶血磷脂，本方法选用的是A2酶，A2酶可以直接从市场购买，用量为处理混合油量的100～300ppm，然后用截留分子量为10KD～30KD的无机陶瓷膜，将溶血磷脂分离出来，系统压力为0.1～1.0MPa，工作温度为35～50℃。
5、将前述分离出的溶血磷脂体系再经减蒸脱水、溶剂提取、离心机分离、干燥工序，就得到溶血磷脂，本方法得到的溶血磷脂约占混合油中磷脂总量的58％，由于酶的作用，混合油中经高温已变性的磷脂得到改性，获得的溶血磷脂品质更高，其中丙酮不溶物大于98％，乙醚不溶物小于0.1％。
6、经过前述工序提取了磷脂之后的混合油再经汽提脱水、白土脱色、高温脱臭之后，就得到精炼油，按照本技术方案获得的成品油，由于其中磷脂含量已少于0.01％，即10ppm，所以成品油的品质及保质期明显高于传统炼油工艺得到的产品。
本发明提供的技术方案有益效果在于1、本发明提取的磷脂为高品质大豆粉末磷脂和大豆溶血磷脂，其应用价值大大高于大豆浓缩磷脂；2、本发明提供的油脂精炼工艺比传统工艺路线减少了碱炼脱酸工序，避免了大量碱炼废水的产生，即降低了炼油生产成本，又消除了炼油废水的一个重要污染源；3、本发明提炼的大豆成品油品质及保质期明显得到提高。
图1为传统炼油工艺流程示意2为本发明技术方案的工艺流程示意图具体实施方式
一个年产20万吨大豆植物油加工厂，按年工作300天计算，平均每天处理混合油2700吨，其中油的浓度为25％，含磷脂约14.1吨。
将经溶剂浸提得到的2700吨混合油进一蒸工序，工作温度为60℃，工作时间为4小时，蒸发溶剂回收，一蒸后得到油浓度为70％的混合油约964吨；再交给孔径为1.0μm的无机陶瓷膜微滤系统除杂，系统压力0.2MPa，工作温度45℃，除杂后的混合油约960吨进入截留分子量为20KD的无机陶瓷膜超滤系统浓缩，系统压力0.8MPa，工作温度为40℃，截留出占磷脂总量约41％的磷脂体系6.5吨，其中磷脂浓度约为90％；再加入5倍的乙醚处理后，得到39.0吨溶液，交离心机分离，其轻相物也就是溶剂回收，重相固形物为含水量5％的磷脂6.1吨；进行干燥处理，可收得未变性的高品质大豆粉末磷脂5.8吨。其丙酮不溶物为96％，乙醚不溶物为0.08％。
经前述超滤膜系统分离了部分磷脂之后的混合油有986吨，其中仍含有磷脂总量的近60％，将其进入二蒸工序，工作温度为80℃，工作时间为3小时，得到油浓度为95％的混合油707吨；加入处理混合油量的200ppm的A2酶进行酶解，由于酶的作用，去掉了已变性磷脂分子基团中的一个脂肪酸链，并使得磷脂形成溶血磷脂，交截留分子量为30KD的无机陶瓷膜系统分离，系统压力为0.5MPa，工作温度45℃，分离出的含溶血磷脂体系约为35吨，进入减蒸脱水工序，工作压力为-0.09MPa，工作温度为55℃，得到含水量为10％的絮状磷脂9.2吨；再加入4倍的乙醚处理，得到46.0吨溶液；交离心机分离，其轻相物也就是溶剂回收，重相固形物为含水量5％的磷脂8.7吨；再进行干燥处理，可收得溶血磷脂8.3吨。其丙酮不溶物为98.5％，乙醚不溶物为0.05％。
经酶解后分离了溶血磷脂之后的混合油有672吨，再经常规的汽提脱水、白土脱色、高温脱臭等工序可收得精炼油667吨。
采用本发明方案，年产20万吨大豆植物油的加工厂，每年可产出高品质的大豆粉末磷脂1740吨，溶血磷脂2490吨，其大豆中磷脂的回收率为99％，大幅度提高了工厂的经济效益；其植物油中磷脂含量小于5ppm，提高了产品质量和保存期；同时由于不产生碱炼废水，避免了环境污染，也创造了良好的环境效益。
权利要求
1.一种大豆植物油提取大豆磷脂的方法，该方法包括以下步骤(1)、大豆混合油一蒸后，由微滤膜分离系统过滤，去除体系中杂质；(2)、由微滤膜分离系统除杂后的混合油进入超滤膜分离系统分离，截留部分磷脂体系；(3)、截留出的部分磷脂体系再经减蒸脱水、溶剂提取、离心分离、干燥工序，就得到粉末磷脂；(4)、去除了部分磷脂体系之后的混合油经二蒸后进行酶解，将溶血磷脂体系分离出来；(5)、分离出的溶血磷脂体系再经减蒸脱水、溶剂提取、离心机分离、干燥，就得到溶血磷脂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的微滤膜分离系统，孔径为0.1～1.0μm的无机陶瓷膜，系统压力为0.1～0.3MPa。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的超滤膜分离系统，其透过分子量为10KD～20KD，系统压力为0.6～1.0MPa。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述酶解中选用的是A2酶，用量为处理混合油量的100～300ppm。
全文摘要
本发明涉及一种大豆植物油提取大豆磷脂的方法，该方法包括以下步骤大豆混合油一蒸后，由微滤膜过滤去除杂质，由超滤膜分离部分磷脂再经减蒸、提取、分离、干燥，就得到粉末磷脂；去除了部分磷脂的混合油经二蒸后进行酶解工序，将溶血磷脂体系分离出来；分离出的溶血磷脂体系再经减蒸、溶剂提取、分离、干燥，就得到溶血磷脂；经过提取了磷脂之后的混合油再经汽提脱水、白土脱色、高温脱臭之后，就得到精炼油。本发明减少了碱炼脱酸工序，降低了炼油生产成本，又避免了碱炼废水的污染；提炼的大豆成品油品质及保质期明显得到提高，提取的磷脂其应用价值大大高于大豆浓缩磷脂。
文档编号C07F9/00GK1733775SQ20051001927
公开日2006年2月15日 申请日期2005年8月10日 优先权日2005年8月10日
发明者万端极, 王广润, 吴正奇, 李祝, 徐朝辉 申请人:武汉湖工大膜技术开发有限公司