專(zhuān)利名稱(chēng)：制備低雜質(zhì)含量、澄清透明的食品級(jí)卵磷脂的方法及產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分離制備低雜質(zhì)含量、澄清透明的食品級(jí)卵磷脂的方法，尤其是一種利用無(wú)機(jī)陶瓷膜分離制備低雜質(zhì)含量、澄清透明的食品級(jí)卵磷脂的方法。屬于食品添加劑的分離提純領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
大豆卵磷脂是食用油工業(yè)的副產(chǎn)品，在食品工業(yè)中主要用做乳化劑、潤(rùn)濕劑、防濺劑和脫膜劑。同時(shí)磷脂也具有降血脂、保護(hù)肝臟、美容等作用，磷脂在保健食品、化妝品和醫(yī)藥工業(yè)也有廣泛應(yīng)用。卵磷脂在分子構(gòu)造上具有兩條疏水性長(zhǎng)脂肪酸鏈及親水性磷酸根離子及堿基離子，是一種典型的離子型表面活性劑。由于其本身固有的乳化、軟化、分散、濕潤(rùn)、抗氧化及生理活性等一系列特性，因此用途十分廣泛。
在現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的生產(chǎn)大豆卵磷脂的方法主要有有機(jī)溶劑法、超臨界二氧化碳抽提法和水化脫膠法等。水化脫膠法，即在大豆毛油中添加一定量的水，使得磷脂吸水膨脹，得到水化油腳。水化油腳再經(jīng)過(guò)真空脫水干燥即得到大豆卵磷脂。另外如中國(guó)專(zhuān)利CN1214340A為“高純磷脂精細(xì)分離方法”，其中公開(kāi)了利用大豆油油腳為原料，經(jīng)乙烷萃取、除雜、脫色、回收乙烷和丙酮萃取來(lái)完成分離磷脂的方法；又如，中國(guó)專(zhuān)利CN1257660A為“由蛋黃粉獲得尤其是卵磷脂的方法”，公開(kāi)了用超臨界流體萃取蛋黃粉，通過(guò)多步驟方法處理提取物，提取出有用物質(zhì)，尤其重要的是得到卵磷脂。但是上述方法的缺陷就是得到的卵磷脂純度不高，過(guò)程復(fù)雜。
由于傳統(tǒng)的油脂過(guò)濾技術(shù)精密度不夠，我國(guó)廠家用水化脫膠方法得到的大豆卵磷脂，雜質(zhì)含量高，只能用于飼料行業(yè)。國(guó)外食品級(jí)卵磷脂雜質(zhì)(己烷不溶物)含量要求不高于0.03％，而國(guó)內(nèi)卵磷脂產(chǎn)品雜質(zhì)含量多在0.3％以上。高雜質(zhì)含量是限制我國(guó)大豆卵磷脂在食品工業(yè)中應(yīng)用的主要原因，飼料級(jí)大豆卵磷脂附加值較低。
膜分離技術(shù)是20世紀(jì)開(kāi)發(fā)成功的新型高效、精密的分離技術(shù)。膜分離技術(shù)有分離效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便和節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。
膜分離技術(shù)按膜材料可分為有機(jī)膜和無(wú)機(jī)膜，與有機(jī)膜材相比較，無(wú)機(jī)陶瓷膜在實(shí)際應(yīng)用中有以下諸多優(yōu)勢(shì)。
(1)耐高溫，耐腐蝕 無(wú)機(jī)陶瓷膜在高溫、苛性和微生物侵蝕環(huán)境中具有高度的穩(wěn)定性，從理論上講，經(jīng)過(guò)良好處理的陶瓷膜可耐受1000K左右的高溫、任何pH值和各種腐蝕性環(huán)境，目前尚沒(méi)有一種高分子材料膜具有如此廣泛的適用性。
(2)清洗方便 由于陶瓷膜的高耐腐蝕性，在實(shí)際應(yīng)用中的膜清洗問(wèn)題很容易解決?？梢杂脧?qiáng)酸溶解固體堵塞物，用堿液清洗油性沉積物，用含酶清洗劑處理堵塞在膜上的蛋白質(zhì)凝膠，陶瓷膜元件具有非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，因此可采用反沖的方法清除膜表面污物。
(3)膜易消毒處理 可以采用高溫蒸汽或高壓蒸煮對(duì)膜進(jìn)行消毒滅菌，也可以在氯堿環(huán)境下消毒滅菌。
(4)機(jī)械性能良好 陶瓷膜具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，在一定壓力下不變形，在任何溶劑中不溶漲，能經(jīng)受固體顆粒的磨損。
(5)膜的使用壽命長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)多次的高溫清洗仍能保持分離性能不變，它一般比有機(jī)膜的使用壽命長(zhǎng)3-5倍。
以國(guó)產(chǎn)低附加值的飼料級(jí)大豆卵磷脂為原料，用先進(jìn)的無(wú)機(jī)膜微濾技術(shù)進(jìn)行雜質(zhì)的去除，可以得到雜質(zhì)(己烷不溶物)含量很低、外觀澄清透明的食品級(jí)大豆卵磷脂，這種產(chǎn)品可以直接用于食品工業(yè)，和飼料級(jí)產(chǎn)品相比，附加值提高三倍左右。

發(fā)明內(nèi)容要解決的問(wèn)題本發(fā)明的目的提供一種分離制備低雜質(zhì)含量、澄清透明的食品級(jí)卵磷脂的方法及其產(chǎn)品，并且其產(chǎn)品可以達(dá)到食品級(jí)要求。
技術(shù)方案
卵磷脂是商品名，在工業(yè)界主要是指大豆磷脂和油的混合物，是通過(guò)水化脫膠從食用油中得到的產(chǎn)品，英文為lecithin。而學(xué)術(shù)界稱(chēng)的卵磷脂是指磷脂酰膽堿(phosphatidyl choline)簡(jiǎn)稱(chēng)PC。一般的商品卵磷脂(lecithin)含有30％左右的PC，我們?nèi)粘Ｉ罱佑|到的保健品卵磷脂大多數(shù)是lecithin，而不是純的磷脂酰膽堿。
而本發(fā)明所指的卵磷脂也是指商品名的lecithin，是大豆油和大豆磷脂的混合物。在說(shuō)明書(shū)中用“高純度卵磷脂”即指此意思。本發(fā)明主要還是在于用無(wú)機(jī)膜，這種精密過(guò)濾技術(shù)，除去飼料級(jí)大豆卵磷脂中的雜質(zhì)(主要是細(xì)微的機(jī)械雜質(zhì)，如粘土、粕屑等)，使得大豆卵磷脂的己烷不溶物(雜質(zhì))含量大大降低，得到的產(chǎn)品澄清透明，可以用在食品、化妝品、醫(yī)藥等要求高的行業(yè)。經(jīng)過(guò)無(wú)機(jī)膜處理的大豆卵磷脂，其PC含量在過(guò)濾前后無(wú)明顯變化，在此特別說(shuō)明。有些專(zhuān)利文獻(xiàn)中的提純卵磷脂的概念是提純磷脂酰膽堿(PC)，和本發(fā)明不同。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的試驗(yàn)，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)將無(wú)機(jī)膜在大豆卵磷脂的生產(chǎn)過(guò)程中具有很大的優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)生的產(chǎn)品質(zhì)量非常高，在此基礎(chǔ)上完成了本發(fā)明。
本發(fā)明分離制備低雜質(zhì)含量、澄清透明的食品級(jí)卵磷脂的方法如下取一定質(zhì)量飼料級(jí)大豆卵磷脂，加入重量體積比為3-7升倍工業(yè)己烷溶解，優(yōu)選加入重量體積比為3-5倍的工業(yè)己烷、六號(hào)溶劑或輕汽油溶解，配成溶液，用0.1-1.2μm的無(wú)機(jī)膜在40-55℃、過(guò)濾壓力為0.1-0.4Mpa下過(guò)濾，濃縮至總體積的1/10-1/7，得到的濾過(guò)液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)得到本發(fā)明產(chǎn)品，其為食品級(jí)卵磷脂；上述的“重量體積比”意思是飼料級(jí)大豆卵磷脂用重量來(lái)度量，單位是“千克”，工業(yè)己烷、六號(hào)溶劑或輕汽油用體積來(lái)度量，單位是“升”，例如，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例添加量用1kg的飼料級(jí)大豆卵磷脂，加入3-7升工業(yè)己烷(優(yōu)選)、六號(hào)溶劑或輕汽油，其他條件同上，即上述的“重量體積比”。
上述方法中優(yōu)選用0.2μm的無(wú)機(jī)膜在50℃、過(guò)濾壓力為0.15-0.30Mpa下過(guò)濾，濃縮至總體積的1/10，得到的濾過(guò)液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)得到本發(fā)明產(chǎn)品，其為食品級(jí)卵磷脂；上述的無(wú)機(jī)膜選自氧化鈦(TiO2)、氧化鉻(ZrO2)、氧化鋁(Al2O3)或者碳化硅(SiC)，所述無(wú)機(jī)膜的支撐材料是陶瓷；上述方法還可以加入如下步驟將過(guò)濾后得到的截流液中加入過(guò)濾液2-4倍體積的工業(yè)己烷、六號(hào)溶劑或輕汽油，再進(jìn)行二次膜過(guò)濾，將得到的濾過(guò)液加入到第一次的濾液中共同蒸發(fā)濃縮；還可以進(jìn)行多次循環(huán)，進(jìn)行多次將過(guò)濾后得到的截流液中加入工業(yè)己烷，再進(jìn)行膜過(guò)濾，然后混合所有的濾過(guò)液共同蒸發(fā)濃縮。
材料與方法試驗(yàn)材料與試劑飼料級(jí)大豆卵磷脂，工業(yè)己烷，乙醇，正己烷，氫氧化鈉等；實(shí)驗(yàn)儀器無(wú)機(jī)陶瓷膜超濾設(shè)備；無(wú)機(jī)陶瓷膜管，載體材料為陶瓷，膜層材料為Al2O3，19孔道，有效膜面積0.04m2；HR-200分析天平；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器。
測(cè)定方法磷脂酸價(jià)的測(cè)定滴定法，按照A.O.C.S Official Method Ja2b-87；磷脂丙酮不溶物含量的測(cè)定重量法，按照A.O.C.S Official Method Ja 4-46；磷脂水分含量的測(cè)定蒸餾法，按照A.O.C.S Official Method Ja 2a-46；磷脂己烷不溶物含量的測(cè)定，重量法按照A.O.C.S Official Method Ja 3-87。
試驗(yàn)方法飼料級(jí)大豆卵磷脂主要指標(biāo)的測(cè)定測(cè)定飼料級(jí)大豆卵磷脂的酸值、己烷不溶物、水分含量和丙酮不溶物等指標(biāo)；無(wú)機(jī)膜過(guò)濾孔徑的選擇取3kg飼料級(jí)大豆卵磷脂，加入9升工業(yè)己烷溶解，配成溶液。分別用0.1μm、0.2μm、0.6μm、1.2μm的膜在50℃、過(guò)濾壓力為0.15Mpa下過(guò)濾，濃縮至2升，得到的濾過(guò)液經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)得到經(jīng)過(guò)過(guò)濾的卵磷脂。測(cè)定濾過(guò)卵磷脂的己烷不溶物含量等指標(biāo)和膜的平均膜通量。
料液比例的選擇分別取3kg飼料級(jí)大豆卵磷脂，按重量體積比(wt/v)為1∶3、1∶4、1∶5，加入9、12、15升工業(yè)己烷，配成溶液。用0.2μm的膜在50℃、過(guò)濾壓力為0.15Mpa下過(guò)濾，濃縮至2升，測(cè)定平均膜通量。濾過(guò)液蒸發(fā)溶劑后，測(cè)定卵磷脂的各項(xiàng)指標(biāo)。
結(jié)果與討論飼料級(jí)大豆卵磷脂的主要指標(biāo)見(jiàn)表1。
表1原料磷脂的主要指標(biāo)
膜孔徑的選擇用不同孔徑膜過(guò)濾磷脂溶液，各項(xiàng)指標(biāo)見(jiàn)表2。
表2為不同膜孔徑下過(guò)濾，濾過(guò)的磷脂的主要指標(biāo)和平均膜通量
綜合考慮濾過(guò)磷脂的己烷不溶物含量、得率、平均膜通量以及外觀，選擇用0.2μm作為飼料級(jí)磷脂除雜質(zhì)的膜管。用0.2μm微濾得到的卵磷脂，雜質(zhì)含量很低，在0.005％左右，可以用于食品行業(yè)，為食品級(jí)大豆卵磷脂。
溶劑比例的選擇不同溶劑比例的磷脂溶液，用0.2μm，在50℃、過(guò)濾壓力為0.15Mpa下過(guò)濾，得到的濾過(guò)卵磷脂，以及得率、平均膜通量見(jiàn)表3。
表3不同料液比下，濾過(guò)卵磷脂的主要指標(biāo)以及平均膜通量
從表中可以看出料液比越大，平均膜通量越大，但是相應(yīng)的單位時(shí)間濾過(guò)的溶液中磷脂含量也較低。綜合考慮選擇料液比為1∶4(重量∶體積)為最佳料液比。
二次過(guò)濾工藝提高得率取3kg飼料級(jí)大豆卵磷脂，按重量體積比加入4倍的工業(yè)己烷，用0.2μm的膜在50℃、過(guò)濾壓力為0.15Mpa下過(guò)濾，濃縮至2升，一次過(guò)濾得率為82.3％，平均膜通量為131L/m2.h。再加入6升溶劑，繼續(xù)濃縮至2升，二次過(guò)濾總得率提高到92.5％，第二次過(guò)濾平均膜通量為350L/m2.h。
有益效果本發(fā)明產(chǎn)品的大豆卵磷脂可用做乳化劑、潤(rùn)濕劑、防濺劑和脫膜劑。同時(shí)也具有降血脂、保護(hù)肝臟、美容等作用，并且可以在保健食品、化妝品和醫(yī)藥工業(yè)也有廣泛應(yīng)用。相比較傳統(tǒng)的生產(chǎn)大豆卵磷脂的方法具有雜質(zhì)含量低、成本低和產(chǎn)品質(zhì)量好的特點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1取3kg飼料級(jí)大豆卵磷脂，按重量體積比加入12升的工業(yè)己烷，用0.2μm的膜在50℃、過(guò)濾壓力為0.15Mpa下過(guò)濾，濃縮至1.2升。向濃縮液再加入3.6升溶劑，繼續(xù)濃縮至2升。兩次濾過(guò)液合并，蒸發(fā)溶劑，得到本發(fā)明產(chǎn)品。
實(shí)施例2取3kg飼料級(jí)大豆卵磷脂，加入9升工業(yè)己烷溶解，配成溶液。用0.1μm的膜在50℃、過(guò)濾壓力為0.15Mpa下過(guò)濾，濃縮至1升，得到的濾過(guò)液經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)得到經(jīng)過(guò)過(guò)濾的卵磷脂。
實(shí)施例3取3kg飼料級(jí)大豆卵磷脂，加入21升工業(yè)己烷溶解，配成溶液。用0.6μm的膜在50℃、過(guò)濾壓力為0.15Mpa下過(guò)濾，濃縮至3升，得到的濾過(guò)液經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)得到經(jīng)過(guò)過(guò)濾的卵磷脂。
實(shí)施例4取3kg飼料級(jí)大豆卵磷脂，加入13升工業(yè)己烷溶解，配成溶液。用0.2μm的膜在50℃、過(guò)濾壓力為0.15Mpa下過(guò)濾，濃縮至1.6升，向濃縮液再加入6.4升溶劑，繼續(xù)濃縮至2升。兩次濾過(guò)液合并，蒸發(fā)溶劑，得到本發(fā)明產(chǎn)品。
實(shí)施例5取3kg飼料級(jí)大豆卵磷脂，按重量體積比加入9升的工業(yè)己烷，用1.2μm的膜在50℃、過(guò)濾壓力為0.15Mpa下過(guò)濾，濃縮至1升。向濃縮液再加入4升溶劑，繼續(xù)濃縮至2升。兩次濾過(guò)液合并，蒸發(fā)溶劑，得到本發(fā)明產(chǎn)品。
實(shí)施例6取3kg飼料級(jí)大豆卵磷脂，按重量體積比加入15升的工業(yè)己烷，用1.2μm的膜在50℃、過(guò)濾壓力為0.15Mpa下過(guò)濾，濃縮至2升。向濃縮液再加入7升溶劑，繼續(xù)濃縮至2升。兩次濾過(guò)液合并，蒸發(fā)溶劑，得到本發(fā)明產(chǎn)品。
實(shí)施例7取3kg飼料級(jí)大豆卵磷脂，按重量體積比加入15升的輕汽油，用1.2μm的膜在50℃、過(guò)濾壓力為0.15Mpa下過(guò)濾，濃縮至1.5升。向濃縮液再加入4.7升輕汽油溶劑，繼續(xù)濃縮至2升。兩次濾過(guò)液合并，蒸發(fā)溶劑，得到本發(fā)明產(chǎn)品。
實(shí)施例8取3kg飼料級(jí)大豆卵磷脂，按重量體積比加入12升的輕汽油，用0.2μm的膜在50℃、過(guò)濾壓力為0.15Mpa下過(guò)濾，濃縮至1.8升。向濃縮液再加入6升輕汽油溶劑，繼續(xù)濃縮至2升。兩次濾過(guò)液合并，蒸發(fā)溶劑，得到本發(fā)明產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種分離制備低雜質(zhì)含量、澄清透明的食品級(jí)卵磷脂的方法，其特征在于取一定質(zhì)量的飼料級(jí)大豆卵磷脂，加入重量體積比為3-7倍的工業(yè)己烷溶解，配成溶液，用0.1-1.2μm的無(wú)機(jī)膜在40-55℃、過(guò)濾壓力為0.1-0.4Mpa下過(guò)濾，濃縮至總體積的1/10-1/7，得到的濾過(guò)液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)得到本發(fā)明產(chǎn)品卵磷脂。
2.如權(quán)利要求1所述的分離制備低雜質(zhì)含量、澄清透明的食品級(jí)卵磷脂的方法，其特征在于取一定質(zhì)量的飼料級(jí)大豆卵磷脂，加入4倍體積工業(yè)己烷溶解，配成溶液，用0.2μm的無(wú)機(jī)膜在50℃、過(guò)濾壓力為0.15-0.30Mpa下過(guò)濾，濃縮至2升，得到的濾過(guò)液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)得到本發(fā)明產(chǎn)品卵磷脂。
3.如權(quán)利要求1或2所述的分離制備低雜質(zhì)含量、澄清透明的食品級(jí)卵磷脂的方法，其特征在于工業(yè)己烷還可替換為六號(hào)溶劑或輕汽油。
4.如權(quán)利要求1或2所述的分離制備低雜質(zhì)含量、澄清透明的食品級(jí)卵磷脂的方法，其特征在于所述的無(wú)機(jī)膜選自氧化鈦、氧化鉻、氧化鋁或者碳化硅，所述無(wú)機(jī)膜的支撐材料是陶瓷。
5.如權(quán)利要求1或2所述的分離制備低雜質(zhì)含量、澄清透明的食品級(jí)卵磷脂的方法，其特征在于將過(guò)濾后得到的截流液中加入過(guò)濾液2-4倍體積的工業(yè)己烷、六號(hào)溶劑或輕汽油，再進(jìn)行二次膜過(guò)濾，將得到的濾過(guò)液加入到第一次的濾液中共同蒸發(fā)濃縮。
6.如權(quán)利要求5所述的分離制備低雜質(zhì)含量、澄清透明的食品級(jí)卵磷脂的方法，其特征在于進(jìn)行多次將過(guò)濾后得到的截流液中加入工業(yè)己烷，再進(jìn)行膜過(guò)濾，然后混合所有的濾過(guò)液共同蒸發(fā)濃縮。
7.用如權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的分離制備低雜質(zhì)含量、澄清透明的食品級(jí)卵磷脂的方法得到的卵磷脂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分離制備低雜質(zhì)含量、澄清透明的食品級(jí)卵磷脂的方法，尤其是一種利用無(wú)機(jī)陶瓷膜分離制備低雜質(zhì)含量、澄清透明的食品級(jí)卵磷脂的方法。屬于食品添加劑的分離提純領(lǐng)域。本發(fā)明分離制備低雜質(zhì)含量、澄清透明的食品級(jí)卵磷脂的方法取一定質(zhì)量的飼料級(jí)大豆卵磷脂，加入重量體積比為3－7倍的工業(yè)己烷溶解，配成溶液，用0.1－1.2μm的無(wú)機(jī)膜在40－55℃、過(guò)濾壓力為0.1－0.4MPa下過(guò)濾，濃縮至總體積的1/10－1/7，得到的濾過(guò)液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)得到本發(fā)明產(chǎn)品卵磷脂。本發(fā)明產(chǎn)品的大豆卵磷脂可以達(dá)到食品級(jí)要求，可用做乳化劑、潤(rùn)濕劑、防濺劑和脫膜劑?？梢詮V泛地應(yīng)用在食品、化妝品等領(lǐng)域中。
文檔編號(hào)C07F9/10GK1948317SQ200510086600
公開(kāi)日2007年4月18日 申請(qǐng)日期2005年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月13日
發(fā)明者汪勇 申請(qǐng)人:暨南大學(xué)