第一節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
隨著工業(yè)需求及人們生活水平需求的提高,人們對(duì)卵磷脂的開(kāi)發(fā)也提出了更高更多的要求,尤其是一些專一性要求,于是磷脂的改性也隨之而起。磷脂改性通常采用物理法、化學(xué)法和酶法。物理或化學(xué)法改性可使得磷脂產(chǎn)品獲得多樣的形態(tài)和性能;而酶法改性專一性好,反應(yīng)條件溫和,產(chǎn)品安全性高,是相當(dāng)有競(jìng)爭(zhēng)力的改性方法。化學(xué)法改性如:乙酞化、烴基化、氫化等現(xiàn)都己實(shí)用化。酶法改性國(guó)內(nèi)外均有報(bào)道,其中以磷脂酶A2和磷脂酶D的應(yīng)用最多,利用磷脂酶改性的目的在于獲取高純特定脂肪酸結(jié)構(gòu)磷脂產(chǎn)品。
另外,磷脂生產(chǎn)工藝和技術(shù)設(shè)備在歐洲、美國(guó)、日本等國(guó)家和地區(qū)己日趨成熟,廣泛采用連續(xù)真空濃縮工藝提取大豆磷脂,而在國(guó)內(nèi)大豆磷脂提取技術(shù)仍停留在間歇式生產(chǎn)水平,其遠(yuǎn)低于國(guó)際先進(jìn)水平。但最近國(guó)內(nèi)磷脂的 研究 己取得了重大突破:華東活性磷脂實(shí)用技術(shù) 研究 所研制成功的大豆活性磷脂,經(jīng)國(guó)內(nèi)外權(quán)威部門檢測(cè),其人體吸收率達(dá)80%,己處于國(guó)際領(lǐng)先水平;天津糧科所研制成功的強(qiáng)化硒卵磷脂系國(guó)內(nèi)首創(chuàng);以高純藥用大豆磷脂研制成的抗癌新藥139針劑也是一重大進(jìn)展。
卵磷脂有極高的營(yíng)養(yǎng)和醫(yī)學(xué)價(jià)值,具有延緩衰老、提高大腦活力、防治動(dòng)脈硬化、解除心腦血管疾病、預(yù)防脂肪肝、滋潤(rùn)皮膚等多種生理功能,同時(shí)還具有很好的乳化作用和杭氧化性能。因此,卵磷脂在食品、醫(yī)藥、化妝品等 行業(yè) 應(yīng)用廣泛。目前,國(guó)際上生產(chǎn)卵磷脂的方法如有機(jī)溶劑萃取法、柱層析法、乙酸化法、高效液相色譜法、半透膜法、復(fù)合鹽沉淀法、超臨界二氧化碳萃取法等,然而,由于卵磷脂的提取過(guò)程中不可避免要對(duì)脂蛋白復(fù)合體進(jìn)行破壞從而提取卵磷脂,但卵磷脂的熱不穩(wěn)定性導(dǎo)致在傳統(tǒng)的提取方法中,卵磷脂有一定的損失,為了解決這一問(wèn)題,使用高壓脈沖電場(chǎng)作用于蛋黃卵磷脂的提取過(guò)程中,利用電場(chǎng)的作用破壞脂質(zhì)復(fù)合體,達(dá)到提高提取率的目的,同時(shí)減少卵磷脂的破壞。
高壓脈沖電場(chǎng)技術(shù)是一門新興的提取技術(shù),最早對(duì)千高壓脈沖電場(chǎng)的 研究 主要集中在對(duì)于低溫滅菌技術(shù)的 研究 上,直到最近,人們開(kāi)始發(fā)現(xiàn)高壓脈沖電場(chǎng)因安全無(wú)害,具有傳遞均勻、處理時(shí)間短、能耗低等特點(diǎn),在果汁等液態(tài)食品的加工中已顯示出特有的優(yōu)越性,可以作為一種節(jié)能、高效的提取技術(shù),具有良好的商業(yè)化前景。
傳統(tǒng)的卵磷脂提取工藝存在提取效率低、有害成分殘留多等缺點(diǎn),隨著高新技術(shù)的日益成熟,利用高新技術(shù)與傳統(tǒng)工藝結(jié)合將成為提取高純度卵磷脂的新方法。
近20年來(lái),我國(guó)卵磷脂的 研究 和應(yīng)用取得了較大進(jìn)展,但是還未能大批量地從蛋黃中提取高純度的食用和醫(yī)藥用卵磷脂。我國(guó)禽蛋豐富,價(jià)格低廉,而且活性卵磷脂對(duì)人體保健功能正逐漸引起人們的關(guān)注,市場(chǎng)的需求量不斷擴(kuò)大,因此, 研究 開(kāi)發(fā)提取高純度卵磷脂產(chǎn)品意義重大。這不僅可解決我國(guó)蛋黃粉的積壓?jiǎn)栴},同時(shí)也可得到高純度的卵磷脂產(chǎn)品。隨著高新技術(shù)的發(fā)展,相信不久的將來(lái),優(yōu)質(zhì)蛋黃卵磷脂產(chǎn)品將會(huì)得到充分開(kāi)發(fā)與廣泛應(yīng)用。
目前,國(guó)際上生產(chǎn)卵磷脂的方法如有機(jī)溶劑萃取法、柱層析法、乙酞化法、高效液相色譜法、半透膜法、復(fù)合鹽沉淀法、超臨界二氧化碳萃取法等。
1、溶劑分離技術(shù)
溶劑分離技術(shù)是一種傳統(tǒng)的分離提純卵磷脂的方。它是根據(jù)蛋黃中各組分在溶劑中的溶解度不同進(jìn)行分離的,選用對(duì)有效成分溶解度大,對(duì)不需要溶出成分溶解度小的溶劑,將有效成分從原料組織中溶出的方法。這一方法的缺點(diǎn)在于水和.卵磷脂一起回收,因此需要脫水和干燥,但是考慮卵磷脂的性質(zhì)是不宜提高溫度的,只能用冷凍干燥法進(jìn)行干燥,這樣就使產(chǎn)品的成本過(guò)高。
2、無(wú)機(jī)鹽復(fù)合沉淀法
卵磷脂可與金屬離子發(fā)生配合反應(yīng),形成配合物,生成沉淀。利用此種性質(zhì),可以把卵磷脂從有機(jī)溶劑中分離出來(lái),由此除去蛋白質(zhì)、脂肪等雜質(zhì),再用適當(dāng)溶劑分離出無(wú)機(jī)鹽和磷脂雜質(zhì)(主要是腦磷脂、鞘磷脂),這樣可以大大提高卵磷脂的純度。Cacl2、MgCl2、ZnCl2均可與卵磷脂發(fā)生配合反應(yīng)形成復(fù)鹽,但Cacl2和MgCl2提取卵磷脂較低,且毒性較大,所以ZnCl2是較理想的沉淀劑。但此工藝除雜步驟復(fù)雜。
3、半透膜分離法
此種分離方法主要是利用膜對(duì)組分的選擇透性而將特定組分分離出來(lái),半透膜上分布著一定孔徑的大量微孔??讖降拇笮Q定了分離物質(zhì)的分子量或粒度大小。通過(guò)膜的組分以膜兩側(cè)的濃度剃度為推動(dòng)力進(jìn)入到膜的另一側(cè)。利用膜的這種被動(dòng)傳遞形式將其分離開(kāi)。因現(xiàn)在膜功能尚不能完全分離分子量相近的組分,故還需開(kāi)發(fā)特定功能膜才能應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)中。
4、柱層析法
柱層析法是一種高靈敏度、高效的分離技術(shù),它在分離純化卵磷脂方而得到了廣泛應(yīng)用。在層析柱內(nèi)裝有層析劑,它是分離中的固定相或分離介質(zhì),它由基質(zhì)和表而活性官能團(tuán)組成。當(dāng)移動(dòng)相中的溶質(zhì)通過(guò)固定相時(shí),各溶質(zhì)成分與活性基團(tuán)的吸附力和解吸力不同,由此它們?cè)谥鶅?nèi)的移動(dòng)速度產(chǎn)生差異,因此將目的產(chǎn)物分離出來(lái)。其缺點(diǎn)為處理量少,不能連續(xù)操作,但據(jù)最近報(bào)道,國(guó)外能利用計(jì)算機(jī)來(lái)控制每次循環(huán)中的加料、展層、鑒定等操作。
5、乙酞化法
在蛋黃中存在的磷脂主要是卵磷脂和腦磷脂(比例較少)。為得到更純的卵磷脂產(chǎn)品,必須將粗卵磷脂中的腦磷脂除去。乙酞化法就是利用這兩種磷脂化學(xué)性質(zhì)的不同而進(jìn)行分離的。腦磷脂能與醋酸或乙酸乙酷等配化劑發(fā)生酞化反應(yīng),而卵磷脂不能發(fā)生此反應(yīng),即可純化卵磷脂。缺點(diǎn)是成品雜質(zhì)較多。
第二節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)工藝特點(diǎn)或流程
蛋黃卵磷脂是以蛋黃粉為原料,經(jīng)丙酮處理、脫油、脫水,再用無(wú)水乙醇提取精制而得。
1、無(wú)油粉狀蛋黃卵磷脂的生產(chǎn)工藝
一種無(wú)油粉狀蛋黃卵磷脂的生產(chǎn)工藝,在組合式攪拌釜(槳式攪拌器和圓盤渦輪式攪拌器組合使用)中,先利用丙酮脫除蛋黃粉中的中性脂肪,再利用無(wú)水乙醇萃取其中的蛋黃卵磷脂,得到無(wú)油粉狀蛋黃卵磷脂。此工藝萃取效率高、操作簡(jiǎn)便、成本較低、易于工業(yè)化實(shí)現(xiàn)。
2、以食用酒精為溶劑提取蛋黃卵磷脂的新工藝
以食用酒精為溶劑直接從蛋黃液中提取黃卵磷脂的新工藝,采用酒精酵母發(fā)酵脫糖與干熱殺菌相結(jié)合生產(chǎn)鴨蛋蛋白粉和三種酶聯(lián)合水解蛋清加工蛋白質(zhì)粉新工藝。
3、利用生物酶制劑制取蛋黃卵磷脂的工藝
以蛋黃為原料,利用酶解技術(shù)進(jìn)行水解,所用的蛋白酶為動(dòng)物蛋白水解酶、堿性蛋白酶、木瓜蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶中的一種或兩種以上的組合,經(jīng)過(guò)加水調(diào)底物濃度、高溫變性、降溫調(diào)pH值至8.0-9.5、溫度35-60℃,一次酶解2-4小時(shí)后加入脂肪酶和胰酶進(jìn)行二次酶解2-4小時(shí)、85-100℃滅酶并保溫10-20分鐘、分離得到半固態(tài)狀卵磷脂。此工藝路線具有工藝簡(jiǎn)單、提取效率高、純度高、成本低、生產(chǎn)周期短的特點(diǎn)。流程如下:
1)、蛋黃加水調(diào)底物濃度、勻漿,原料與水的重量比為1∶5~1∶10。
2)、高溫加熱,即將漿料升溫至80~95℃,停留時(shí)間為5-15min;
3)、降溫至35-60℃,調(diào)pH值至8.0-9.5;
4)、一次酶解:加入蛋白酶反應(yīng),蛋白酶的添加量為原料重量地的3~6%,并保溫2-4小時(shí);
5)、二次酶解:加入脂肪酶和胰酶,其添加量為1.5-3.5%,其中胰酶∶脂肪酶=3∶1-5∶1,保溫2-4小時(shí);
6)、滅酶:溫度為85-100℃,時(shí)間為10-20分鐘;
7)、分離:得到蛋黃卵磷脂。
4、超聲強(qiáng)化提取蛋黃卵磷脂的方法
超聲強(qiáng)化提取蛋黃卵磷脂的方法涉及一種以含有蛋白和脂肪的蛋黃粉為原料,利用超聲強(qiáng)化提取技術(shù)從蛋黃粉提取蛋黃卵磷脂的方法。即將蛋黃粉置于超聲提取容器中,加入80~99%的乙醇溶液,攪拌狀態(tài)下超聲強(qiáng)化提?。薄炒?,所加乙醇溶液的總體積為蛋黃粉重量的3~20倍,其超聲頻率為20~150KHz,提取溫度為20~70℃,每次提取時(shí)間為0.1~1hr,超聲提取后的提取液經(jīng)離心或過(guò)濾,清液經(jīng)減壓濃縮和減壓干燥,得到蛋黃卵磷脂。
第三節(jié) 國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 分析
隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈、操作成本的不斷提高,采用低能耗、低操作費(fèi)用的高新技術(shù)將是企業(yè)發(fā)展的必然要求。主要發(fā)展方向如下:
1、生產(chǎn)高純磷脂
目前,國(guó)內(nèi)外高純磷脂的生產(chǎn)還未能形成工業(yè)化規(guī)模,現(xiàn)有水平一般采用溶劑法進(jìn)行富集如丙酮-乙醇法;用超臨界技術(shù)提取高純蛋黃磷脂已有產(chǎn)品,但主要限于藥用。因此工業(yè)化生產(chǎn)高純大豆磷脂是一個(gè)履待解決的課題。
2、磷脂分提
尤其是生產(chǎn)高含量的PC磷脂。蛋黃磷脂中含量占70%,而大豆磷脂中僅占20%左右,因而生產(chǎn)高含量PC大豆磷脂尤為困難。目前,國(guó)外采用的方法主要是層析法分離和富集PC(如:Natterman Phospholipid);日本也正在嘗試用膜分離技術(shù)進(jìn)行分離從而得到不同分子量的磷脂,但此技術(shù)還有待于特定功能的膜的開(kāi)發(fā);此外,國(guó)內(nèi)外也有人嘗試用超臨界進(jìn)行分提,但限于該法萃取裝置昂貴,生產(chǎn)成本偏高,且得率尚不如溶劑法來(lái)提高,故仍處于實(shí)驗(yàn)階段。
3、利用生物技術(shù)進(jìn)行改性強(qiáng)化
利用生物技術(shù)進(jìn)行改性強(qiáng)化,這是技術(shù)進(jìn)步必然,也是人們生活水平提高及工業(yè)發(fā)展需求的結(jié)果,磷脂的發(fā)展必然走向生物技術(shù)。
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