專利名稱：連續(xù)提取大豆分離蛋白、異黃酮、低聚糖、皂甙的工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于大豆深加工領域。
大豆分離蛋白、大豆異黃酮、大豆低聚糖及大豆皂甙是大豆種子中含有的幾種重要成分。大豆分離蛋白富含賴氨酸、色氨酸、纈氨酸等八種必需氨基酸及其它的非必需氨基酸，具有保水性、粘著性、凝膠性、吸油性及乳化性等特點，可以廣泛用做多種食品的基礎原料，也可以直接進入消費市場，為消費者提供優(yōu)良的植物蛋白，還可以在飼料加工、制藥、塑料工業(yè)等領域得到廣泛應用。大豆異黃酮可被腸中細菌轉化為類似于激素的化合物，在惡性腫瘤的孕育中可有效地阻滯血管增生，斷絕養(yǎng)料來源，從而延緩或阻止腫瘤病變成癌癥。同時，大豆異黃酮還可以直接抑制骨骼的再異常，預防骨質疏松癥，并具有抗真菌、防治熱潮紅等功效，所以大豆異黃酮在制藥及醫(yī)療保健領域將起到重要的作用，由于提取異黃酮的工藝復雜，成本過高，所以目前國際市場上每克大豆異黃酮的價格高達1390美元。大豆低聚糖在人的消化道內不能被吸收，可以作為沒有能量的甜味劑來使用，而且可以促進腸道有益菌的增殖，改善腸內環(huán)境，具有通便，防治便秘的作用，在食品、制藥及醫(yī)療保健行業(yè)已得到廣泛應用。大豆皂甙有清除自由基、抗氧化和降低過氧化脂質的作用，可抑制血清中脂類的氧化，降低血中膽固醇和甘油三脂的含量。大豆皂甙還可以阻止腫瘤細胞生長，抑制艾滋病病毒的感染，對被感染的細胞有一定的保護作用，在制藥及醫(yī)療保健領域具有廣闊的應用前景。
目前，大豆深加工企業(yè)生產大豆分離蛋白、大豆異黃酮、大豆低聚糖及大豆皂甙時，由于工藝復雜，技術含量高，一般均使用單一的工藝技術，生產單一的品種，提取目的物后的廢棄物中，往往仍含有很多珍貴的物質，造成了很大的資源浪費，同時也使產品成本過高，市場競爭力不強。
本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)生產大豆分離蛋白、大豆異黃酮、大豆低聚糖及大豆皂甙的工藝。
本發(fā)明采取以下設計方案一種連續(xù)提取大豆分離蛋白、大豆異黃酮、大豆低聚糖及大豆皂甙的工藝，基本上包括以下步驟，(1)、提取大豆分離蛋白①、原料脫脂豆粕和粉碎的大豆胚軸；②、原料中加入水后投入到多功能浸提攪拌罐中，原料和水的重量比為1∶10-15；③、將多功能浸提攪拌罐中的浸提原料調至pH7-8,40-50℃條件下攪拌，自然沉降，得到上清液A與沉淀液B，將上清液A與沉淀液B分離；
④、將上清液A通過過濾機過濾，得到蛋白溶液C；⑤、沉淀液B中加入水，沉淀液B和水的重量比為1∶7-10，將該液調pH至7-8,40-50℃條件下攪拌，自然沉降，得到上清蛋白溶液D與沉淀液E，將上清蛋白溶液D與沉淀液E分離；⑥、沉淀液E中加入水，沉淀液E和水的重量比為1∶7-10，將該液調pH至7-8,40-50℃條件下攪拌，自然沉降，得到上清蛋白溶液G與沉淀液R，將上清蛋白溶液G與沉淀液R分離；⑦、將沉淀液R通過過濾機過濾，得到蛋白溶液I；將蛋白溶液C、蛋白溶液D、蛋白溶液G、蛋白溶液I混合，并通過6000轉/分的分離機分離，收集分離液J，并調pH至5.5-6.5；⑧、將分離液J通過超濾膜，回收固形物及濾液K；⑨、上述固形物經閃蒸、滅菌、噴霧干燥得到大豆分離蛋白；(2)、提取大豆異黃酮①、將上述濾液K置攪拌罐內，調pH8-11，靜置；②、調pH4-5，以6000轉/分以上的高速分離機分離，得到上清液L及凝絮M；③、將凝絮M水洗，滅菌，噴霧，干燥，得到大豆異黃酮；(3)、提取大豆低聚糖①、將上述上清液L進行電滲析，使其電導率達到10μs/cm2以下；②、將上述料液通過大孔吸附樹脂，得到被大孔吸附樹脂吸附的物料N及流出的料液O；③、料液O經濃縮，滅菌，噴霧，干燥，得到大豆低聚糖；(4)、提取大豆皂甙①、用50-60％的乙醇將被大孔吸附樹脂吸附的物料N自大孔吸附樹脂上洗脫，得到洗脫液P；②、洗脫液P經回收乙醇后，用水調稀固形物含量為5％以下，并通過強堿性大孔樹脂，得到料液Q；③、將料液Q濃縮，滅菌，噴霧，干燥，得到大豆皂甙。
本發(fā)明由于采用了上述設計方案，能夠連續(xù)地將原料中的大豆分離蛋白、大豆異黃酮、大豆低聚糖及大豆皂甙分離開，得到四種產品，而且四種產品的品質及凈含量均居世界領先水平，完全克服了使用單一工藝技術，生產單一品種所造成的資源浪費。本發(fā)明工藝簡單，所需設備均為大豆深加工行業(yè)的普通裝置，非常易于推廣，具有廣闊的應用前景，對于降低產品成本，提高市場競爭力具有重要意義。
下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
本發(fā)明連續(xù)提取大豆分離蛋白、大豆異黃酮、大豆低聚糖及大豆皂甙的工藝步驟如下(1)、采用連續(xù)浸提的方法提取大豆分離蛋白①、本發(fā)明所采用的原料為浸油后的脫脂豆粕和粉碎的大豆胚軸(大豆胚軸在浸油時被剔除，因大豆胚軸中富含大豆異黃酮及大豆皂甙，為避免浪費，收集起來加以利用)，將脫脂豆粕中加入收集起來經粉碎的大豆胚軸后，混合均勻；②、對原料進行第一次浸提，原料中加入水后投入到多功能浸提攪拌罐中，原料和水的重量比為1∶13(原料和水的重量比在1∶10～15之間均可)；③、將多功能浸提攪拌罐中的浸提原料用氫氧化鈉調至pH7.5(pH在7-8之間即可)，45℃(40-50℃之間即可)條件下攪拌25分鐘(20-30分鐘之間均可)，自然沉降，時間大約需要20-30分鐘，得到上清液A與沉淀液B，將上清液A與沉淀液B分離；④、將上清液A通過過濾機過濾分離掉懸浮物，得到富含大豆分離蛋白的蛋白溶液C；⑤、將沉淀液B進行第二次浸提，其做法是，向沉淀液B中加入水，沉淀液B和水的重量比為1∶9(沉淀液B和水的重量比在1∶7-10之間均可)，將該液用氫氧化鈉調至pH7.5(pH在7-8之間即可)，45℃(40-50℃之間均可)條件下攪拌20分鐘，自然沉降20-30分鐘，得到上清液D與沉淀液E，將上清液D與沉淀液E分離；⑥、將沉淀液E進行第三次浸提，其做法是，向沉淀液E中加入水，沉淀液E和水的重量比為1∶9(沉淀液E和水的重量比在1∶7-10之間均可)，將該液用氫氧化鈉調至pH7.5(pH在7-8之間即可)，45℃(40-50℃之間均可)條件下攪拌20分鐘，自然沉降20-30分鐘，得到上清蛋白液G與沉淀液R，將上清蛋白液G與沉淀液R分離；⑦、將沉淀液R通過過濾機過濾，得到蛋白溶液I和濾餅，濾餅可輸送到膨化車間為生產膨化食品提供原料；將蛋白溶液C、蛋白溶液D、蛋白溶液G、蛋白溶液I混合，并通過6000轉/分的分離機分離去除蛋白液中的細纖維，收集分離蛋白液J，并調pH至6(pH在5.5-6.5之間即可)；⑧、將分離蛋白液J通過壓差為0.1-1.0Mpa，膜的孔徑為50-100nm的超濾膜，回收固形物及濾液K；⑨、上述固形物加水調到濃度為12-16％后，經高溫閃蒸器閃蒸、滅菌、噴霧干燥得到大豆分離蛋白，該產品中大豆分離蛋白的凈含量為94％以上，產品得率在40％以上；(2)、提取大豆異黃酮①、將上述濾液K置攪拌罐內，調pH9(pH在8-11之間均可)，靜置30分鐘；
②、用HCl調上述溶液的pH至4.5(pH在4-5之間即可)，使大豆異黃酮析出，以6000轉/分以上的高速分離機分離，得到上清液L及凝絮M；③、將凝絮M水洗兩次，水洗凝絮M的方法為，將洗凝絮M置于水洗罐中，加入水，洗凝絮M與水的重量比為1∶15以上，攪拌均勻后，用6000轉/分以上的分離機分離，收集凝絮，然后進行第二次水洗，得到的大豆異黃酮加軟水調整固形物含量達到噴霧干燥標準，滅菌，噴霧，干燥，得到大豆異黃酮，所得產品中大豆異黃酮的凈含量在85％以上；(3)、提取大豆低聚糖①、將上述上清液L進行電滲析，除去各種金屬離子和鹽類物質，使其電導率達到10μs/cm2以下；②、將上述料液通過非極性大孔吸附樹脂柱(如HP-20樹脂，D370樹脂等)吸附色素和酚羥基化合物，料液和樹脂的交換體積比為50∶1(料液與樹脂的體積比在45～55∶1即可)，保存樹脂吸附的物料N及流出的料液O；③、料液O經反滲透濃縮(濃縮后固形物應不低于10％)，滅菌(由于干燥時低聚糖極易吸潮，所以滅菌前應加入適當比例的糊精等低熱值添加劑，加入糊精與原料的重量比為，原料∶糊精=95∶5)，噴霧，干燥，得到大豆低聚糖，所得產品中大豆低聚糖的凈含量在60％以上；(4)、提取大豆皂甙①、用55％(50-60％之間均可)的乙醇將被大孔吸附樹脂吸附的物料N自大孔吸附樹脂上洗脫，得到洗脫液P；②、洗脫液P在真空濃縮罐中經真空濃縮回收乙醇后，用水調稀固形物含量為5％以下，并通過強堿性大孔樹脂(如樹脂201、樹脂280)除去色素等雜質，得到料液Q；③、將料液Q濃縮(用反滲透或真空濃縮的方法，使固形物的含量滿足噴霧的條件)，滅菌，噴霧，干燥，得到大豆皂甙，所得產品中大豆皂甙的凈含量在60％以上。
權利要求
1.一種連續(xù)提取大豆分離蛋白、大豆異黃酮、大豆低聚糖及大豆皂甙的工藝，其特征在于基本上包括以下步驟，(1)、提取大豆分離蛋白①、原料脫脂豆粕和粉碎的大豆胚軸；②、原料中加入水后投入到多功能浸提攪拌罐中，原料和水的重量比為1∶10-15；③、將多功能浸提攪拌罐中的浸提原料調至pH7-8,40-50℃條件下攪拌，自然沉降，得到上清液A與沉淀液B，將上清液A與沉淀液B分離；④、將上清液A通過過濾機過濾，得到蛋白溶液C；⑤、沉淀液B中加入水，沉淀液B和水的重量比為1∶7-10，將該液調pH至7-8,40-50℃條件下攪拌，自然沉降，得到上清蛋白溶液D與沉淀液E，將上清蛋白溶液D與沉淀液E分離；⑥、沉淀液E中加入水，沉淀液E和水的重量比為1∶7-10，將該液調pH至7-8,40-50℃條件下攪拌，自然沉降，得到上清蛋白溶液G與沉淀液R，將上清蛋白溶液G與沉淀液R分離；⑦、將沉淀液R通過過濾機過濾，得到蛋白溶液I；將蛋白溶液C、蛋白溶液D、蛋白溶液G、蛋白溶液I混合，并通過6000轉/分的分離機分離，收集分離液J，并調pH至5.5-6.5；⑧、將分離液J通過超濾膜，回收固形物及濾液K；⑨、上述固形物經閃蒸、滅菌、噴霧干燥得到大豆分離蛋白；(2)、提取大豆異黃酮①、將上述濾液K置攪拌罐內，調pH8-11，靜置；②、調pH4-5，以6000轉/分以上的高速分離機分離，得到上清液L及凝絮M；③、將凝絮M水洗，滅菌，噴霧，干燥，得到大豆異黃酮；(3)、提取大豆低聚糖①、將上述上清液L進行電滲析，使其電導率達到10μs/cm2以下；②、將上述料液通過大孔吸附樹脂，得到被大孔吸附樹脂吸附的物料N及流出的料液O；③、料液O經濃縮，滅菌，噴霧，干燥，得到大豆低聚糖；(4)、提取大豆皂甙①、用50-60％的乙醇將被大孔吸附樹脂吸附的物料N自大孔吸附樹脂上洗脫，得到洗脫液P；②、洗脫液P經回收乙醇后，用水調稀固形物含量為5％以下，并通過強堿性大孔樹脂，得到料液Q；③、將料液Q濃縮，滅菌，噴霧，干燥，得到大豆皂甙。
2.根據權利要求1所述的一種連續(xù)提取大豆分離蛋白、大豆異黃酮、大豆低聚糖及大豆皂甙的工藝，其特征在于所述(1)、提取大豆分離蛋白中③、⑤、⑥中調節(jié)pH用氫氧化鈉；③中在40-50℃條件下攪拌的時間為20-30分鐘；③、④中的自然沉降時間為20-30分鐘；⑧、分離液J通過的超濾膜其壓差為0.1-1.0Mpa，膜的孔徑為50-100nm。
3.根據權利要求1所述的一種連續(xù)提取大豆分離蛋白、大豆異黃酮、大豆低聚糖及大豆皂甙的工藝，其特征在于所述(2)、提取大豆異黃酮中①、靜置的時間為30分鐘；②中用HCl調pH值；③中，將凝絮M水洗兩次。
4.根據權利要求1或3所述的一種連續(xù)提取大豆分離蛋白、大豆異黃酮、大豆低聚糖及大豆皂甙的工藝所述的，其特征在于所述(2)、提取大豆異黃酮中，所述水洗凝絮M的方法為，將洗凝絮M置于水洗罐中，加入水，洗凝絮M與水的重量比為1∶15以上，攪拌均勻后，用6000轉/分以上的分離機分離，收集凝絮。
5.根據權利要求1所述的一種連續(xù)提取大豆分離蛋白、大豆異黃酮、大豆低聚糖及大豆皂甙的工藝，其特征在于所述(3)、提取大豆低聚糖中③、料液O經濃縮后固形物的含量在10％以上；滅菌前加入糊精。
6.根據權利要求5所述的一種連續(xù)提取大豆分離蛋白、大豆異黃酮、大豆低聚糖及大豆皂甙的工藝，其特征在于所述加入糊精時料液與所加入糊精的重量比為93-97∶1。
7.根據權利要求1所述的一種連續(xù)提取大豆分離蛋白、大豆異黃酮、大豆低聚糖及大豆皂甙的工藝，其特征在于所述(4)、提取大豆皂甙中②、洗脫液P經真空濃縮回收乙醇。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種連續(xù)提取大豆分離蛋白、大豆異黃酮、大豆低聚糖及大豆皂甙的工藝,包括:(1)提取大豆分離蛋白,原料中加入水后,調pH7－8,攪拌,沉降,得到上清液A與沉淀液B,將上清液A通過過濾機,得到蛋白溶液C;沉淀液B再進行兩次浸提,得到蛋白溶液D、蛋白溶液G和蛋白溶液I,將上述蛋白溶液混合,分離機分離,噴霧干燥得到大豆分離蛋白;(2)提取大豆異黃酮;(3)提取大豆低聚糖;(4)提取大豆皂甙;應用本發(fā)明的工藝可以連續(xù)得到四種產品,減少浪費,降低成本,其應用前景非?？捎^。
文檔編號C13B35/08GK1323534SQ0010760
公開日2001年11月28日 申請日期2000年5月15日 優(yōu)先權日2000年5月15日
發(fā)明者姜浩奎, 朱海松, 金月蓉 申請人:姜浩奎, 朱海松, 金月蓉