[发明专利]利用反胶束萃取技术同时分离大豆蛋白和油脂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大豆蛋白和油脂的分离技术，特别是一种新型大豆蛋白和油脂的高效分离技术——利用反胶束萃取技术同时分离大豆蛋白和油脂的方法。

背景技术

大豆是世界上栽培最为广泛的作物之一，世界各地都有大面积的种植。据统计，2007年，世界大豆产量为22159万吨；我国大豆产量约为1440万吨，进口量预计为3300万吨，总消费量预计为4706万吨；随着现代农业的迅速发展，大豆的产量还在逐年增加，预计2008年世界大豆产量为22162万吨。这为大豆蛋白和油脂的研究与应用提供了丰富的原料；由此也有力地推动了大豆蛋白和油脂工业的迅速发展，这就要求大豆蛋白和油脂不能只局限于目前用于食品工业、饲料工业，甚至将生产大豆蛋白的原料豆粕(饼)用作肥料被浪费掉，因此，迫切需要新的高效分离技术提取大豆蛋白，保持其活性和功能性，拓展新的应用领域，拉长农产品深加工的链条，提高农产品的附加值和农民收入，同时也符合国家的产业政策。

大豆的主要成分有蛋白质、脂肪、碳水化合物等，其中蛋白质含量约为40％，脂肪含量约为18％，碳水化合物含量约为25％。蛋白质是构成人体组织的物质基础，是人类的必需营养成分之一；大豆蛋白不仅所含氨基酸种类比较齐全，而且所含人体必需氨基酸的比例较高，是一种为数不多能取代动物蛋白的理想营养佳品；同时由于大豆蛋白具有经济性，尤其是具有乳化性、粘着性、凝胶形成性、发泡性等功能特性，近年来，它已经成为食品工业不可缺少的原料。大豆中富含的油脂是食品中不可缺少的重要营养成分之一，首先其主要功能就是提供人体所需的热量；其次油脂还提供亚油酸和亚麻酸等人体必需的脂肪酸以及许多食品风味和制作功能；另外，油脂在轻工、化工等工业还具有很重要的用途。因此，深入研究和充分利用大豆蛋白和油脂资源具有重要的经济和社会意义。

目前，国内外大豆加工普遍基于油脂为中心，即：在尽量满足油脂工业要求的条件下，才考虑蛋白资源的利用，原料中的油脂99％以上被萃取，极少浪费；但是我国目前食品加工利用的大豆蛋白不足其蛋白总量的20％，而蛋白资源的主要利用途径是被用作饲料，甚至用作肥料；一方面，食用蛋白供给严重不足，另一方面，造成蛋白资源的巨大浪费。根本原因就是缺少先进的大豆蛋白分离新技术。目前，国内外分离大豆中蛋白和油脂等是采用分步进行的(如图1所示)，即：首先采用一次浸出等工艺先将大豆中的油脂萃取出来，然后以脱脂豆粕为原料进行蛋白的分离，除去纤维等。由于粕中残留有大量的溶剂，需要经过高温脱溶，由此导致粕中的蛋白变性，使得脱溶后的粕主要用作饲料，甚至作为肥料，造成蛋白很大的浪费，从而降低蛋白的使用价值和利用率。即使采用浸出与低温脱溶工艺，粕中蛋白变性小，可进一步用来生产浓缩蛋白或分离蛋白，然而蛋白的分离是在制油之后再进行，即大豆油脂、蛋白和纤维等的分离是分步进行。另一方面，目前国内外分离大豆蛋白主要采用碱溶酸沉的传统工艺，不仅工艺、设备复杂、投资大，而且仍有部分蛋白变性，从而影响蛋白的使用价值；同时碱溶酸沉工艺需使用大量酸和碱，并排出大量含糖等营养物质以及酸碱的废水(如图1所示)，从而严重污染环境。而且此法要求原料豆粕质量较均匀一致，以便工艺操作。我国大豆原料品种多、混杂收购，造成生产中控制困难，产品质量不稳定且酸碱消耗量大，成本高，分离出的乳清液随废水排放未回收，其中低分子蛋白质被浪费，可溶性成分除去也不彻底。因此，随着大豆蛋白和油脂工业的快速发展，研究易于工业化的高效分离新技术已成为当务之急。

国内外研究工作者在不断地探索新的大豆蛋白分离新技术。反胶束萃取就是在这一背景下发展起来的一种新型高效分离技术〖李祥村，贺高红，反胶束萃取蛋白质技术的新进展[J].水处理技术，2005.31(1)7-12.〗，为植物(大豆)蛋白和油脂的同时分离开辟了一条具有良好应用前景的新途径。