[发明专利]一种连续相变萃取去除蓖麻粕中蓖麻碱的方法

说明书

技术领域

本发明属于动物饲料开发技术领域，尤其涉及一种连续相变萃取去除蓖麻粕中蓖麻碱的方法。

背景技术

蓖麻（Ricinus communis L.），大戟科蓖麻属植物，多年生植物，植株高大，多分枝，每年夏末开黄绿色花，果实呈球形，蓖麻籽一般为褐色花纹，内有白色种仁。主要种植在印度、巴西和中国等温带和热带地区。全球产量正在稳步增加，在2011年达到277万吨，印度、巴西和中国就占总产量的80%以上，中国每年产量大约为20 万吨。蓖麻的经济价值很高，蓖麻籽含油量一般为46%~56%，蓖麻油一直在医药和工业应用中作为润滑剂或涂布剂或者作为塑料制品的一个组成部分。此外，它又作为生物柴油燃料。蓖麻油性质独特，含有超过85%的蓖麻油酸-12-羟基十八烯酸甘油酯，还含有八种脂肪酸，是一种难得的可再生的化工原料。

蓖麻籽萃取油后剩下的残渣为蓖麻粕。蓖麻粕中含有丰富的蛋白质，含量为34~40%。蓖麻蛋白中有60%的球蛋白，20%的谷蛋白，16%的清蛋白，不含或含少量动物难以吸收的醇溶蛋白。所以，动物可消化吸收绝大多数的蓖麻蛋白。它的氨基酸组成包括：甘氨酸，缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，苯丙氨酸，色氨酸，苏氨酸，脯氨酸，蛋氨酸，精氨酸，组氨酸，赖氨酸，天冬氨酸，谷氨酸，丝氨酸。蓖麻毒蛋白中精氨酸、天冬氨酸、丝氨酸和谷氨酸的含量较多。

蓖麻碱学名为3-氰基-4-甲氧基-1-甲基-2-吡啶酮，分子式为C₈H₈N₂O₂。作为一种生物碱，主要存在于叶片中，在幼芽特别是子叶中含量较高，蓖麻籽含量较少，一般含量为0.23%左右。蓖麻碱纯品为白色针状或棱柱状结晶性生物碱，蓖麻碱易溶于热水和热的氯仿中，在热乙醇中有一定的溶解度，难溶于乙醚、石油醚和苯。水溶液呈中性，与酸不易形成盐。其碱性溶液能使高锰酸钾还原，同时生成氢氰酸。它的毒性与氰基有关，蓖麻碱摄入的临床表现是恶心、呕吐、出血性胃肠炎、肝肾功能损害、抽搐、昏迷、低血压和呼吸抑制直至死亡。当饲料中含量超过0.01 %时抑制鸡的生长，当含量超过0.1%时鸡麻痹而致死。其中毒症状为神经中枢麻痹，呼吸困难，全身痉挛，步态不稳，最终倒地死亡。

目前，蓖麻粕的脱毒工艺主要为高压高温、酸碱处理和微生物发酵等方法，传统工艺虽然对毒素有一定的去除率，但是高温高压对氨基酸容易造成过度破坏和影响适口性等，酸碱处理造成营养成分流失严重，微生物发酵脱毒时间过长等。

低温连续相变萃取去除蓖麻粕中蓖麻碱是近年来发展起来的新型脱毒技术。它是指萃取剂在低于压力1Mpa和温度90℃条件下经过萃取釜对物料进行脱毒后，在解析釜中相变为气体，其中萃取到的物质落放入解析釜，解析后的气体再经过冷却成液体，对物料进行反复脱毒的过程。与传统的脱毒工艺相比，连续相变萃取本发明即具脱毒高效、几乎无溶剂残留、时间短的优点，而且同时又具有常规溶剂萃取容积大、批处理量大、生产成本低等特点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种去除率高、适口性好、时间短、环保、成本低，适合大规模工业化生产的连续相变萃取去除蓖麻粕中蓖麻碱的方法。

为解决上述问题，本发明所述一种连续相变萃取去除蓖麻粕中蓖麻碱的方法,包括以下步骤：

（1）将蓖麻籽用低温连续相变萃取后去除蓖麻油，使油含量≤5%，得蓖麻粕原料；

（2）将蓖麻粕原料装入萃取釜中，在萃取温度50℃~90℃、萃取压力为0.1Mpa~1.0Mpa的条件下，以100L/h~180L/h的流速流经萃取釜，连续萃取90min~210min，萃取蓖麻粕后，流进解析釜中，解析温度60℃~90℃，解析压力-0.10Mpa~-0.06Mpa，萃取剂通过加热、减压使萃取剂相变为气体，再通过即时冷却，变为液体再流经萃取釜，对物料再次脱毒，如此循环多次。所述萃取剂是指浓度为50~100%的甲醇、乙醇和丁醇。

本发明整个脱毒过程中，萃取剂的由液态到气态再到液态的相变过程是即时、连续的，萃取剂是进行连续相变，循环使用的，萃取剂将蓖麻碱带至解析釜中，达到脱毒的效果。

所述萃取剂为浓度为100%的甲醇，萃取条件为：萃取温度90℃，萃取压力为0.3Mpa，连续萃取180min，流量100L/h，解析温度60℃，解析压力-0.10Mpa。

所述萃取剂为浓度为90%的甲醇，萃取条件为：萃取温度80℃，萃取压力为0.6Mpa，连续萃取210min，流量160L/h，解析温度80℃，解析压力-0.06Mpa。