大豆卵磷脂制備工藝及其在食品工業(yè)中應(yīng)用.doc

1、大豆卵磷脂制備工藝及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 摘要：介紹了大豆卵磷脂的功能特性，制備工藝及在食品工業(yè)中的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：大豆卵磷脂；制備工藝；食品工業(yè)；應(yīng)用 中圖分類號(hào)：TS224.4文獻(xiàn)識(shí)別碼：A文章編號(hào)：1672-979X(2007)04-0040-04 Preparation Technology of Soybean Lecithin and Its Application in Food Industry DONG Mei-hua (Weifang Science and Technology Vocational College, Weifang 262700, China) Abstr

2、act：This paper mainly introduces the physical and chemical properties and functional characteristics of soybean lecithin, reviews its preparation technology used commonly and elaborates its application in food industry. At the same time, the development prospect of soybean lecithin is also presented

3、. Key words：soybean lecithin; preparation technology; food industry; application 卵磷脂磷脂酰膽堿是具有重要的生理功能和乳化性能的天然物質(zhì)，在動(dòng)植物中分布很廣，特別是在蛋黃和大豆中。卵磷脂是和腦磷脂、肌磷脂磷脂酰肌醇、磷脂酸等構(gòu)成磷脂類混合物的一種甘油醇磷脂。高純度的卵磷脂有利于生成水包油型 (O/W) 的乳狀液，被用作高檔乳化劑1。因卵磷脂具有降低膽固醇，提高血清中膽堿水平，抑制乙醇引起的肝纖維化和肝硬化，促進(jìn)膠原分解及增強(qiáng)大腦記憶力的作用，引起了醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域的廣泛重視。隨著大豆磷脂生產(chǎn)加工技術(shù)的進(jìn)步及對(duì)其生

4、物活性成分研究的深入，研制高純度單一成分的磷脂產(chǎn)品拓展其應(yīng)用空間，已成為開發(fā)的新趨勢(shì)。 1大豆卵磷脂的制備工藝研究現(xiàn)狀 大豆加工豆油的油腳中含有4050的磷脂，其中大豆卵磷脂含量為1620。通過分離提純可提出油腳中的油脂等雜質(zhì)，得到丙酮不溶物含量達(dá)95以上的純凈粉末狀磷脂。目前提取大豆卵磷脂的方法有有機(jī)溶劑法、柱色譜法、制備薄層色譜法、高效液相法、膜分離法、無機(jī)鹽復(fù)合沉淀法、超臨界萃取技術(shù)、乙醇分餾法等。 1.1溶劑法 傳統(tǒng)的卵磷脂生產(chǎn)多用有機(jī)溶劑提取，它具有生產(chǎn)能力大、周期短、便于連續(xù)操作、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、溶劑價(jià)格相對(duì)便宜、便于回收利用等優(yōu)點(diǎn)。其原理是利用各磷脂組分在某些溶劑中溶解度的不同，

5、將卵磷脂與其它組分分離，所用溶劑一般為C1C4的低碳醇、正己烷、石油醚、乙醚、乙酸乙酯等。 卵磷脂在低碳醇中的溶解度較大，腦磷脂和鞘磷脂（鞘氨醇磷脂）在低碳醇中溶解度較小。卵磷脂不溶于丙酮。一般的工藝先用丙酮除去大豆油腳中的油，得到粗磷脂，再用低級(jí)醇，最常用的是乙醇，從幾種磷脂的混合物中提取出卵磷脂。溶劑提取法的關(guān)鍵是找到好的溶劑或溶劑系統(tǒng)，對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物應(yīng)有良好的溶解性和選擇性。提取時(shí)必須控制好溫度、溶劑用量、溶劑濃度等。肇立春2總結(jié)了卵磷脂濃縮前過濾毛油與離心分離油腳的工藝，濃縮后浸洗前進(jìn)行一次烘干除水，提取時(shí)用濃度為85%的乙醇，控制丙酮液pH 8.5左右，吸附劑選擇粉狀活性炭，可得到較高產(chǎn)

6、率的卵磷脂。關(guān)潤(rùn)伶等3用丙酮和乙醇提取油腳，確定最佳提取條件為：用丙酮對(duì)油腳脫油的溫度45 ，脫油時(shí)間60 min，得到粗磷脂后，再用乙醇純化提取，溫度為70 ，提取時(shí)間60 min以內(nèi)，吸附劑選擇粉狀活性碳，得到純度為82%的卵磷脂。 1.2柱色譜法 柱色譜常用的吸附劑為硅膠、氧化鋁、硅藻土等。洗脫液常用氯仿、低碳醇等幾種溶劑的混合物。曹棟等4用 A12O3裝柱，以95乙醇作洗脫劑，可使磷脂酰膽堿的含量及柱上的洗脫得率均達(dá)90以上，為用色譜法工業(yè)化生產(chǎn)磷脂酰膽堿提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。此法最大的特點(diǎn)是避免了使用有一定毒性的溶劑CH3OH及CHC13。李衛(wèi)5以硅膠為吸附劑，用梯度差為(1:2)(2:1

7、)的甲醇和氯仿混合液對(duì)卵磷脂進(jìn)行梯度洗脫，洗脫劑用量為柱體積的56倍，洗脫時(shí)間為6 h。柱色譜雖然可以得到含量90左右的高純度卵磷脂，但是缺點(diǎn)是處理量有限，要用有一定毒性的有機(jī)溶劑，溶劑蒸發(fā)消耗大，產(chǎn)品中有溶劑殘留，限制了此法的廣泛應(yīng)用。 1.3薄層色譜法 彭一鳴等6用制備薄層色譜 (PTLC)法純化市售級(jí)大豆卵磷脂，可得到純度較高的卵磷脂，可作為薄層掃描實(shí)驗(yàn)中的標(biāo)準(zhǔn)樣品。此法簡(jiǎn)單、快速、效果好，在科研過程中較為實(shí)用。 1.4膜分離法 此法是根據(jù)磷脂中不同組分相對(duì)分子質(zhì)量的大小，通過半透膜的難易度不同，從混合物中分離卵磷脂。例如用己烷-異丙酮混合溶劑溶解粗卵磷脂溶液通過聚丙烯半透膜，收集流過膜

8、的溶液并蒸發(fā)，可大大提高純度。有人提出將膜技術(shù)與其他制備技術(shù)聯(lián)用，能有效地分離磷脂，李衛(wèi)等7提出用吸附劑、微濾膜去色、除雜，用金屬鹽沉淀劑除去腦磷脂的新工藝。膜技術(shù)由于不需使用化學(xué)試劑、節(jié)能，吸引了許多化學(xué)工程師從事研究。膜抗污染能力已得到了很好的改善，但滲透量和膜的壽命仍制約著膜工藝的工業(yè)化。 1.5無機(jī)鹽復(fù)合沉淀技術(shù)7 此法是利用卵磷脂可與某些無機(jī)鹽生成沉淀的性質(zhì)，從磷脂中提取卵磷脂，從而達(dá)到與其他磷脂分離、除去蛋白質(zhì)和脂肪的目的?？纱蟠筇岣呗蚜字兌?，用于工業(yè)生產(chǎn)。徐晨8用幾種無機(jī)鹽，CdC12，MgCl2，CaC12，ZnC12提取大豆磷脂，經(jīng)比較后認(rèn)為，MgCl2，CaC12提純卵磷

9、脂純度不高、卵磷脂的回收率很低。CdC12，ZnC12 提純效果好，但CdC12的毒性較大，不宜使用，ZnC12是較為理想的沉淀劑。關(guān)潤(rùn)伶等9對(duì)5種離子Zn2+，Mg2+，Ba2+，F(xiàn)e2+，Ca2+進(jìn)行沉淀實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，Zn2+對(duì)卵磷脂的沉淀效果較好，F(xiàn)e2+對(duì)腦磷脂的沉淀率較高，但Zn2+，Mg2+，Ba2+，F(xiàn)e2+對(duì)腦磷脂和卵磷脂的分離效果不好。5種離子中，Ca2+是最佳的腦磷脂沉淀劑，幾乎可將乙醇浸提液中的腦磷脂全部沉淀下來，而卵磷脂的沉淀很少，有機(jī)溶劑無機(jī)鹽復(fù)合沉淀法實(shí)質(zhì)上屬于有機(jī)溶劑法，只是在提取的過程中選擇一種無機(jī)離子與卵磷脂或腦磷脂形成沉淀而與另一種磷脂混溶，從而達(dá)到分

10、離2種磷脂的目的。此法可制得高純度的卵磷脂，同時(shí)也得到了其他磷脂組分，實(shí)現(xiàn)物盡其用，減少了三廢污染。 1.6超臨界提取技術(shù) 由于超臨界CO2提取操作參數(shù)易控制，適合處理熱敏性物質(zhì)，可制得高品質(zhì)的粉末磷脂。Dunford, NT等10用超臨界二氧化碳-乙醇混合溶劑提取 Canola脫油磷脂，在55.2 MPa、45 ，乙醇含量13.0 (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的超臨界條件下，提取物中卵磷脂含量可高達(dá)89，但是收率很低。原因是脫油磷脂很容易在提取過程中形成膏狀，溶劑不易滲入內(nèi)部。Teberiklcr等11在17.2 MPa，60 ，10的乙醇為攜帶劑提取脫油磷脂時(shí)，發(fā)現(xiàn)提取物磷脂中91是卵磷脂。壓力提高到20

11、.7MPa，卵磷脂在磷脂中的含量可提高到95；但溫度提高到80時(shí)，提取率和卵磷脂含量都下降，原因是溫度升高，混合溶劑密度下降，對(duì)卵磷脂的溶解力和選擇性都下降。穆筱梅等12以溶劑法-超臨界CO2提取法從大豆油腳中制取高純度的大豆卵磷脂，工藝條件為：提取壓力25MPa，溫度36，提取20 min，用高效液相色譜測(cè)定，其純度大于95%。曾虹燕等13應(yīng)用超臨界CO2 提取技術(shù)從大豆中直接提取大豆油和純度為95.98的大豆磷脂。最佳提取條件為：提取壓力25 MPa，溫度50，CO2流量30 kg/ h，提取時(shí)間150 min，大豆磷脂夾帶劑乙醇的流量為3 kgh，得率分別為 l5.72和19.54。與傳

12、統(tǒng)提取工藝相比較，超臨界CO2流體提取工藝具有節(jié)約溶劑、工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，適于工業(yè)化生產(chǎn)。 1.7其他方法 其他制備卵磷脂的方法還有高效液相法，乙醇分蒸餾法，乙?；ǖ?。 2大豆卵磷脂在食品工業(yè)中的應(yīng)用14、15 卵磷脂的理化特性及其在食品加工中的應(yīng)用證實(shí)，卵磷脂具有多種功能特性如乳化、防濺、速溶、潤(rùn)濕、分散、脫膜、改善黏度、發(fā)泡、晶化控制、結(jié)合蛋白質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)源等，在食品加工領(lǐng)域有著廣泛的用途。同時(shí)因卵磷脂具有降低膽固醇，防止動(dòng)脈硬化，保肝健腦的作用，可用于研制新型保健食品。 2.1人造奶油、起酥油和乳制品 卵磷脂是生產(chǎn)人造奶油和起酥油最常用的防濺劑和乳化劑，其用量一般為脂肪的0.10.5，通常與

13、單甘酯或二甘酯混合使用，可防止?jié)B水、防濺，促進(jìn)烘干過程的褐變，增強(qiáng)起酥效果，強(qiáng)化奶油中維生素A的抗氧化性。 在嬰兒奶粉、代乳品、代蛋品、冰淇淋及調(diào)味品等乳制品中，卵磷脂可用作乳化劑、潤(rùn)濕劑、防濺劑和脫膜劑，在天然乳酪和人造乳酪中還可用作乳化劑和切片分離劑。 2.2巧克力、焦糖 卵磷脂具有再乳化性、防黏結(jié)、釋放性和黏度調(diào)節(jié)能力，對(duì)糖果產(chǎn)品性能產(chǎn)生重要影響，可控制黏度、降低發(fā)黏及控制結(jié)晶。卵磷脂用于巧克力生產(chǎn)可以提高巧克力的柔脆性，降低黏性并阻止表面起霜。 2.3速溶食品 卵磷脂是良好的乳化劑、潤(rùn)濕劑和促溶劑。卵磷脂可增加固液界面間的親和性，使粉末食品顆粒迅速水合。在可可粉、早餐飲品、咖啡、代乳品

14、、布丁等制作過程中加入適量的卵磷脂可有效的提高產(chǎn)品的速溶性。 2.4烘焙食品 在面包、卷餅、炸面包圈、蛋糕、小甜餅、面制糕點(diǎn)等食品中，卵磷脂是必不可少的乳化劑、潤(rùn)濕劑和脫膜劑。它可促進(jìn)面團(tuán)中起酥油均勻分布，有利于發(fā)酵與水分吸收，改善面團(tuán)加工過程，增加產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)性能，使產(chǎn)品質(zhì)地柔順細(xì)膩。此外，磷脂的三維空間結(jié)構(gòu)容易被包進(jìn)直鏈淀粉的螺旋結(jié)構(gòu)中，阻止直鏈淀粉重結(jié)晶，有助于延緩淀粉老化，保持淀粉松軟。卵磷脂亦能與面筋形成脂蛋白復(fù)合物，增加面筋的彈性和柔韌性，改善面團(tuán)持氣性，使焙烤產(chǎn)品體積增大，質(zhì)地松軟。 2.5面點(diǎn)食品 由于卵磷脂是一種可提高水和油脂親合性的物質(zhì)，因此廣泛用于加工油脂食品。如加工快餐面

15、，為改善原料對(duì)油脂的親合度可使用卵磷脂。吳正達(dá)16的研究表明，在不需使用油脂的切面和熟面中添加卵磷脂后，能改變面的食感，使面潤(rùn)滑、柔軟、彈性增加，對(duì)面加工過程中的“作業(yè)性”產(chǎn)生良好的影響。此外，在炒面及中國(guó)湯面（湯中有油）中加入卵磷脂可使面味更加鮮美。 2.6肉和家禽凍膠層、寵物食品 卵磷脂是肉和家禽凍膠層，或作為玩賞動(dòng)物食品的棕色劑、乳化劑、磷酸鹽分散劑及膳食補(bǔ)充劑，可防止脂肪分離。配方設(shè)計(jì)合理時(shí)，磷脂可大大降低甚至完全消除辣椒罐頭、流質(zhì)咖啡、肉汁及其他高含量動(dòng)物脂肪產(chǎn)品的“脂肪覆蓋現(xiàn)象”。 2.7包裝輔料 卵磷脂添加于包裝輔料中用作密封劑和脫膜劑，可提高食品包裝材料的密封性，并可防止食品與

16、外包裝粘連。 2.8營(yíng)養(yǎng)保健食品 將卵磷脂與維生素E、植物油等混合封入明膠軟膠囊內(nèi)制成滋補(bǔ)品，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高。在嬰兒食品中添加卵磷脂，有助于嬰兒大腦的發(fā)育，也可將卵磷脂制成糖尿病患者的營(yíng)養(yǎng)品。劉麗影等17以卵磷脂、刺五加為原料，佐以其它成分，研制開發(fā)出一種營(yíng)養(yǎng)豐富、口感較好的營(yíng)養(yǎng)保健口服液，長(zhǎng)期服用對(duì)冠心病、腦動(dòng)脈硬化、哮喘、失眠等病癥能有保健和治療加作用。 3展望 我國(guó)擁有豐富的大豆磷脂資源。但目前，市場(chǎng)上的卵磷脂產(chǎn)品80以上為濃縮磷脂，由于其乳化性能不好、異味大，應(yīng)用受到很大限制。醫(yī)藥、保健品、化妝品等行業(yè)需要大量的高純度卵磷脂，高純度卵磷脂的生產(chǎn)已是當(dāng)前國(guó)家重點(diǎn)支持的技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域之一。目

17、前最具發(fā)展前景的是超臨界CO2提取法，但因其工藝復(fù)雜，成本較高，規(guī)模化生產(chǎn)難度大，需進(jìn)一步研究?jī)?yōu)化工藝，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，降低成本，以滿足不斷增長(zhǎng)的需求。隨著技術(shù)的進(jìn)步，大豆卵磷脂在今后必將會(huì)有廣闊的發(fā)展前景。 參考文獻(xiàn) 1王墨林，安紅，陳志強(qiáng)，等. 大豆磷脂的系統(tǒng)研究與開發(fā). 精細(xì)化工，2001，l8（1）：7-l3. 2肇立春. 大豆卵磷脂生產(chǎn)工藝探討. 糧油加工與食品機(jī)械，2003，（3）：40-41. 3關(guān)潤(rùn)伶，朱紅. 大豆磷脂的純化研究. 中國(guó)食品添加劑，2006，（4）：45-47. 4曹棟，裘愛泳，王興國(guó)，等. 三氧化二鋁柱層析法分離大豆磷脂中磷脂酰膽堿的研究. 中國(guó)油脂，2001，2

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