植酸生產(chǎn)工藝

植酸生產(chǎn)工藝2008-05-3114:483.3.4植酸又名環(huán)己六醇六磷酸酯、肌醇六磷酸，簡(jiǎn)稱(chēng)PA，分子式C6H18O24P6，相對(duì)分子質(zhì)量660.08。性狀植酸為淺黃色至黃褐色粘碉狀液，易溶于水、95%乙醇、甘油以及丙酮，微溶于無(wú)水乙醇和甲醇，不溶于苯、氯仿和乙醚等。水溶液為強(qiáng)酸性，其水溶液的pH值：濃度1.3%時(shí)為0.40，0.7%時(shí)為1.7，0.13%時(shí)為2.26、0.013%時(shí)為3.20。遇高溫易分解，若在120°C以下短時(shí)間加熱，或濃度較高時(shí)，則相對(duì)穩(wěn)定。植酸有很強(qiáng)的抗氧化能力，與維生素E混合使用，具有相乘的抗氧化作用。植酸分子中的12個(gè)酸羥基都能對(duì)金屬離子起鰲合作用。在低PH值下可定量沉淀Fe3+，中等pH值或高PH值下可與所有的其他多價(jià)金屬離子形成不溶性鰲合物。生產(chǎn)工藝植酸廣泛存在于植物體內(nèi)，是所有植物種子的主要成分，一般含量在1%—5%，尤其在米糠、麩皮及油料籽如棉籽餅中，含量非常豐富，甚至高達(dá)10%以上。植酸在植物體內(nèi)不是以游離狀態(tài)而是以鈣鎂復(fù)鹽即菲汀的形式存在。從天然植物中提取植酸的基本原理為：用稀酸浸泡原料.將植酸鈣鹽轉(zhuǎn)變成可溶性的植酸，然后，通過(guò)離子吸附、沉淀等方法，將植酸從溶液中分離出來(lái)，再經(jīng)過(guò)反復(fù)置換和精制處理，即可得到產(chǎn)品。下面介紹3種方法：①以米糠為原料，采用中和沉淀法生產(chǎn)，其主要工藝流程如圖3—4所示。粉碎：米糠餅先粉碎，過(guò)20目篩。酸浸：向米糠粉中加入7.5倍的0.1mol/L左右的鹽酸(100kg水中加入1.2kg30%的工業(yè)鹽酸配制)，保持PH值為2—3,同時(shí)需加入酸浸液質(zhì)量0.55%?5%的尿素、食鹽、碳酸銨或硫酸銨等中性鹽，以減少原料中的蛋白質(zhì)、糖類(lèi)進(jìn)人酸浸液，不時(shí)攪拌。浸泡時(shí)間，冬季為6—8h，夏季為4—6h。夏季為了防止其腐臭，必要時(shí)可加入少量水楊酸作防腐劑。過(guò)濾：酸浸后的萃取液，靜置一段時(shí)間澄清后，吸取上層清液并過(guò)濾之，再將下層懸浮液壓濾。濾干后，用清水洗滌濾渣1?2次，合并濾液和洗滌液，送入中和沉淀工序。濾渣可作飼料等。中和沉淀：將配制好的新鮮石灰乳（生石灰與水的組成比為1：10,緩慢地將水加入生石灰中溶解，取上層石灰乳過(guò)100目篩）加入濾液中，邊加邊攪拌?？刂苝H值在5.8?6.0左右，中和靜置2h,使植酸鈣完全析出。洗滌過(guò)濾：靜置后虹吸棄去上清液，再注入清水反復(fù)洗滌.至洗液不再呈淺黃色、無(wú)酸根、PH值等于7為止。最后將下層白漿用泵打人壓濾機(jī)壓濾，即得含水約為80%左右的粗制膏狀植酸鈣鎂。酸溶：將植酸鈣鎂懸浮于3倍量的蒸餾水中，加草酸的飽和溶液，調(diào)節(jié)溶液的PH值至3.5,使植酸鈣轉(zhuǎn)化為草酸鈣沉淀，并將植酸游離出來(lái)。脫色：酸溶液經(jīng)過(guò)濾除去草酸鈣后，用活性炭脫色，過(guò)濾后，濾液進(jìn)行離子交換。離子交換：過(guò)濾液先通過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂（732型或Amberlite2R-120），使陽(yáng)離子NNH4+、Na+、Ca2+、Mg2+等與H+交換。然后讓流出液再通過(guò)陰離子交換柱（用704樹(shù)脂或AG2-X8樹(shù)脂），除去SO42-、Cl-、PO43-等陰離子，并使流出液的PH值保持在1.5以下。濃縮：通過(guò)真空蒸發(fā)，濃縮至植酸含量達(dá)到70%，即為產(chǎn)品。⑦以米糠為原料，采用離子交換樹(shù)脂法生產(chǎn)，其主要工藝流程如圖3—5所示。酸浸:取粉碎過(guò)篩的脫脂米糠粉10kg加人稀硫酸調(diào)PH值至3?4,在不斷攪拌下浸漬3—4h，過(guò)濾得第一次浸提液?？吩屑尤胂×蛩嵴{(diào)PH值至4—5，不斷攪拌下浸漬2?3h，過(guò)濾得第二次浸提液。用少量水洗滌濾渣1?2次，合并2次浸提液和洗滌液，共得約1OOL。陰離子樹(shù)脂吸附：將上述合并液通過(guò)717（201X7）型陰離子交換樹(shù)脂（該樹(shù)脂預(yù)先用鹽酸處理成C1-型），以吸附植酸鈣鎂，用溫水（40?50°C）將吸附植酸鈣鎂的樹(shù)脂逆流洗凈（以除去蛋白質(zhì)和糖類(lèi)），再用0.15mo1/L氯化鈉洗脫無(wú)機(jī)磷（用鉬藍(lán)法檢測(cè)），直到洗脫液使鉬藍(lán)試劑不再顯藍(lán)色為止，然后用0.7mo1/1氯化鈉溶液洗脫，得到約15L的植酸鈉溶液。陽(yáng)離子樹(shù)脂交換：將上述植酸鈉溶液用10%稀植酸調(diào)pH值為5?6,通過(guò)732（001X7）型陽(yáng)離于交換樹(shù)脂（該樹(shù)脂預(yù)先處理為H+型），當(dāng)植酸流經(jīng)該交換柱時(shí)，溶液中的Na+與H+交換，流出液呈淡黃色。脫色濃縮：將流出液先部分減壓濃縮，用粉末活性炭脫色，過(guò)濾后，濾液減壓濃縮溫度不超過(guò)70C）,得到含量為70%的植破溶液915g。③以棉籽餅為原料，采用中和沉淀法生產(chǎn)。其主要工藝過(guò)程類(lèi)似于以米糠為原料的中和沉淀法。棉籽餅粉碎脫脂后，以1.0%?3.0%的硝酸浸提，過(guò)濾后，先用ca（oH）2調(diào)PH值至2—4,后用NaoH調(diào)PH值至6—8,分離出菲汀沉淀.水洗后，通過(guò)陽(yáng)離子交換柱得稀植酸溶液，經(jīng)活性炭脫色.再經(jīng)真空濃縮得到50%的植酸。植酸的產(chǎn)率達(dá)80%以上。為提高植酸的純度，可采取以下三種有效方法。第一種是在酸浸過(guò)程中加入少量的溶劑，使浸提液中蛋白質(zhì)含量大大降低。第二種是在提取菲汀過(guò)程中，稀硝酸溶解后，先加Ca02鈣化，再加NaoH中和至適宜pH值沉淀菲汀，可使沉出菲汀中有機(jī)磷含量大大提高，蛋白質(zhì)和稀酸不溶物大大降低。第三種方法是在制得的稀植酸溶液中加入少星純化劑，可使植酸中蛋白質(zhì)含量進(jìn)一步降低，提高了植酸產(chǎn)品的純度。用途我國(guó)《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB2760—1996)規(guī)定：用于對(duì)蝦保鮮，可按生產(chǎn)需要適量使用.允許殘留量為20mg/kg；用于食用油脂、果蔬制品、飲料和肉制品，最大使用量為0.2g/kg。實(shí)際應(yīng)用中，植酸常作為抗氧化劑及金屬離子鰲合劑，用于防止食品的氧化、褐變或退色。植酸對(duì)植物油具有較好的抗氧化效果。在植物油中添加0.01%即可明顯地防止植物油的酸敗。其抗氧化效果因植物油的種類(lèi)不同而有差別，用于花生油效果最好，大豆油次之，棉籽油相對(duì)較差。用于水產(chǎn)品罐頭，植酸DJ以防止鳥(niǎo)糞石結(jié)晶的形成和變色的產(chǎn)生。在大馬哈魚(yú)、瓣色、蝦、金槍魚(yú)及墨斗魚(yú)等罐頭中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有玻璃狀結(jié)晶即鳥(niǎo)糞石的磷酸銨鎂(MgNH4PO4?6H20).添加0.1%?0.2%的植酸以后，不再產(chǎn)生這種物質(zhì)。貝類(lèi)罐頭在加熱殺菌時(shí)可產(chǎn)生硫化氫等，與肉中的鐵、銅以及從罐頭鐵皮溶出的鐵、錫等特別是鐵結(jié)合，產(chǎn)生硫化物而變黑，為防止變黑可添加0.1%?0.5%的植酸。另外也可以防止蟹肉罐頭出現(xiàn)藍(lán)斑。蟹是節(jié)足動(dòng)物，其血液中含有血藍(lán)蛋白，是一種含銅的血色素蛋白。加熱殺菌時(shí)所產(chǎn)生的硫化氫與銅反應(yīng)，容易發(fā)生變藍(lán)現(xiàn)象。添加0.1%的植酸和1%的檸檬酸鈉可防止出現(xiàn)藍(lán)斑。植酸可以防止鮮蝦變黑。鮮蝦變黑嚴(yán)重影響其外觀質(zhì)量，為防止其變黑，使用0.7%的亞硫酸鈉很有效，但二氧化硫殘留量過(guò)高。若添加0.01%—0.05%的植酸與0.3%的亞硫酸鈉，效果甚好，且可避免二氧化硫殘留量過(guò)高。也有采用0.05%—0.10%的植酸與0.05%的維生素E組合配方，對(duì)連頭對(duì)蝦防黑變效果顯著。該配方可以達(dá)到連頭對(duì)蝦經(jīng)6個(gè)月以上凍藏(一18°C)不變紅也不變黑(如果溫度波動(dòng)很小，可達(dá)到9—10個(gè)月不變黑)，其質(zhì)量仍然能達(dá)到我國(guó)對(duì)蝦一級(jí)鮮度標(biāo)準(zhǔn)和出口對(duì)蝦一級(jí)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。植酸也可用于水果及蔬菜的保鮮。經(jīng)對(duì)黃瓜、西紅柿、香蕉等的試驗(yàn)均有明顯效果?？刹捎媒n或噴灑法。植酸溶液的濃度以1%左右為宜。濃度過(guò)低，