一種連續(xù)相變萃取去除蓖麻粕中變應(yīng)原的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種連續(xù)相變萃取去除蓖麻粕中毒素變應(yīng)原的方法，是將蓖麻粕原料裝入萃取釜中，在萃取溫度50℃~100℃、萃取壓力為0.1MPa~1.0MPa的條件下，以130L/h~180L/h的流速流經(jīng)萃取釜，連續(xù)萃取60min~240min，萃取蓖麻粕后，流進(jìn)解析釜中，解析溫度60℃~100℃，解析壓力-0.10MPa~-0.09MPa，萃取劑通過加熱、減壓使萃取劑相變?yōu)闅怏w，再通過即時(shí)冷卻，變?yōu)橐后w再流經(jīng)萃取釜，對物料再次脫毒，如此循環(huán)多次，所述萃取劑是指濃度為55~100%的甲醇、乙醇或丁醇。本發(fā)明既具高效脫毒、幾乎無溶劑殘留、時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又具有常規(guī)溶劑萃取容積大、批處理量大、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)。
【專利說明】一種連續(xù)相變萃取去除蓖麻粕中變應(yīng)原的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于動(dòng)物飼料開發(fā)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種連續(xù)相變萃取去除蓖麻柏中變應(yīng)原的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]蓖麻(TPicizw1S communis Z.),大戟科蓖麻屬植物，多年生植物,植株高大，多分枝，每年夏末開黃綠色花，果實(shí)呈球形，蓖麻籽一般為褐色花紋，內(nèi)有白色種仁。主要種植在印度、巴西和中國等溫帶和熱帶地區(qū)。全球產(chǎn)量正在穩(wěn)步增加，在2011年達(dá)到277萬噸，印度、巴西和中國就占總產(chǎn)量的80%以上，中國每年產(chǎn)量大約為20萬噸。蓖麻的經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高，蓖麻籽含油量一般為46%~56%，蓖麻油一直在醫(yī)藥和工業(yè)應(yīng)用中作為潤滑劑或涂布劑或者作為塑料制品的一個(gè)組成部分。此外，它又作為生物柴油燃料。蓖麻油性質(zhì)獨(dú)特，含有超過85%的蓖麻油酸-12-羥基十八烯酸甘油酯，還含有八種脂肪酸，是一種難得的可再生的化工原料。
[0003]蓖麻籽萃取油后剩下的殘?jiān)鼮楸吐榘?。蓖麻柏中含有豐富的蛋白質(zhì)，含量為34~40%。蓖麻蛋白中有60%的球蛋白，20%的谷蛋白，16%的清蛋白，不含或含少量動(dòng)物難以吸收的醇溶蛋白。所以，動(dòng)物可消化吸收絕大多數(shù)的蓖麻蛋白。它的氨基酸組成包括:甘氨酸，纈氨酸，亮氨酸，異亮氨酸，苯丙氨酸，色氨酸，蘇氨酸，脯氨酸，蛋氨酸，精氨酸，組氨酸，賴氨酸，天冬氨酸，谷氨酸，絲氨酸。蓖麻毒蛋白中精氨酸、天冬氨酸、絲氨酸和谷氨酸的含量較多。
[0004]雖然蓖麻柏營養(yǎng)價(jià)值較高，但由于其含有蓖麻毒蛋白、蓖麻堿、變應(yīng)原和含量較低凝集素四種毒素而影響其在飼料方面的開發(fā)，長期以來只能用作農(nóng)作物肥料作用于農(nóng)田。因此，為了解決蛋白質(zhì)飼料的嚴(yán)重缺乏，蓖麻柏脫毒工藝研究迫在眉睫。
`[0005]蓖麻變應(yīng)原是由多糖和蛋白質(zhì)聚合而成的糖蛋白，屬于脲類，其分子式為C10H16NOC4H4O4,分子量為281.3。變應(yīng)原具有很強(qiáng)的過敏性和抗原性，類型為CB-1A型，多存在于蓖麻籽仁內(nèi)或不含油的胚乳部分，在蓖麻莖和葉中也有少量存在，蓖麻餅中變應(yīng)原含量為6.1 %、.0 %。變應(yīng)原為白色粉末狀，溶于水，在沸水中穩(wěn)定，溶于25 %的乙醇，不溶于75 %的乙醇，它與一般蛋白質(zhì)不同，不被醋酸鉛沉淀。其含量較多，在用作飼料時(shí)如不除去，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物的致命性過敏，而且過敏原是一種具有強(qiáng)烈過敏性的物質(zhì)，會(huì)使人們出現(xiàn)打噴嚏、呼吸困難和全身不適等癥狀。
[0006]蓖麻柏脫毒在國內(nèi)外已有多年的研究，包括物理、化學(xué)和生物法被用來脫毒。目前，蓖麻柏的脫毒工藝主要為高壓高溫、酸堿處理和微生物發(fā)酵等方法，傳統(tǒng)工藝雖然對毒素有一定的去除率，但是高溫高壓對氨基酸容易造成過度破壞和影響適口性等，酸堿處理造成營養(yǎng)成分流失嚴(yán)重，微生物發(fā)酵脫毒時(shí)間過長等。
[0007]低溫連續(xù)相變萃取去除蓖麻柏中變應(yīng)原是近年來發(fā)展起來的新型脫毒技術(shù)。它是指萃取劑在低于壓力IMpa和溫度90°C條件下，經(jīng)過萃取釜對物料進(jìn)行脫毒后，在解析釜中相變?yōu)闅怏w，其中萃取到的物質(zhì)落入解析釜，解析后的氣體再經(jīng)過冷卻成液體，對物料進(jìn)行反復(fù)脫毒的過程。與傳統(tǒng)的脫毒工藝相比，連續(xù)相變萃取本發(fā)明即具脫毒高效、幾乎無溶劑殘留、時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)，而且同時(shí)又具有常規(guī)溶劑萃取容積大、批處理量大、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種去除率高、適口性好、用時(shí)短、環(huán)保、成本低，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的連續(xù)相變萃取去除蓖麻柏中變應(yīng)原的方法。
[0009]為解決上述問題，本發(fā)明所述一種連續(xù)相變萃取去除蓖麻柏中變應(yīng)原的方法包括以下步驟:
(1)將蓖麻籽用低溫連續(xù)相變萃取后去除蓖麻油，使油含量<6%，得蓖麻柏原料； (2)將蓖麻柏原料裝入萃取釜中，在萃取溫度50°C~100°C、萃取壓力為0.1Mpa^l.0Mpa的條件下，以130L/tTl80L/h的流速流經(jīng)萃取釜，連續(xù)萃取60mirT240min，萃取蓖麻柏后，流進(jìn)解析釜中，解析溫度60°C~100°C，解析壓力-0.1OMpa^-0.09Mpa，萃取劑通過加熱、減壓使萃取劑相變?yōu)闅怏w，再通過即時(shí)冷卻，變?yōu)橐后w再流經(jīng)萃取釜，對物料再次脫毒，如此循環(huán)多次。所述萃取劑是指濃度濃度為55~100%的甲醇、乙醇或丁醇。
[0010]本發(fā)明整個(gè)脫毒過程中，萃取劑的由液態(tài)到氣態(tài)再到液態(tài)的相變過程是即時(shí)、連續(xù)的，萃取劑是進(jìn)行連續(xù)相變，循環(huán)使用的，萃取劑將變應(yīng)原帶至解析釜中，達(dá)到脫毒的效果O
[0011]所述萃取劑為濃度為100%的甲醇，萃取條件為:萃取溫度90°C,萃取壓力為
0.3Mpa，連續(xù)萃取180min，流量160L/h，解析溫度60°C，解析壓力-0.1OMpa0
[0012]所述萃取劑為濃度為90%的甲醇，萃取條件為:萃取溫度80 °C,萃取壓力為
1.0Mpa，連續(xù)萃取210min，流量150L/h，解析溫度70°C，解析壓力-0.05Mpa。
[0013]所述萃取劑為55%甲醇，萃取條件為:萃取溫度70°C，壓力為0.1Mpa，連續(xù)萃取120min，流量160L/h，解析溫度80°C，解析壓力-0.06Mpa。
[0014]所述萃取劑為濃度100%的乙醇，萃取條件為:萃取溫度90°C，萃取壓力為0.1Mpa,連續(xù)萃取60min，流量170L/h，解析溫度70°C，解析壓力-0.09Mpa。
[0015]所述萃取劑為濃度為90%的乙醇，萃取條件為:萃取溫度50 °C,萃取壓力為
0.3Mpa，連續(xù)萃取210min，流量180L/h，解析溫度80°C，解析壓力-0.08Mpa。
[0016]所述萃取劑為濃度為70%的乙醇，萃取條件為:萃取溫度70 °C,萃取壓力為
0.9Mpa，連續(xù)萃取180min，流量130L/h，解析溫度100°C，解析壓力-0.09Mpa。
[0017]所述萃取劑為濃度為100%的丁醇，萃取條件為:萃取溫度100°C，萃取壓力為
0.4Mpa，連續(xù)萃取240min，流量150L/h，解析溫度80°C，解析壓力-0.09Mpa。
[0018]本發(fā)明所采用的連續(xù)相變萃取去除蓖麻柏中變應(yīng)原是近年來發(fā)展起來的新型脫毒技術(shù)。它是指萃取劑在低于壓力IMpa和溫度100°C以下經(jīng)過萃取釜對物料進(jìn)行脫毒后，在解析釜中相變?yōu)闅怏w，其中萃取到的物質(zhì)落入解析釜，解析后的氣體再經(jīng)過冷卻成液體，對物料進(jìn)行反復(fù)脫毒的過程，可連續(xù)多次對物料進(jìn)行高效脫毒。與傳統(tǒng)的脫毒工藝相比，連續(xù)相變萃取本發(fā)明既具高效脫毒、幾乎無溶劑殘留、時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又具有常規(guī)溶劑萃取容積大、批處理量大、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):1、由于本發(fā)明采用我國資源豐富，長期做為肥料的蓖麻柏為原料，因此，有效地提高綜合利用效率，解決蛋白飼料緊急缺口的一大問題。
[0020]2、本發(fā)明采用連續(xù)相變萃取技術(shù)，不僅有效地降低了生產(chǎn)成本，縮短了脫毒時(shí)間，減少了工藝過程中溶劑消耗量及能耗，而且工藝流程簡單、可操作性強(qiáng)，脫毒效率高，環(huán)保、無污染，完全性和重復(fù)性好，可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化連續(xù)性生產(chǎn)。
[0021]3、由于整個(gè)脫毒過程在密閉絕氧、低溫低壓的條件下進(jìn)行，因此，在保證一定去除率的情況下，還能保證營養(yǎng)成分的不流失。
[0022]4、本發(fā)明去除率高，萃取劑可反復(fù)回收利用。與常規(guī)方法相比，相同去除率的條件去除時(shí)間更短、操作方便、安全，環(huán)保。
[0023]5、本發(fā)明所得的蓖麻柏的綜合指標(biāo)，如顏色、適口性、毒性等，都要比用其它工藝所得的要好。
[0024]6、一次性處理即可完成脫毒，沒有高溫過程，可達(dá)到較高去除率，達(dá)到安全水平，無需后續(xù)處理，可直接作為飼料添加劑。
【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)施例1 一種連續(xù)相變萃取去除蓖麻柏中變應(yīng)原的方法，包括以下步驟:
(I)將蓖麻籽用低溫連續(xù)相變萃取后去除蓖麻油，使油含量< 6%，得蓖麻柏原料。
[0026](2)稱取處理后的蓖麻柏原料10kg，裝入連續(xù)相變萃取裝置的萃取釜中，通入100%甲醇，以一定流速流經(jīng)萃取釜，進(jìn)入解析釜中，在解析釜中相變?yōu)闅怏w，其中萃取到的物質(zhì)落放入解析釜，解析后的溶劑再經(jīng)過冷卻成液體，對物料進(jìn)行反復(fù)脫毒的過程。萃取條件為:萃取溫度90°c，萃取壓力為0.3Mpa，連續(xù)萃取180min，流量160L/h，解析溫度60°C，解析壓力-0.1OMpa0脫毒完畢后，檢測蓖麻柏中變應(yīng)原含量，得變應(yīng)原去除率為80.03%，經(jīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，脫毒蓖麻柏后屬于實(shí)際無毒。
[0027]實(shí)施例2 —種連續(xù)相變萃取去除蓖麻柏中變應(yīng)原的方法，包括以下步驟:
(I)將蓖麻籽用連續(xù)相變萃取后去除蓖麻油，使油含量< 6%，得蓖麻柏原料。
[0028](2)稱取處理后的蓖麻柏原料10kg，裝入連續(xù)相變萃取裝置的萃取釜中，通入濃度為90%的甲醇，以一定流速流經(jīng)萃取釜，進(jìn)入解析釜中，在解析釜中相變?yōu)闅怏w，其中萃取到的物質(zhì)落放入解析釜，解析后的溶劑再經(jīng)過冷卻成液體，對物料進(jìn)行反復(fù)脫毒的過程。萃取條件為:萃取溫度80°C，萃取壓力為1.01^&，連續(xù)萃取21011^11，流量1501711，解析溫度70°C，解析壓力-0.05Mpa。脫毒完畢后，檢測蓖麻柏中變應(yīng)原含量，得變應(yīng)原去除率為76.3%，經(jīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，脫毒蓖麻柏后屬于實(shí)際無毒。
[0029]實(shí)施例3 —種相變萃取蓖麻柏中變應(yīng)原的方法，包括以下步驟:
(1)將蓖麻籽用連續(xù)相變萃取后去除蓖麻油，使油含量< 6%，得蓖麻柏原料。
[0030](2)稱取處理后的蓖麻柏原料10kg，裝入連續(xù)相變萃取裝置的萃取釜中，通入濃度為55%的甲醇，以一定流速流經(jīng)萃取釜，進(jìn)入解析釜中，在解析釜中相變?yōu)闅怏w，其中萃取到的物質(zhì)落放入解析釜，解析后的溶劑再經(jīng)過冷卻成液體，對物料進(jìn)行反復(fù)脫毒的過程。萃取條件為:萃取溫度70°C，壓力為0.1Mpa，連續(xù)萃取120min，流量160L/h，解析溫度80°C，解析壓力-0.06Mpa。脫毒完畢后，檢測蓖麻柏中變應(yīng)原含量，得變應(yīng)原去除率為75.1%，經(jīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，脫毒蓖麻柏后屬于實(shí)際無毒。[0031]實(shí)施例4 一種低溫連續(xù)相變萃取去除蓖麻柏中變應(yīng)原的方法，包括以下步驟:
(I)將蓖麻籽用低溫連續(xù)相變萃取后去除蓖麻油，使油含量< 6%，得蓖麻柏原料。
[0032](2)稱取處理后的蓖麻柏原料10kg，裝入連續(xù)相變萃取裝置的萃取釜中，通入濃度為100%的乙醇，以一定流速流經(jīng)萃取釜，進(jìn)入解析釜中，在解析釜中相變?yōu)闅怏w，其中萃取到的物質(zhì)落放入解析釜，解析后的溶劑再經(jīng)過冷卻成液體，對物料進(jìn)行反復(fù)脫毒的過程。萃取條件為:萃取溫度90°c，萃取壓力為0.1Mpa，連續(xù)萃取60min，流量170L/h，解析溫度70°C，解析壓力-0.09Mpa。脫毒完畢后，檢測蓖麻柏中變應(yīng)原含量，得變應(yīng)原去除率為69.5%，；經(jīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，脫毒蓖麻柏后屬于實(shí)際無毒。
[0033]實(shí)施例5 —種低溫連續(xù)相變萃取去除蓖麻柏中變應(yīng)原的方法，包括以下步驟:
(I)將蓖麻籽用低溫連續(xù)相變萃取后去除蓖麻油，使油含量< 6%，得蓖麻柏原料。
[0034](2)稱取處理后的蓖麻柏原料10kg，裝入連續(xù)相變萃取裝置的萃取釜中，通入濃度為90%的乙醇，以一定流速流經(jīng)萃取釜，進(jìn)入解析釜中，在解析釜中相變?yōu)闅怏w，其中萃取到的物質(zhì)落放入解析釜，解析后的溶劑再經(jīng)過冷卻成液體，對物料進(jìn)行反復(fù)脫毒的過程。萃取條件為:萃取溫度50°C，萃取壓力為0.3Mpa，連續(xù)萃取210min，流量180L/h，解析溫度80°C，解析壓力-0.08Mpa。脫毒完畢后，檢測蓖麻柏中變應(yīng)原含量，得變應(yīng)原去除率為69.2%，；經(jīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，脫毒蓖麻柏后屬于實(shí)際無毒。
[0035]實(shí)施例6 —種低溫連續(xù)相變萃取去除蓖麻柏中變應(yīng)原的方法，包括以下步驟:
(I)將蓖麻籽用低溫連續(xù)相變萃取后去除蓖麻油，使油含量< 6%，得蓖麻柏原料。
[0036](2)稱取處理后的蓖麻柏原料10kg，裝入連續(xù)相變萃取裝置的萃取釜中，通入濃度為70%的乙醇，以一定流速流經(jīng)萃取釜，進(jìn)入解析釜中，在解析釜中相變?yōu)闅怏w，其中萃取到的物質(zhì)落放入解析釜，解析后的溶劑再經(jīng)過冷卻成液體，對物料進(jìn)行反復(fù)脫毒的過程。萃取條件為:萃取溫度70°C，萃取壓力為0.9Mpa，連續(xù)萃取180min，流量130L/h，解析溫度100°C，解析壓力-0.09Mpa。脫毒完畢后，檢測蓖麻柏中變應(yīng)原含量，得變應(yīng)原去除率為79.0%，；經(jīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，脫毒蓖麻柏后屬于實(shí)際無毒。
[0037]實(shí)施例7 —種低溫連續(xù)相變萃取去除蓖麻柏中變應(yīng)原的方法，包括以下步驟:
(I)將蓖麻籽用低溫連續(xù)相變萃取后去除蓖麻油，使油含量< 6%，得蓖麻柏原料。
[0038](2)稱取處理后的蓖麻柏原料10kg，裝入連續(xù)相變萃取裝置的萃取釜中，通入濃度為100%的丁醇，以一定流速流經(jīng)萃取釜，進(jìn)入解析釜中，在解析釜中相變?yōu)闅怏w，其中萃取到的物質(zhì)落放入解析釜，解析后的溶劑再經(jīng)過冷卻成液體，對物料進(jìn)行反復(fù)脫毒的過程。萃取條件為:萃取溫度100°c，萃取壓力為0.4Mpa，連續(xù)萃取240min，流量150L/h，解析溫度80°C，解析壓力-0.09Mpa。脫毒完畢后，檢測蓖麻柏中變應(yīng)原含量，得變應(yīng)原去除率為53.0%，；經(jīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，脫毒蓖麻柏后屬于實(shí)際無毒。
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)相變萃取去除蓖麻柏中變應(yīng)原的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將蓖麻籽用連續(xù)相變萃取后去除蓖麻油，使油含量<6%，粉碎得到蓖麻柏原料； (2)將蓖麻柏原料裝入萃取釜中，在萃取溫度50°C~100°C、萃取壓力為0.1Mpa^l.0Mpa的條件下，以130L/tTl80L/h的流速流經(jīng)萃取釜，連續(xù)萃取60mirT240min，萃取蓖麻柏后，流進(jìn)解析釜中，解析溫度60°C~100°C，解析壓力-0.1OMpa^-0.09Mpa，萃取劑通過加熱、減壓使萃取劑相變?yōu)闅怏w，再通過即時(shí)冷卻，變?yōu)橐后w再流經(jīng)萃取釜，對物料再次脫毒，如此循環(huán)多次，所述萃取劑是指濃度為55~100%的甲醇、乙醇或丁醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)相變萃取去除變應(yīng)原的方法，其特征在于，所述萃取劑為濃度為100%的甲醇，萃取條件為:萃取溫度90°C，萃取壓力為0.3Mpa，連續(xù)萃取180min，流量160L/h，解析溫度60°C，解析壓力-0.1OMpa0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)相變萃取去除變應(yīng)原的方法，其特征在于，所述萃取劑為濃度90%的甲醇，萃取條件為:萃取溫度80°C，萃取壓力為1.0Mpa，連續(xù)萃取210min，流量150L/h，解析溫度70°C，解析壓力-0.05Mpa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)相變萃取去除變應(yīng)原的方法，其特征在于，所述萃取劑為濃度55%的甲醇，萃取條件為:萃取溫度70°C，壓力為0.1Mpa，連續(xù)萃取120min，流量160L/h，解析溫度80°C，解析壓力-0.06Mpa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)相變萃取去除變應(yīng)原的方法，其特征在于，所述萃取劑為濃度100%的乙醇，萃取條件為:萃取溫度90°C，萃取壓力為0.1Mpa，連續(xù)萃取60min，流量170L/h，解析溫度70°C，解析壓力-0.09Mpa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)相變萃取去除變應(yīng)原的方法，其特征在于，所述萃取劑為濃度90%的乙醇，萃取條件為:萃取溫度50°C，萃取壓力為0.3Mpa，連續(xù)萃取210min，流量180L/h，解析溫度80°C，解析壓力-0.08Mpa。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)相變萃取去除變應(yīng)原的方法，其特征在于，所述萃取劑為濃度70%的乙醇，萃取條件為:萃取溫度70°C，萃取壓力為0.9Mpa，連續(xù)萃取180min，流量130L/h，解析溫度100°C，解析壓力-0.09Mpa。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)相變萃取去除變應(yīng)原的方法，其特征在于，所述萃取劑為濃度100%的丁醇，萃取條件為:萃取溫度100°C，萃取壓力為0.4Mpa，連續(xù)萃取240min，流量150L/h，解析溫度80°C，解析壓力-0.09Mpa。
【文檔編號】A23K1/14GK103766600SQ201410061573
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月24日
【發(fā)明者】曹庸, 李俊, 廖明娟, 杜潔, 戴偉杰 申請人:曹庸