植酸生产工艺

植酸生产工艺
2008-05-31 14:48
3．3．4植酸
又名环己六醇六磷酸酯、肌醇六磷酸，简称PA，分子式C6H18O24P6，相对分子质量660.08。

(1)性状
植酸为浅黄色至黄褐色粘碉状液，易溶于水、95％乙醇、甘油以及丙酮，微溶于无水乙醇和甲醇，不溶于苯、氯仿和乙醚等。

水溶液为强酸性，其水溶液的pH值：浓度1．3％时为0.40，0．7％时为1．7，0.13％时为2．26、0．013％时为3．20。

遇高温易分解，若在120℃以下短时间加热，或浓度较高时，则相对稳定。

植酸有很强的抗氧化能力，与维生素E混合使用，具有相乘的抗氧化作用。

植酸分子中的12个酸羟基都能对金属离子起鳌合作用。

在低PH值下可定量沉淀Fe3+，中等pH值或高PH值下可与所有的其他多价金属离子形成不溶性鳌合物。

(2)生产工艺
植酸广泛存在于植物体内，是所有植物种子的主要成分，一般含量在1％—5％，尤其在米糠、麸皮及油料籽如棉籽饼中，含量非常丰富，甚至高达10％以上。

植酸在植物体内不是以游离状态而是以钙镁复盐即菲汀的形式存在。

从天然植物中提取植酸的基本原理为：用稀酸浸泡原
料．将植酸钙盐转变成可溶性的植酸，然后，通过离子吸
附、沉淀等方法，将植酸从溶液中分离出来，再经过反复置
换和精制处理，即可得到产品。

下面介绍3种方法：
①以米糠为原料，采用中和沉淀法生产，其主要工艺流程如图3—4所示。

粉碎：米糠饼先粉碎，过20目筛。

酸浸：向米糠粉中加入7．5倍的0.1mol/L左右的盐酸(100kg水中加入1.2kg 30％的工业盐酸配制)，保持PH值为2—3，同时需加入酸浸液质量0.55％～5％的尿素、食盐、碳酸铵或硫酸铵等中性盐，以减少原料中的蛋白质、糖类进人酸浸液，不时搅拌。

浸泡时间，冬季为6—8h，夏季为4—6h。

夏季为了防止其腐臭，必要时可加入少量水杨酸作防腐剂。

过滤：酸浸后的萃取液，静置一段时间澄清后，吸取上层清液并过滤之，再将下层悬浮液压滤。

滤干后，用清水洗涤滤渣1～2次，合并滤液和洗涤液，送入中和沉淀工序。

滤
渣可作饲料等。

中和沉淀：将配制好的新鲜石灰乳(生石灰与水的组成比为1：10，缓慢地将水加入生石灰中溶解，取上层石灰乳过100目筛)加入滤液中，边加边搅拌。

控制pH值在5.8～6.0左右，中和静置2h，使植酸钙完全析出。

洗涤过滤：静置后虹吸弃去上清液，再注入清水反复洗涤．至洗液不再呈浅黄色、无酸根、PH值等于7为止。

最后将下层白浆用泵打人压滤机压滤，即得含水约为80％左右的粗制膏状植酸钙镁。

酸溶：将植酸钙镁悬浮于3倍量的蒸馏水中，加草酸的饱和溶液，调节溶液的PH值至3．5，使植酸钙转化为草酸钙沉淀，并将植酸游离出来。

脱色：酸溶液经过滤除去草酸钙后，用活性炭脱色，过滤后，滤液进行离子交换。

离子交换：过滤液先通过阳离子交换树脂(732型或Amberlite 2R-120)，使阳离子NNH4+、Na+、Ca2+、Mg2+等与H+交换。

然后让流出液再通过阴离子交换柱(用704树脂或AG2-X8树脂)，除去SO42-、Cl-、PO43-等阴离子，并使流出液的PH值保持在1．5以下。

浓缩：通过真空蒸发，浓缩至植酸含量达到70％，即为产品。

⑦以米糠为原料，采用离子交换树脂法生产，其主要工艺流程如图3—5所示。

酸浸：取粉碎过筛的脱脂米糠粉10kg加人稀硫酸调PH值至3～4，在不断搅拌下浸渍3—4h，过滤得第一次浸提液。

糠渣中加入稀硫酸调PH值至4—5，不断搅拌下浸渍2～3h，过滤得第二次浸提液。

用少量水洗涤滤渣1～2次，合并2次浸提液和洗涤液，共得约lOOL。

阴离子树脂吸附：将上述合并液通过717(201× 7)型阴离子交换树脂(该树脂预先用盐酸处理成Cl-型)，以吸附植酸钙镁，用温水(40～50℃)将吸附植酸钙镁的树脂逆流洗净(以除去蛋白质和糖类)，再用0.15mol/L氯化钠洗脱无机磷(用钼蓝法检测)，直到洗脱液使钼蓝试剂不再显蓝色为止，然后用0.7mol/l氯化钠溶液洗脱，得到约15L的植酸钠溶液。

阳离子树脂交换：将上述植酸钠溶液用10％稀植酸调pH值为5～6，通过732(00l×7)型阳离于交换树脂(该树脂预先处理为H+型)，当植酸流经该交换柱时，溶液中的Na+与H+交换，流出液呈淡黄色。

脱色浓缩：将流出液先部分减压浓缩，用粉末活性炭脱色，过滤后，滤液减压浓缩(温度不超过70℃)，得到含量为70％的植破溶液915g。

③以棉籽饼为原料，采用中和沉淀法生产。

其主要工艺过程类似于以米糠为原料的中和沉淀法。

棉籽饼粉碎脱脂后，以1.0％～3.0％的硝酸浸提，过滤后，先用ca(oH)2调PH 值至2—4，后用NaoH调PH值至6—8，分离出菲汀沉淀．水洗后，通过阳离子交换柱得稀植酸溶液，经活性炭脱色．再经真空浓缩得到50％的植酸。

植酸的产率达80％以上。

为提高植酸的纯度，可采取以下三种有效方法。

第一种是在酸浸过程中加入少量的溶剂，使浸提液中蛋白质含量大大降低。

第二种是在提取菲汀过程中，稀硝酸溶解后，先加
Ca02钙化，再加NaoH中和至适宜pH值沉淀菲汀，可使沉出菲汀中有机磷含量大大提高，蛋白质和稀酸不溶物大大降低。

第三种方法是在制得的稀植酸溶液中加入少星纯化剂，可使植酸中蛋白质含量进一步降低，提高了植酸产品的纯度。

(3)用途
我国《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760一1996)规定：用于对虾保鲜，可按生产需要适量使用．允许残留量为20mg/kg；用于食用油脂、果蔬制品、饮料和肉制品，最大使用量为0.2g/kg。

实际应用中，植酸常作为抗氧化剂及金属离子鳌合剂，用于防止食品的氧化、褐变或退色。

植酸对植物油具有较好的抗氧化效果。

在植物油中添加0.01％即可明显地防止植物油的酸败。

其抗氧化效果因植物油的种类不同而有差别，用于花生油效果最好，大豆油次之，棉籽油相对较差。

用于水产品罐头，植酸DJ以防止鸟粪石结晶的形成和变色的产生。

在大马哈鱼、鱒色、虾、金枪鱼及墨斗鱼等罐头中，经常发现有玻璃状结晶即鸟粪石的磷酸铵镁
(MgNH4PO4•6H20)．添加0.1%～0.2％的植酸以后，不再产生这种物质。

贝类罐头在加热杀菌时可产生硫化氢等，与肉中的铁、铜以及从罐头铁皮溶出的铁、锡等特别是铁结合，产生硫化物而变黑，为防止变黑可添加0.1％•0.5％的植酸。

另外也可以防止蟹肉罐头出现蓝斑。

蟹是节足动物，其血液中含有血蓝
蛋白，是一种含铜的血色素蛋白。

加热杀菌时所产生的硫化氢与铜反应，容易发生变蓝现象。

添加0.1％的植酸和1％的柠檬酸钠可防止出现蓝斑。

植酸可以防止鲜虾变黑。

鲜虾变黑严重影响其外观质量，为防止其变黑，使用0.7％的亚硫酸钠很有效，但二氧化硫残留量过高。

若添加0.01％—0.05％的植酸与0.3％的亚硫酸钠，效果甚好，且可避免二氧化硫残留量过高。

也有采用0.05％—0.10％的植酸与0.05％的维生素E组合配方，对连头对虾防黑变效果显著。

该配方可以达到连头对虾经6个月以上冻藏(—18℃)不变红也不变黑(如果温度波动很小，可达到9—10个月不变黑)，其质量仍然能达到我国对虾一级鲜度标准和出口对虾—级卫生标准。

植酸也可用于水果及蔬菜的保鲜。

经对黄瓜、西红柿、香蕉等的试验均有明显效果。

可采用浸渍或喷洒法。

植酸溶液的浓度以1％左右为宜。

浓度过低，效果差；浓度高于2％，由于酸性较强，使果蔬表面pH值改变较大，效果也不大理想。

对于肉类制品，植酸可以鳌合其肌红蛋白中的铁，防止由铁催化引起的脂肪氧化。

另外，植酸也可用于制酒工业的除金属剂、水的软化剂及保健饮料的快速止渴剂。

(4)使用注意事项有人认为植酸能鳌合微量金属离子，对人体有不利之处，但多年食用证明其对人体无毒害作用。