植酸生产工艺

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1、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°C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

2、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

3、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

4、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，

5、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

6、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1OOL。 阴离子树脂吸附：将上述合并液通过717（201X 7）型阴离子交换树脂（该树脂预先用盐 酸处理成C1-型），以吸附植酸钙镁，用温水（40〜50°C）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0.15mo1/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0.7mo1/1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（001X7） 型阳离于交

7、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70C）,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

8、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 — 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

9、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、瓣色、 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

10、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(一

11、18°C)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一级卫生标准。 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