[发明专利]一种利用大豆皮制备微晶纤维素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多糖的制备方法，具体是指一种利用大豆皮制备微晶纤维素的方法。

背景技术

纤维素（cellulose）是由葡萄糖组成的大分子多糖，不溶于水及一般有机溶剂，是植物细胞壁的主要成分。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50%以上。一般木材中，纤维素占40～50%，还有10～30%的半纤维素和20～30%的木质素。纤维素的分子式为(C6H10O5)_n，由D-葡萄糖以β-1，4糖苷键组成的大分子多糖，分子量50000～2500000，相当于300～15000个葡萄糖基。纤维素虽然是自然界存在的多聚物，但它不溶于水及一般有机溶剂，因此不能被大部分动物分解为葡萄糖单元而吸收，包括人类。

微晶纤维素（mcc）是一种纯净的纤维素解聚产物，是无臭无味的结晶粉末。微晶纤维素是能自由流动的结晶粉末（非纤维状的微粒子）。不溶于水、稀释的酸和多数的有机溶剂，微溶于20%的碱溶液。微晶纤维素在药用辅料方面用途广泛，可直接用于干粉压片，广泛用作药物赋形剂、流动性助剂、填充物、崩解剂、抗粘剂、吸附剂、胶囊稀释剂等。产品在医药工业上可用作药物赋形剂和药片崩解剂；在食品工业上可作重要的功能性食品基料—膳食纤维素，是一种理想的保健食品添加剂。以面包为例，纤维素给予纤维并增加粗糙度。在面包生产中，可以减少总热值，而不减少产品的体积。作为面包添加剂使用的纤维素是非常昂贵的，这种纤维素的价格是淀粉与糖的二倍到五倍。在涂料工业上利用它的触变性和增稠性可作为水基涂料的增稠剂和乳化剂；在化妆品上它集填料、增稠和乳化作用于一身，对油性物质有很好的乳化能力；在湿法制造人造革生产中作为增粘和填料使用，使人造革表面平滑、厚度均匀。由此可见，微晶纤维素的用途十分广泛，国内对该产品的需求将不断增加。

微晶纤维素由天然纤维素制备而成。棉花的纤维素含量接近100%，为天然的最纯纤维素来源，因此棉花是制作高纯度微晶纤维素最主要的原料之一。但是用棉花制取微晶纤维素需要消耗宝贵的棉花，造价比较高。大豆皮是生产大豆油过程中的副产品，这些副产品产量很大，很便宜，且大部分都作为饲料或者被废弃。大豆皮中一般含粗纤维43%，灰分4.4%，粗蛋白8.9%，脂肪（抽提物）2%，相对来说无木质素，半纤维素也很少，利用大豆皮生产纤维素，在一定的加工量与化学消耗下，可以产生大量的优级微晶纤维素。

现有技术中采用大豆皮制备微晶纤维素一般采用酸解法。《食品工业科技》2011年第8期公开的“酸解法制备大豆皮微晶纤维素的研究”一文中就公开了利用硫酸来制取微晶纤维素的方法。但是现有技术中酸解法所使用的酸都是强酸，污染大，且制取的微晶纤维素纯度不是很高。

公开号为CN1749278的专利，公开了用氯气氧化降解制备纳米微晶纤维素的方法，该方法先将天然植物纤维进行前处理，除去纤维中的非纤维素成分；然后按纤维∶NaOH溶液＝1∶40～60质量比的浴比，将经前处理的纤维加到5～15wt％的NaOH溶液中，通入氯气至体系pH值为6～8，反应完成后静置12～24h；然后按NaOH的用量加入5～15wt％的稀盐酸，静置，取下层的纳米微晶纤维素用去离子水反复漂洗，用超声波处理20～30min，即得到稳定、均匀分散的白色纳米微晶纤维素水溶胶。该方法采用氯气与NaOH反应生成的次氯酸钠与纤维素剧烈反应，将纤维素氧化降解成10～20nm、球状的纳米微晶纤维素。该方法需要用传统的碱法、亚硫酸盐法或有机溶剂法预处理天然纤维以去除纤维素中的非纤维素成分(如果胶、木质素、半纤维素），污水治理难度大。由于次氯酸钠的本身活性较低，因此所得纳米微晶纤维素分离的不充分，需要用超声波处理微晶纤维，成本较高。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术的不足，提供一种利用目前大豆加工处理剩余的低价值的大豆皮为原料制备微晶纤维素的方法。

   本发明的目的可通过如下技术措施来实现：

该方法按如下步骤进行：

a、大豆皮的前处理：取大豆皮磨碎至20～40目，得大豆皮粗粉；

b、大豆皮的初次氧化降解与分离：将a步骤的大豆皮粗粉按照大豆皮粗粉∶水＝1∶4～6重量份配比混合，通入过量氯气后浸泡12～20h，常压下煎煮2～3h，滤过，得固体物质A；

c、大豆皮的二次氧化降解与分离：将b步骤的固体物质A按照固体物质A∶水＝1∶4～6重量份配比混合，通入过量氯气后浸泡12～20h，再用碱调pH＝10～11，常压下煎煮2～3h，滤过，得固体物质B；