[发明专利]脱酚浓缩棉籽蛋白萃取工艺

说明书

本发明公开了一种脱酚浓缩棉籽蛋白萃取工艺，是以清理、分级、破碎、多级分离、调质、软化、轧坯、烘干后的物料为原料，以非极性溶剂和极性溶剂为萃取剂，两种溶剂前后投入，混合萃取棉酚、棉籽糖和棉籽油，混合液充分萃取棉酚和棉籽糖，取出分离，极性溶剂经过分离、提纯，循环使用，低浓度非极性混合油继续萃取棉籽油，经过低温浸提、分离得到浓混合油、混合酚液和湿粕，浓混合油经多级分离，浓混合油经负压蒸发、混合油精炼、得到成品油和非极性溶剂，成品油罐装保存，非极性溶剂循环使用，湿物料经物理挤压、真空烘干脱溶和真空调质，得到脱酚和水溶性蛋白高的棉籽脱酚浓缩高蛋白。

技术领域

本发明涉及棉籽加工技术领域，具体涉及一种脱酚浓缩棉籽蛋白萃取工艺。

背景技术

中国是世界产棉大国，据统计2020年产棉花600万吨，棉籽600多万吨，用于榨油、浸出可得200多万吨蛋白饲用原料，棉籽蛋白在质量上近似于豆类蛋白质，其营养价值比豆类蛋白质高。从棉籽蛋白氨基酸的组成看，除蛋氨酸稍低外，其余必须氨基酸均达到联合国粮农组织(FAO)推荐的标准，因而棉籽蛋白是一种很好的蛋白质食品和饲料资源，可用来替代鱼粉和豆粕等，并且脱酚浓缩棉蛋白价格相对于浓缩大豆蛋白、鱼粉来说比较低，拥有很强的市场竞争优势。因此研究和开发脱酚浓缩脱毒棉蛋白资源，前景广阔，具有可再生蛋白资源持续发展的战略意义。

普通棉粕含有较高的游离棉酚(国家规定1200ppm以下)，游离棉酚本身具有毒性，降低了日粮中氨基酸利用率，影响畜禽造血功能，使动物生长受阻。并且，其本身不易排泄，作为饲料原料对牲畜和家禽的肝脏及雄性生殖系统损害较大，在使用时会影响动物的繁殖机能，甚至造成动物不育，因有毒游离棉酚的存在，很大程度限制了其作为蛋白资源的广泛应用和使用量。

棉籽加工简介如下：

(1)传统加工技术：

传统的棉籽加工生产属于高温生产工艺，主要是通过液压、螺旋压榨法、预榨(膨化)浸出法和直接溶剂法等方法来制取油脂和饼粕，提取的棉籽油是传统工艺主要产品，传统的棉籽加工业产品结构为：棉籽油、棉饼(棉粕)、油泥(皂脚)，在榨油或预榨浸出后得到的棉饼(棉粕)仍含有大量棉酚毒性，同时通过高温、高水分蒸炒，游离棉酚迅速和赖氨酸反应，有效氨基酸便降低，再高温、高压压榨使得蛋白变性，水溶性蛋白含量通常较低，所以棉饼(棉粕)只能作为棉籽加工业的低级产品，在饲料、食品行业的使用受到限制，除了把少量的脱脂饼粕用于饲料喂反刍动物外，很多地区只得将其作为肥料，失去了其原有的价值，这在目前人类饲用和食用蛋白日感缺乏的情况下是蛋白资源的浪费。

(2)传统的脱毒技术有：

a、加热法即棉酚在一定温度下能与棉籽蛋白之中的氨基酸结合形成固束棉酚，这种办法不能使蛋白质充分利用，并降低了棉籽蛋白的营养价值。硫酸铁络合法利用硫酸铁和棉酚中的羟基结合，从而固束棉酚，游离棉酚降到要求指标，但不能工业化生产，再者蛋白质含量降低，粕的饲用价值较差。

b、微生物发酵法是将棉粕控制在一定温度下，通过微生物发酵作用，使棉酚发生分解，变成无毒物质，从而降低毒害作用，但工业化生产不多。化学添加剂法——该法根据棉酚在不同条件下存在三种异构体，在加入化学试剂后，是棉酚形成双烯酮式异构体，使其容易热固束和增加水中的溶解度，从而达到脱毒效果。但是此法解决不了蛋白变性，而且要和高温压榨浸出相结合才能实施，不够完善。总而言之，研究脱毒方法很多，但真正适于应用的不是很多。

c、现行较成熟的脱毒技术：一种是混合溶剂法(一步溶剂法)，另一种是液-液-固萃取法(两步溶剂法)。传统的混合溶剂法是采用极性溶剂浸出的方法，油脂被浸出的同时，棉酚也被浸出，该法的优点是饼粕蛋白质含量较高，游离棉酚含量低，但棉籽经浸出后大部分游离棉酚变为固束棉酚，仍要损失一小部分氨基酸。