鸡蛋中卵磷脂提取工艺研究

2021-01-04 22:27关爱国
食品安全导刊 2021年12期
关键词:粗提物卵磷脂鸡蛋

关爱国

摘 要:卵磷脂(Lecithin)是一种含磷酸的类脂化合物,是构成细胞生物膜的基本组成成分,具有较高的营养价值和生理调节机能,并且作为一种天然的表面乳化剂,具有乳化、分散、润湿、速溶、脱膜和分离等作用,主要存在于大豆、菜籽、花生、蛋黄中。本研究以鸡蛋蛋黄为原料,通过有机溶剂萃取法提取卵磷脂,探索卵磷脂粗提物的最佳提取工艺。有机溶剂采用乙醚溶液,并通过单因素及正交实验对回流提取过程进行了优化。通过实验数据分析,得出影响卵磷脂提取率的因素依次为乙醚浓度>提取温度>提取时间;回流提取最佳工艺条件为:乙醚浓度为90%,温度为30 ℃,提取时间为1 h。为卵磷脂生产工艺的市场化提供参考依据。

关键词:鸡蛋;卵磷脂;粗提物

Study on the Extraction Technology of Lecithin from Eggs

GUAN Aiguo

(Jiangxi University of Science and Technology, Nanchang 330000, China)

Abstract: Lecithin is a lipid compound containing phosphoric acid. It is the basic component of cell biomembrane. It has high nutritional value and physiological regulation function. As a natural surface emulsifier, It has the functions of emulsification, dispersion, wetting, instant dissolution, de-filming and separation. It mainly exists in soybeans, rapeseeds, peanuts, and egg yolks. In this study, egg yolk was used as raw material, and lecithin was extracted by organic solvent extraction method to explore the best extraction process for crude lecithin. The organic solvent adopts ether solution, and the reflux extraction process is optimized through single factor and orthogonal experiment. Through the analysis of experimental data, it is concluded that the factors affecting the extraction rate of lecithin are ether concentration > extraction temperature > extraction time; the optimal process conditions for reflux extraction are: ether concentration of 90%, temperature of 30 ℃, and extraction time of 1 h. Provide reference basis for the marketization of lecithin production process.

Keywords: egg; lecithin; crude extract

1 材料與方法

1.1 材料与试剂

原料:市售新鲜鸡蛋。

试剂:乙醚(分析纯);丙酮。

1.2 设备

磁搅拌器(79-1型,江苏中大仪器厂);离心机(TDL80-2B型,上海安亭科学仪器厂);真空干燥器(DZF-6020型,上海-恒科学仪器有限公司);旋转蒸发仪(SHZ-Ⅲ型,上海亚荣生化仪器厂)[1]。

1.3 实验方法

1.3.1 卵磷脂的提取工艺流程

卵磷脂的提取工艺流程如图1所示。

1.3.2 操作要点

(1)蛋黄分离[2]。取3 kg左右鸡蛋,先用清水冲洗干净,再将蛋黄与蛋清分离,大约能获得500 g蛋黄(须将蛋黄和蛋清彻底分离)。称量一定量的鸡蛋蛋黄(去蛋清)于洁净的带塞三角锥形瓶中备用。

(2)乙醚浓度配制[2]。分别配制体积分数为75%、80%、85%、90%、95%的乙醚各120 mL,以备后用。

(3)搅拌回流提取。将准备好的蛋黄搅拌均匀,向其中加入一定浓度的乙醚溶液,然后在磁搅拌器上搅拌回流提取一定时间后,静置10 min,经漏斗过滤,往残渣中加入同浓度的乙醚溶液,再将其放于磁搅拌器上搅拌回流提取一定时间,过滤,取滤液,与第一次滤液合并,加入一定量丙酮除杂质,待用[4]。

(4)离心。将粗提物离心分离,离心机的转速为4 000 r/min,时间10 min。

(5)蒸发回收。将第一次提取液和第二次提取液混合,在旋转蒸发仪中用60 ℃水浴回收乙醚。

(6)过滤。将磁搅拌器搅拌后的提取液用布氏漏斗在旋转蒸发仪上真空抽滤,滤饼用一定量丙酮冲洗[5]。

(7)真空干燥。减压真空干燥约30 min,温度为60 ℃、真空度为-0.09~-0.1 MPa。

2 结果与分析

2.1 乙醚浓度对粗卵磷脂提取率的影响

选取95%乙醚、90%乙醚、85%乙醚、80%乙醚、75%乙醚进行水平试验。其他条件:提取时间40 min;温度30 ℃。实验结果如图2所示,在试验取值范围内,乙醚浓度为90%时,卵磷脂得率可达到最大值。在乙醚浓度大于90%时,由于乙醚容易挥发,使提取率没有提高,因此,90%乙醚为提取卵磷脂的最佳浓度。

2.2 提取温度对粗卵磷脂提取率的影响

选取温度为20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃进行水平实验。其他条件恒定:95%乙醚;提取时间30 min。实验结果如图3所示,在试验取值范围内,提取率随萃取温度的增大而逐渐增加,30 ℃时提取率达到最大,高于30 ℃反而下降。提取过程是固-液相之间的扩散过程,温度较低时提高提取温度,可以增加分子的动能,从而提高溶质扩散速率,导致卵磷脂溶解度增大。但是,高于30 ℃后,提取率下降的原因可能是由于卵磷脂溶于乙醚是放热反应,溶解度随温度的上升而减小,故卵磷脂的提取温度以30 ℃为宜。

2.3 提取时间对卵磷脂提取的影响

选取时间为20 min、30 min、40 min、60 min、80 min进行水平试验。其他条件恒定:95%乙醚;温度30 ℃。实验结果如图3所示,结果表明,卵磷脂提取率随萃取时间的延长而增加。由于溶质分子的溶解扩散需要一定时间,延长静置时间,有利于提高卵磷脂提取率。由图4可知,提取时间在1 h后曲线上升比较平缓,从经济、效率等方面考慮,提取时间以1 h最为合适。

2.4 提取工艺优化

根据乙醚浓度A、萃取温度B、萃取时间C对卵磷脂提取率的影响,设计3水平3因素L9(33)正交实验(表1),实验结果如表2。

实验结果表明,最优工艺条件为A3B2C3,即乙醚浓度为90%,温度为30 ℃,提取时间为1 h,在该提取条件下,得率为14.50%。对表2进行极差分析可知:对卵磷脂提取率影响因素依次为乙醚浓度A>提取温度B>提取时间C。

3 结论

本研究以蛋黄为原料,利用乙醚溶液作为提取剂、丙酮除去杂质提取蛋黄卵磷脂,研究了提取温度、提取时间、溶剂浓度对提取率的影响。最佳提取条件为:乙醚浓度为90%,温度为30 ℃,提取时间为1 h,在该提取条件下,得率为14.50%。刚制备时产品为白色,放置一段时间后变为黄色,久置变为棕褐色,可能是由于分子中存在不饱和脂肪酸,存放过程中易受光线、空气及温度的影响而变色,因此,产品宜放在低温、棕色瓶密封储存。

参考文献

[1]吕维忠,钟振声.一种天然食品乳化剂的提取工艺研究[J].广州食品工业科技,1999(2):5-6.

[2]赵彬侠,张小罩,卢荣,等.蛋黄卵磷脂的提纯工艺研究[J].西北大学学报(自然科学版),2004(3):297-300.

[3]邹亚萍,马坤.卵磷脂在制药行业中的应用研究[J].江西化工,2003(4):128-129.

[4]李清春,张景强.卵磷脂的特性及其在食品中的应用[J].保鲜与加工,2001(1):23-25.

[5]何秋星.天然表面活性剂卵磷脂在化妆品中的应用[J].韶关大学学报,1995(2):133-139.

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