專利名稱：固態(tài)發(fā)酵冷榨提取大豆油脂的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種植物油脂的提取方法，特別是涉及一種固態(tài)發(fā)酵冷榨提取大豆油脂的方法。
背景技術：
固態(tài)發(fā)酵是使用微生物在一定濕度、溫度、空氣條件下利用固體基質進行生長的過程。與液態(tài)發(fā)酵相比，固態(tài)發(fā)酵具有所占的體積小，產量高，成本低等特點，但由于固態(tài)發(fā)酵條件設計的不合理，如發(fā)酵溫度、時間、PH值等，發(fā)酵基質相對靜止，能量空氣傳遞困難，使得酸堿度、濕度、菌種分布不均勻，影響發(fā)酵的效果，進而影響下一步油脂的提取。植物油脂的提取主要有熱榨和冷榨工藝，傳統(tǒng)熱榨工藝中蛋白質易變性、油中熱敏性物質易破壞，冷榨工藝相對于傳統(tǒng)熱榨工藝溫度低，使得蛋白質未發(fā)生變性，油脂中的營養(yǎng)成分得以有效保存，但冷榨工藝制油依然存在冷榨餅殘油高、以及一般冷榨出油少或不出油現(xiàn)象?，F(xiàn)有技術中還未有用固態(tài)發(fā)酵與冷榨工藝相結合提取大豆油脂的報道。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對固態(tài)發(fā)酵基質中能量、空氣傳遞困難，酸堿度、濕度、菌種分布不均勻，以及一般冷榨出油少或不出油的現(xiàn)象，提供一種固態(tài)發(fā)酵冷榨提取大豆油脂的方法，達到提聞冷棒大ii油脂得率的目的。為達上述目的，本發(fā)明一種固態(tài)發(fā)酵冷榨提取大豆油脂的方法，包括以下步驟(I)將大豆脫皮、粉碎后加入固態(tài)發(fā)酵罐中滅菌處理；(2)向固態(tài)發(fā)酵罐中噴入菌種進行發(fā)酵，得到發(fā)酵產物；所述的發(fā)酵時間為30-50h，發(fā)酵溫度為25-45°C，菌種添加量為干物料(即脫皮、粉碎后的大豆)重量的4-12%，發(fā)酵 pH 為 6. 5-8. 5 ；(3)將步驟(2)得到的發(fā)酵產物放入冷榨機中進行冷榨；所述的發(fā)酵產物含水率4-8%，冷榨溫度為50-80°C，冷榨螺桿轉速為35-55r/min。本發(fā)明的方法，其中優(yōu)選所述步驟(I)中滅菌處理的溫度為115_125°C，時間12-18min，更優(yōu)選溫度為120°C，時間15min。本發(fā)明的方法，其中優(yōu)選所述步驟(2)中的菌種為枯草芽孢桿菌。本發(fā)明的方法，其中優(yōu)選所述步驟⑵中發(fā)酵時間為40_45h，發(fā)酵溫度為35-400C，發(fā)酵pH為7. 5-8. 0，菌種添加量為干物料重量的8-10%。更優(yōu)選地，所述步驟(2)中發(fā)酵時間為41. Bh,發(fā)酵溫度為38°C，發(fā)酵pH為7. 6，菌種添加量為干物料重量的8%。本發(fā)明的方法，其中優(yōu)選所述步驟(3)中的發(fā)酵產物含水率4-6%，冷榨溫度為65-80°C，冷榨螺桿轉速為35-45r/min。更優(yōu)選地，所述步驟(3)中的發(fā)酵產物含水率5. 9%，冷榨溫度為68. 8 V，冷榨螺桿轉速為44. 5r/min。
本發(fā)明還涉及上述提取方法得到的大豆油脂。本發(fā)明提供了一種固態(tài)發(fā)酵冷榨提取大豆油脂的方法，本發(fā)明的發(fā)酵條件大豆粉末能充分發(fā)酵，使得大豆粉發(fā)酵后得以蓬松，利于空氣的傳遞，使得酸堿度、濕度、菌種分布均勻，利于后期對其冷榨，提高冷榨得油率。油脂提取率與提取的工藝條件關系密切，發(fā)酵溫度、發(fā)酵pH、菌種添加量以及發(fā)酵產物含水率、冷榨溫度、螺桿轉速等直接影響油脂提取率的高低。本發(fā)明通過大量的理論分析和無數次的篩選試驗和對比試驗得到當發(fā)酵時間為30-50h，發(fā)酵溫度為25-45°C，菌種添加量為干物料重量的4_12 %，發(fā)酵pH為6. 5-8. 5 ；發(fā)酵產物含水率4-8%，冷榨溫度為50-80°C，冷榨螺桿轉速為35-55r/min時，大豆油脂的提取率高于現(xiàn)有常規(guī)冷榨法的大豆油脂提取率，油脂品質高于現(xiàn)有熱榨工藝。當發(fā)酵時間為41. 8h，發(fā)酵溫度為38°C，菌種添加量為干物料重量的8%，發(fā)酵pH為7. 6 ;發(fā)酵產物含水率5. 9%，冷榨溫度為68. 80C，冷榨螺桿轉速為44. 5r/min時，為最佳的提取工藝條件，油脂的提取率平均為47. 59%，總油提取率預測值為46. 56±0. 30%。本發(fā)明方法大大提高了冷榨法提取大豆油脂的提取率，具有工藝方法簡單、得油率高、油脂質量好的特點。下面結合附圖對本發(fā)明的固態(tài)發(fā)酵冷榨提取大豆油脂的方法作進一步說明。


圖I為本發(fā)明方法的工藝路線圖；圖2a、圖2b為發(fā)酵時間與發(fā)酵溫度交互對油回收率的響應面與等高線；圖3a、圖3b為發(fā)酵pH與發(fā)酵溫度交互對油回收率的響應面與等高線；圖4a、圖4b為接菌量與發(fā)酵溫度交互對油回收率的響應面與等高線；圖5a、圖5b為發(fā)酵pH與發(fā)酵時間交互對油回收率的響應面與等高線；圖6a、圖6b為發(fā)酵pH與接菌量交互對油回收率的響應面與等高線；圖7a、圖7b為發(fā)酵產物含水率與冷榨溫度交互對油回收率的響應面與等高線；圖8a、圖8b為發(fā)酵產物含水率與冷榨螺桿轉速交互對油回收率的響應面與等高線。
具體實施例方式以下結合附圖、實施例和試驗數據，對本發(fā)明上述的和另外的技術特征和優(yōu)點作更詳細的說明。如圖I所示的工藝路線，一種固態(tài)發(fā)酵冷榨提取大豆油脂的方法，提取方法步驟如下(I)、將大豆脫皮、粉碎后加入固態(tài)發(fā)酵罐中滅菌(滅菌處理的溫度為115_125°C，時間12-18min，優(yōu)選溫度為120°C，時間15min) ; (2)、向固態(tài)發(fā)酵罐中噴入菌種(枯草芽孢桿菌)進行發(fā)酵，得到發(fā)酵產物；所述的發(fā)酵時間為30-50h，發(fā)酵溫度為25-45°C，菌種添加量為干物料(即脫皮、粉碎后的大豆)重量的4-12%，發(fā)酵pH為6. 5-8.5 ; (3)、將步驟(2)所得發(fā)酵產物放入冷榨機中進行冷榨，所述的冷榨溫度50-80°C，冷榨螺桿轉速為35-55r/min,發(fā)酵產物含水率4-8 %。
所述方法發(fā)酵優(yōu)選參數是發(fā)酵時間為40_45h，發(fā)酵溫度為35_40°C，發(fā)酵pH為
7.5-8. 0，菌種添加量為干物料重量的8-10%。最優(yōu)選參數是發(fā)酵溫度為38°C，發(fā)酵時間為41.8h，發(fā)酵pH為7. 6，菌種添加量為干物料重量的8%。
所述方法冷榨優(yōu)選參數是發(fā)酵產物含水率4-6%，冷榨溫度為65_80°C，冷榨螺桿轉速為35-45r/min。最優(yōu)選參數是發(fā)酵產物含水率5. 9%，冷榨溫度68. 8°C，冷榨螺桿轉速為 44. 5r/min。
脫皮大豆固態(tài)發(fā)酵最優(yōu)參數篩選試驗I. I 材料I. I. I原料與試劑大豆農-46 ;枯草芽孢桿菌(東北農業(yè)大學食品學院提供)氫氧化鈉、鹽酸等為市售分析純。1.1.2 儀器分析天平，F(xiàn)A2004上海市舜宇恒平科學儀器有限公司；粉碎機，金壇市醫(yī)療器械廠；電熱恒溫鼓風干燥箱，寧波新芝生物科技股份有限公司；固態(tài)發(fā)酵罐，GS廣世生物。I. 2試驗方法I. 2. I豆的成分測定水分的測定GB304_87進行測定；粗脂肪的測定GB5512_85中索氏抽提法進行測定;I. 2. 2計算公式
油脂提取率(％) =*1 oo%
原料大五 所含油脂克數2結果與討論2. I固態(tài)發(fā)酵工藝的響應面實驗優(yōu)化反應條件2. I. I實驗因素水平編碼表在單因素研究的基礎上，選取發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間、發(fā)酵pH和菌種添加量4個因素為自變量，以油脂提取率為響應值，根據中心組合設計原理，設計響應面分析實驗，其因素水平編碼表見表I。表I因素水平編碼表
(0C)(h)(%)
-I303576
035407.58
14045810
245508.512
.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2. I. 2響應面實驗安排及實驗結果本實驗應用響應面優(yōu)化法進行過程優(yōu)化。以X1、X2、X3、X4為自變量，以油脂提取率為響應值Y，響應面實驗方案及結果見表2。實驗號1-24為析因實驗，25-36為10個中心試驗，用以估計實驗誤差。表2響應面實驗方案及實驗結果
權利要求
1.一種固態(tài)發(fā)酵冷榨提取大豆油脂的方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)將大豆脫皮、粉碎后加入固態(tài)發(fā)酵罐中滅菌處理； (2)向固態(tài)發(fā)酵罐中噴入菌種進行發(fā)酵,得到發(fā)酵產物；所述的發(fā)酵時間為30-50h，發(fā)酵溫度為25-45°C，菌種添加量為干物料重量的4-12%，發(fā)酵pH為6. 5-8. 5 ； (3)將步驟(2)得到的發(fā)酵產物放入冷榨機中進行冷榨；所述的發(fā)酵產物含水率4-8%，冷榨溫度為50-80°C，冷榨螺桿轉速為35-55r/min。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于所述步驟(I)中滅菌處理的溫度是115-125°C，時間 12-18min，優(yōu)選溫度是 120°C，時間 15min。
3.根據權利要求I所述的方法，其特征在于所述步驟(2)中的菌種為枯草芽孢桿菌。
4.根據權利要求I所述的方法，其特征在于所述步驟(2)中發(fā)酵時間為40-45h，發(fā)酵溫度為35-40°C，發(fā)酵pH為7. 5-8. O，菌種添加量為干物料重量的8-10%。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于所述步驟(2)中發(fā)酵時間為41.8h，發(fā)酵溫度為38°C，發(fā)酵pH為7. 6，菌種添加量為干物料重量的8%。
6.根據權利要求I所述的方法，其特征在于所述步驟(3)中的發(fā)酵產物含水率4-6%，冷榨溫度為65-80°C，冷榨螺桿轉速為35-45r/min。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于所述步驟(3)中的發(fā)酵產物含水率5.9%，冷榨溫度為68. 8°C，冷榨螺桿轉速為44. 5r/min。
8.權利要求1-7任一項所述的提取方法得到的大豆油脂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種固態(tài)發(fā)酵冷榨提取大豆油脂的方法。其包括以下步驟將大豆脫皮、粉碎后加入固態(tài)發(fā)酵罐中滅菌處理；向固態(tài)發(fā)酵罐中噴入菌種進行發(fā)酵，得到發(fā)酵產物；所述的發(fā)酵時間為30-50h，發(fā)酵溫度為25-45℃，菌種添加量為干物料重量的4-12％，發(fā)酵pH為6.5-8.5；將步驟(2)得到的發(fā)酵產物放入冷榨機中進行冷榨；所述的發(fā)酵產物含水率4-8％，冷榨溫度為50-80℃，冷榨螺桿轉速為35-55r/min。本發(fā)明方法使得大豆粉發(fā)酵后得以蓬松，利于空氣的傳遞，使得酸堿度、濕度、菌種分布均勻，利于后期對其冷榨，大大提高了冷榨法提取大豆油脂的提取率，具有工藝方法簡單、得油率高、油脂質量好的特點。
文檔編號C11B1/06GK102643712SQ20121006991
公開日2012年8月22日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權日2012年3月16日
發(fā)明者朱秀清, 李楊, 江連洲, 王心剛, 齊寶坤 申請人:東北農業(yè)大學