不同原料中植酸提取方法的研究現(xiàn)狀

摘要：植酸普遍存在于植物性食物中，應(yīng)用非常廣泛。植酸的提取方法主要有三種：菲丁法、溶劑萃取法、膜分離法。提取法制取植酸主要以農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)物如脫脂米糠、玉米浸漬水等為原料經(jīng)分離、除雜、中和等工序制取?；诖?，對(duì)植酸在不同原料中的分布狀況進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，并對(duì)三種植酸提取方法進(jìn)行了優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比分析。

關(guān)鍵詞：提?。恢菜幔环贫?；萃??；膜分離

中圖分類號(hào)：Q81 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1000-8772（2013）03-0178-02

植酸，又名肌醇六磷酸，化學(xué)名環(huán)己六醇六磷酸酯，廣泛存在于植物性食物如谷類、豆類、油料作物中，以豆類胚乳、谷類麩糠和玉米胚芽中含量為高。植酸是一種多功能綠色食品添加劑，具有天然無(wú)毒的特點(diǎn)，而且還具有許多生理活性和保健功能。另外，植酸還是一種重要的有機(jī)磷系添加劑，和金屬離子有著極強(qiáng)的螯合能力和抗氧化性，具有獨(dú)特的生理藥理功能和化學(xué)特性。因此植酸在食品工業(yè)、日化工業(yè)、醫(yī)學(xué)、紡織工業(yè)、金屬加工與防護(hù)業(yè)及其他工業(yè)中應(yīng)用廣泛，可做食品添加劑、抗齲齒劑、發(fā)酵促進(jìn)劑、防變色劑、抗氧劑、防腐劑、發(fā)酵促進(jìn)劑、絡(luò)合劑等。

近年來(lái)植酸生產(chǎn)得以迅速發(fā)展，生產(chǎn)植酸的廠家越來(lái)越多，生產(chǎn)過程中如何低耗、高效的提取產(chǎn)品中的植酸，是植酸生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的根本。在提取工藝方面，國(guó)內(nèi)外已有比較先進(jìn)而成熟的各種方法。目前世界工業(yè)化生產(chǎn)植酸產(chǎn)量最大的是日本三井東壓化學(xué)公司，產(chǎn)量60～85t。國(guó)外關(guān)于植酸生產(chǎn)和應(yīng)用的研究每年都有大量專利報(bào)道。本文綜述了植酸的理化性質(zhì)、提取工藝，討論了不同原料中植酸的研究方向及發(fā)展前景，以期推動(dòng)我國(guó)植酸的研究開發(fā)和利用。

1 植酸的理化特性

植酸是一種淡黃色或褐色漿狀粘稠液體，呈強(qiáng)酸性，易溶于水、乙醇、丙酮，微溶于無(wú)水乙醇和甲醇，幾乎不溶于無(wú)水乙醚、苯、己烷、氯仿。植酸的毒性極低，小白鼠口服半致死量為4220～4942mg/kg，比食鹽更為安全，是一種多功能綠色食品添加劑。

2 植酸在不同原料中的分布和研究現(xiàn)狀

植酸主要存在于植物體內(nèi)，是所有植物種子的主要成分。一般含量在1%～5%，約占植物含磷總量的60%～90%，尤其是在米糠、麩皮、油料種子中，含量非常豐富，甚至高達(dá)10%以上。

2.1 谷物中的植酸

在水稻、大麥中，90%以上的植酸貯存于糊粉層，10%左右則主要在盾片層。但在玉米中，則90%在盾片層，只有10%在糊粉層。

雖然各種谷類食品的植酸含量不同，但總體來(lái)說(shuō)，含麩皮的谷類食品植酸含量最高。小米的植酸含量為3.54～7.96mg/g，大米的植酸含量為1.0～1.35mg/g，全麥粉的植酸含量為6～10mg/g，精粉植酸含量2～4mg/g，玉米面、小米面及高粱米面中植酸的平均含量為10mg/g，燕麥、裸麥及大麥的植酸含量介于4～7mg/g之間，小麥麩皮的植酸含量為25～58mg/g，燕麥糠中的含量為20mg/g，大米米糠中的含量為58mg/g。

我國(guó)谷類加工的副產(chǎn)物（如米糠、小麥麩皮）目前綜合利用率低，利用植酸含量較高的副產(chǎn)物作為植酸生產(chǎn)的新原料，是提高我國(guó)植酸生產(chǎn)的年產(chǎn)量和生產(chǎn)水平的途徑，也是植酸研究的一個(gè)發(fā)展方向。

2.2 油料種子中的植酸

植酸在菜籽餅粕中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%～4%，以“植酸一多價(jià)金屬陽(yáng)離子—蛋白質(zhì)”三元復(fù)合物的形式存在，它可以抑制蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)元素的生物利用性，被視為抗?fàn)I養(yǎng)因子。

潘麗軍等用膜分離法提取菜籽餅粕中的植酸，同時(shí)回收蛋白質(zhì)，不僅分離得到質(zhì)量較高的植酸產(chǎn)品，同時(shí)獲得高純度的蛋白成品。

3 植酸的不同提取工藝比較

植酸在植物體內(nèi)不是游離狀態(tài)，是以鈣、鎂、鉀等金屬?gòu)?fù)鹽（俗稱菲丁）的形式存在，植酸復(fù)鹽多為沉淀物。植酸與植酸復(fù)鹽在pH值改變的情況下可發(fā)生轉(zhuǎn)換，當(dāng)pH值降低到低至3時(shí)，植酸復(fù)鹽基本轉(zhuǎn)變?yōu)橹菜岫芙?，?dāng)pH值升高到8時(shí)，幾乎100%形成植酸復(fù)鹽沉淀。從天然植物中提取植酸利用的就是植酸的這一性質(zhì)，將植酸提取并使之與原料中其他成分分離。

提取法制取植酸又可以分為以下三種：菲丁法、溶劑萃取法和膜分離法。三種植酸提取法的工藝流程各自具有自己的優(yōu)缺點(diǎn)。

3.1 菲丁法

菲丁法制取植酸的工藝流程如下所示：

菲丁法的優(yōu)點(diǎn)是：該方法為傳統(tǒng)工藝，原料易得，操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)穩(wěn)定性強(qiáng)。不足之處主要在于所生產(chǎn)植酸質(zhì)量差、植酸得率較低、工藝流程長(zhǎng)、生產(chǎn)能力小、規(guī)模效益差、設(shè)備投資高。目前我國(guó)的傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)植酸的得率僅為2.5%～3%左右，植酸濃度約在40%左右。由于加入稀酸和堿液，所得產(chǎn)品雜質(zhì)較多，且無(wú)機(jī)鹽和蛋白質(zhì)的含量較高，使產(chǎn)品質(zhì)量受到一定程度的影響。

3.2 溶劑萃取法

其制取植酸的工藝流程如下：

溶劑萃取法是目前生產(chǎn)植酸的主要方法，和傳統(tǒng)方法相比，采用萃取劑（如正己烷、正庚烷等）脫脂時(shí)很好的除去了蛋白質(zhì)等雜質(zhì)。采用氨水中和避免了引入其他金屬離子。稀酸溶解后的溶解液采用碳酸氫鈉作沉淀劑，能夠有效的去除無(wú)機(jī)磷，使產(chǎn)品植酸中無(wú)機(jī)磷的含量大大減少。但此法生產(chǎn)植酸時(shí)，由于萃取劑的使用使生產(chǎn)成本增加。在氨水中和沉淀操作過程中，為了確保除去產(chǎn)品雜質(zhì)，并使植酸鈣、鎂、銨鹽沉淀完全，需要嚴(yán)格控制pH值，這就增加了操作難度。另外此法還有植酸得率較低、工藝流程長(zhǎng)、生產(chǎn)能力小、規(guī)模效益差、設(shè)備投資高、過濾后洗滌難等缺點(diǎn)。

3.3 膜分離法

膜分離法制取植酸的工藝流程如下所示。

膜分離法的優(yōu)點(diǎn)有：制取的植酸產(chǎn)品質(zhì)量好，植酸含量高，雜質(zhì)含量小，外觀透明，幾乎無(wú)色；制取植酸過程中不引入其他化學(xué)物質(zhì)，節(jié)省原料，使產(chǎn)品雜質(zhì)含量減小。超濾使蛋白質(zhì)、淀粉等大分子物質(zhì)一次性除去，并濾除了大部分色素，產(chǎn)品質(zhì)量高。此法的缺點(diǎn)是離子交換后交換液中仍有大量的高分子物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、淀粉等，在超濾過程中這些大分子物質(zhì)極易使超濾膜堵塞，給生產(chǎn)維護(hù)帶來(lái)困難。此外，此生產(chǎn)工藝所要求的設(shè)備投資較高。

（責(zé)任編輯：陳麗敏）