大豆卵磷脂分离纯化工艺的研究进展*

彭述辉，黄利华，熊 波，张 挺

（1.广州城市职业学院食品系，广州 510405；2.福建农林大学食品科学学院，福州 350002）

卵磷脂（lecithin）是目前公认的最具生物活性的磷脂，由于具有多种生理功能的优良特性，而受到广泛的关注[1,2]。大豆卵磷脂是以大豆油脚为原料提炼的卵磷脂，含有胆碱、维生素、矿物质、亚麻酸及次亚麻酸等成分，其中胆碱是大豆卵磷脂的主要成分，也是人体所必需的营养素，具有乳化性[3]、抗氧化性[4,5]、降低胆固醇[6]、调节血脂[7,8]等作用和延缓衰老[9,10]、增强记忆力[11,12]、预防心脑血管疾病[13]等营养保健功能，目前已被广泛应用于食品、化妆品和饲料等行业中。然而，由于我国对于大豆卵磷脂的提取和纯化工艺的研究起步晚，生产加工技术落后，导致目前所生产的卵磷脂产品存在纯度不高、有异味等[14,15]问题，严重的制约了大豆卵磷脂行业的发展。

为此，对近年来大豆卵磷脂分离纯化工艺的研究进展做一简要综述，以期为高纯度大豆卵磷脂的研究与应用提供参考。

1 提取工艺

1.1 有机溶剂萃取法

有机溶剂萃取法是目前最为常见的卵磷脂加工工艺，具有生产能力大、周期短、便于连续操作、成本低廉、便于回收利用等特点。其原理是利用各磷脂组分在C1～4的低级醇、正己烷、石油醚、乙醚、乙酸乙酯等溶剂中溶解度的不同，将卵磷脂与其他组分进行分离。一般的工艺流程为：首先利用丙酮除去大豆油脚中的油，得到粗磷脂，再用低级醇把卵磷脂从几种磷脂的混合物中提取出来。该方法的关键在于找到一种对卵磷脂具有良好溶解性和选择性的溶剂或溶剂系统。李卫等[16]采用85%的乙醇作为溶剂对粗磷脂进行精制，所获得的产品卵磷脂的含量可达到80%。

1.2 超高压萃取法

豆粕→加入乙醇溶液→超高压处理→旋转蒸发→丙酮脱油→过滤→成品

超高压萃取是一种新型食品加工技术，利用100～1000MPa的液体静压力对物料进行处理，使物料与萃取剂之间的相平衡发生改变，使具有生理活性的物质从物料中向溶剂中转移，提高产物的提取率。该方法具有能耗低、溶剂消耗少、操作简单等优点[17,18]。贾昌喜等[19]采用超高压萃取法对豆粕中的卵磷脂进行提取，研究了压力、保压时间、乙醇浓度和溶剂原料比等因素对卵磷脂得率的影响。发现卵磷脂的得率随施加压力的增加，先增加而后迅速减小；随着保压时间的增加，先增加而后逐渐减小；随着溶剂原料比的增加而逐渐增加，并在乙醇浓度大于50%时，迅速增加。并通过正交优化，获得了超高压萃取卵磷脂最佳工艺为：压力200MPa，保压时间20min，溶剂与原料比为401003d11（mL 1003d1g），乙醇体积分数为75%，在此条件下卵磷脂得率为11.33mg/g。

1.3 超声波萃取法

大豆粉末磷脂→超声波萃取→过滤→金属离子沉淀→成品

超声波萃取技术其基本原理是利用超声波在液体中的空化作用，加速卵磷脂的浸出和提取。该方法提取时间短，提取温度低，提取效率高，已被广泛应用于生物活性成分的提取[20-22]。牟德华等[23]采用该法对大豆卵磷脂进行萃取，研究了萃取温度、萃取次数、固液比、萃取时间和乙醇浓度等因素对萃取产物纯度的影响。并通过正交实验获得了超声波辅助萃取卵磷脂的最佳分离条件为：乙醇浓度95%，萃取温度20℃，萃取时间40min，萃取次数2次，固液比0.1g/mL。在此条件下制得的卵磷脂纯度为75.3%,得率可达到27.63%。

1.4 超临界CO2萃取法

大豆油脚→预脱水→浓缩→丙酮萃取→残留丙酮脱除→粗磷脂分离→蒸馏→超临界CO2萃取→大豆卵磷脂

超临界CO2萃取法是利用卵磷脂在乙醇作夹带剂的条件下，在超临界CO2中具有溶解性，而将卵磷脂分离出来的方法。该方法具有操作简单、无溶剂残留、产品纯度高等优点。

其中萃取压力、萃取温度、萃取时间和乙醇添加量是影响超临界CO2萃取法对卵磷脂萃取率和产物纯度的4个重要因素。张德权等[24]对这4个因素的影响水平进行了研究，结果表明，对卵磷脂萃取率的影响依次为：乙醇添加量>萃取温度>萃取时间>萃取压力。Teberiklcr等[25]在20.7MPa、60℃、以10%乙醇为携带剂对脱油磷脂进行萃取，所获得卵磷脂纯度可达到95%以上。超临界CO2萃取法在低温下对卵磷脂进行纯化，能够有效的保持卵磷脂所特有的生物活性，且有细化分离不同分子类型卵磷脂的潜力，然而该方法成本较高，工业化难度较大。

2 纯化工艺

在工业生产中，单纯使用萃取法制备卵磷脂的纯度都不会太高，仅介于60%～80%之间，根本无法达到医药、保健等领域的要求，因此，为了获得高纯度的卵磷脂产品还往往需要对获得的卵磷脂粗产品进行纯化。

2.1 无机盐沉淀法

无机盐沉淀法是利用卵磷脂可与某些无机盐生成沉淀的特性，对有机溶剂萃取法生产的粗磷脂进行纯化。该方法生产成本低、产品得率高、色泽好，具有很好的实用价值和推广价值。该方法的关键在于找到一种对卵磷脂具有良好沉淀性和选择性的沉淀剂。徐晨等[26-28]研究发现，Zn2+是较为理想的沉淀剂，它能够有效的将卵磷脂与其他磷脂和蛋白进行分离，纯化后卵磷脂的纯度可达到85%以上。产物如果进一步结合柱层析法纯化，卵磷脂的纯度可达到97%以上，基本上达到了医用产品的标准。

2.2 膜分离法

膜分离法是根据磷脂中不同组分的分子量大小不一，通过半透膜的难易程度不同，达到将卵磷脂从混合物中分离出来的目的。研究结果表明，将粗卵磷脂通过聚丙烯半透膜，可提高卵磷脂的纯度。一般将膜分离法与其他的纯化方法联合使用，以获得较高纯度的卵磷脂。李卫等[28]将膜分离法与金属盐沉淀法联合使用，对卵磷脂进行纯化，获得的卵磷脂的纯度可达到85%以上。然而该方法在工业中推广还存在一定的技术难题，主要是膜的渗透量和使用寿命。

2.3 柱层析法

柱层析法是以吸附剂为固定相，移动相中的溶质在通过固定相时，由于它们的吸附和解吸能力的不同从而达到分离的目的。目前常用的吸附剂为硅胶、氧化铝、硅藻土等，洗脱剂为氯仿、甲醇等。该方法分离效果好，操作简单，易于实现工业化，因而成为目前高纯度卵磷脂制备的主流方法。然而该方法处理量有限，而且要使用一些具有一定毒性的有机溶剂，从而限制了该方法的进一步推广应用。因此，寻找一种无毒而且对卵磷脂具有较好洗脱效果的洗脱剂，成为该方法进一步推广的关键。为此，李秋莉等[29]以95%乙醇—氨水（1001003d11，v/v）为洗脱剂，采用柱层析法对大豆卵磷脂进行分离纯化，所制备的产物纯度可达到93.4%，得率为86.6%。

3 展望

我国是世界大豆主要的生产国和消费国之一，拥有丰富的大豆资源，然而由于深加工技术的落后，导致在大豆加工过程中的副产物未能得到充分的利用。近年来，随着科学技术的发展，越来越多的学者转向对大豆加工副产物的研究，其中尤以关于大豆卵磷脂的研究最受人们关注，目前高纯度卵磷脂的开发和生产已是国家重点支持的技术领域之一。超临界CO2提取法是目前最具发展前景的大豆卵磷脂提取工艺，然而由于其工艺较为复杂，成本较高，规模化生产难度较大。因此进一步优化超临界CO2提取法工艺，降低成本，使其快速实现工业化，对我国大豆卵磷脂及其相关产业的发展具有重要的意义。

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