说明书含磷脂的乳化剂组合物
发明领域
本发明涉及新型的含磷脂乳化剂、从含磷脂的材料中提取并分离磷脂以得到所述乳化剂组合物的方法及其各种用途。
发明背景
油包水乳液为水滴在油/脂质连续相中的分散体。人造黄油和黄油例如通过这类乳液形成。另外,油包水乳液可用以形成水包油包水(w/o/w)的多重乳液,其中一次乳液分散在二次水相中。
这些通常用以制备低脂食品,而且用以包封水溶性物质。目前,大部分合成乳化剂能够形成稳定的油包水乳液并且已经将它们成功地用于研究中。
然而,这类合成乳化剂的使用受食品法规限制,因而食品生产商不愿使用它们。
因此,将非常期望能够使用允许在目前的食品法规下使用的天然来源的乳化剂组合物。
发明概述
因此,第一方面,本发明涉及包含磷脂酰胆碱(PC)、溶血磷脂酰胆碱(LPC)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酸(PA)的磷脂乳化剂组合物,其中所述乳化剂具有在1:1-1.7:1范围内的磷脂比率R1:R2,其中R1定义为根据通式I的磷脂组分的重量比:
(I),
且其中R2定义为根据通式II的磷脂组分的重量比:
(II)。
第二方面,本发明涉及包含根据本发明的乳化剂的油包水乳液。第三方面,本发明还涉及包含上述乳液的水包油包水乳液。
又一方面,本发明涉及包括多个混合和分离阶段以将含磷脂的进料分成富含一种或多种磷脂的两个或更多个部分的提取方法,其包括以下步骤:
(a) 在搅拌下使含磷脂的起始材料与包含选自C1-C3醇及其混合物的脂族醇的提取剂接触历时足以实现至少一部分的磷脂向所述提取剂转移的时间;
(b) 通过包括施加离心力的方法将所得混合物分离成磷脂富化的提取物和残留残液,其中来自各分离阶段的所述磷脂富化的提取物至少部分地返回到前一阶段,或进一步返回到上游混合阶段,且其中最后的磷脂富化的提取物从第一残留残液中分离。
再一方面,本发明涉及可根据本发明方法得到的磷脂乳化剂。另一方面,本发明涉及磷脂富化的提取物或磷脂贫化的残液用于食品、优选焙烤产品、营养品、糖果、方便食品、人造黄油、涂抹食品;动物饲料产品和/或药物组合物或者用作脱膜剂或工业乳化剂的用途。
附图简述
这些和其他特征可从权利要求书、说明书和附图中汇总,且以单独和以子组合形式二者的各个特征可在本发明的一个实施方案中和在其他领域中获得并且可代表在此要求保护的有利的可独立保护的结构。在下文中关于附图更详细地描述本发明的实施方案,其中:
图1公开了在实验中采用的包括外围设备的分级方法的一个优选实施方案的示意图;
图2公开了根据本发明方法的一个优选实施方案的旋转速度对施用到混合物的G-力的比率;在离心分离器中采用两种不同的转子;X轴指示转数,转数/分钟,Y轴指示G-力。
发明详述
磷脂是植物、微生物和动物的细胞膜的重要组分。术语“磷脂”是指衍生自脂肪酸的化合物和接至甘油或氨基醇鞘氨醇的含磷酸酯的化合物,导致化合物具有脂溶性区域和水溶性区域。术语“卵磷脂”在本文中用于磷脂和甘油三酯的混合物。在卵磷脂中主要的含甘油的磷脂为磷脂酰胆碱、磷脂酰肌醇、磷脂酰乙醇胺和磷脂酸,在本文中其分别又称为PC、PI、PE和PA。磷脂的实际组成取决于来源。用于卵磷脂的高极性组分的另一术语为丙酮不溶物,在本文中将其又称为AI (Acetone Insoluables)。这些是通常不溶于磷脂饱和的丙酮的卵磷脂组分,磷脂饱和的丙酮通常用以从粗卵磷脂中除去中性甘油三酯。
根据本发明的乳化剂组合物优选具有在1.2-2.6范围内、优选在1.9-2.6范围内、更优选在2.0-2.4范围内的磷脂R1值。
根据本发明的乳化剂组合物优选具有在0.6-1.6范围内、优选在0.8-1.6范围内、更优选1.0-1.5的磷脂R2值。
这两个值指示高乳化能力,具有良好的界面层稳定性质。
根据本发明的乳化剂组合物优选具有至少60重量%、更优选至少61重量%、而更优选65重量%且最优选至少69重量%的丙酮不溶物含量。
其优选具有至多20重量%、优选至多12重量%、更优选至多10重量%、而更优选至多8重量%且最优选至多5重量%的磷脂酰胆碱含量。
本发明的方法还涉及包含根据本发明的乳化剂的油包水乳液。其进一步优选还涉及包含一次油包水乳液的二次水包油包水乳液。
基于脂质的用量,根据本发明的乳液优选由1-约99重量%的脂质、和1-99重量%的一种或多种水相、和大于0-约10重量%、优选0.001-5重量%、更优选0.01-3重量%的根据本发明的特定磷脂乳化剂组合物构成。
本发明优选还涉及制备油包水乳液的方法,其包括:(i) 使脂质组合物与合适量的根据本发明的乳化剂接触以得到乳液稳定的脂质组合物,和(ii) 使所述乳液稳定的脂质组合物与第一水相接触以形成油包水乳液。这样得到的油包水乳液可有利地用于还包括将所述油包水乳液分散在第二水相中以得到油包水包油乳液的方法中。该第二外部水相通常含有一种或多种第二亲水性乳化剂组合物。
在周围温度下可为固体或液体的任何植物或动物来源的油都可用作本发明的乳液中的脂质组分。适合使用的蔬菜油例如包括大豆油、葵花油、油菜籽油、棉籽油、橄榄油、玉米油、落花生或花生油、红花油、芥花籽油、亚麻仁油、棕榈油、牛油树脂、海产油、衍生自与本文中提到的那些不同的其他来源的生物质油和/或椰子油,其全部可部分地或完全地氢化或以其他方式改性,及其混合物。特别有用的是大豆油和部分氢化的大豆油。适合使用的动物来源的油例如包括乳脂和鱼油。
海产油的合适来源包括来源于例如微藻或蓝藻的海洋生物形式的油。
也可使用矿物油及其衍生物。
可使用任何合适的水相。这包括水、可含有任何溶质的任何稀释或浓缩的水性溶液及混合物。优选使用水。
本发明的乳液可通过任何已知的技术制备。所述一次和/或二次乳液的制备可有利地通过常规混合设备或优选通过使稳定的脂质相或一次乳液穿过具有适当小孔的膜进入第一水相来进行。这尤其可用于二次乳液,由此实现通常增加乳液稳定性的更均匀的粒径。
在一个优选的实施方案中,根据本发明的w-o-w乳液通过膜乳化的方法形成,所述方法包括使所述二次水相循环通过包括内腔和围绕所述内腔的膜的通常为管状的容器,由此所述膜具有限定宽度和合适大小如在5μm-15μm范围内、优选10μm的平均孔宽的孔。外部膜壁浸在一次乳液中,将其压到内腔中并以预先确定的速率经过在所述膜中的孔进入流动的二次相中,由此形成二次乳液。
该方法还允许产生具有高浓度的粒子的乳液,尤其是如果二次相再循环通过膜容器。
优选根据本发明的乳液还包含一种或多种粘度改性剂。合适的粘度改性剂包括多糖,所述多糖包括淀粉、微生物胶、琼脂、果胶、海藻酸、海藻酸钠、β-葡聚糖、角叉菜胶、葡甘露聚糖、瓜耳胶、印度胶、黄蓍胶、卡拉胶(karaya gum)、塔拉胶(tara gum)、胡芦巴胶和/或刺槐豆胶。术语“微生物胶”在本文中是指微生物来源,即来自海藻、细菌或真菌的所有胶多糖。
其实例例如包括由细菌产生的洁冷胶(gellan)和黄原胶。在本文中使用的优选的微生物胶为黄原胶,其为在商业上通过需氧水下发酵制备的微生物耐干燥聚合物。黄原胶为在交替残基上具有(3,1)-α-连接的D-吡喃甘露糖-(2,1)-p-D-葡糖醛酸-(4,1)-p-D-吡喃甘露糖侧链的β-(1,4)-D-吡喃葡糖葡聚糖主链的阴离子聚合电解质。
琼脂为植物来源的胶多糖。该胶凝剂为自一些红藻物种、主要自石花菜属(Gelidium)和江蓠属(Gracilaria)或海草的细胞壁得到的无分支的多糖。
另一合适的粘度改性剂为果胶,其为在水果和蔬菜中见到的酸性多糖的异质组且主要由废柑橘皮和苹果渣制备。
果胶具有复杂的结构,其中该结构的大部分由均聚的部分甲基化聚-α-(1,4)-D-半乳糖醛酸残基组成,该残基具有交替α-(1,2)-L-鼠李糖基-α-(1,4)-D-半乳糖醛酸基区段的基本毛状非凝胶区,该区段含有具有1-20个残基、主要是L-阿拉伯糖和D-半乳糖的主要中性侧链的分支点。果胶的性质取决于酯化的程度,该酯化程度一般为约70%。
海藻酸和海藻酸钠为由海草生成的含有β-(1,4)-连接的D-甘露糖醛酸和α-(1,4)-连接的L-古罗糖醛酸残基的线性聚合物的植物胶。β-葡聚糖定义为由以无规顺序连接的β-(1,3)-D-吡喃葡萄糖单元的线性无分支多糖组成。β-葡聚糖例如存在于例如大麦、燕麦、黑麦和小麦的谷物的糠中。
角叉菜胶是通过从红藻中碱性提取制备的多糖的通称。角叉菜胶包括约25,000种半乳糖衍生物的线性聚合物。角叉菜胶的基本结构由交替的3-连接的β-D-吡喃半乳糖和4-连接的α-D-吡喃半乳糖单元组成。
瓜耳胶定义为由具有从其6-位连接到α-D-半乳糖的分支点的α-(1,4)-连接的β-D-吡喃甘露糖主链组成的半乳甘露聚糖。其为非离子的且通常由约10,000个残基构成。瓜耳胶具有高度水溶性且例如比刺槐豆胶更易溶。
印度胶为从印度树木宽叶榆绿木(Anogeissus latifolia)得到的天然胶。
黄蓍胶为从树液中得到的多糖的粘性、无色、无味、水溶性混合物,该树液从包括亚森丹斯树(A. adscendens)、西黄芪胶树(A. gummifer)和山羊刺树(A. tragacanthus)的紫云英属(Astragalus)的中东豆科植物的几种物种的根中流出。
卡拉胶为作为梧桐属(Sterculia)树木的流出物生成的植物胶。其为由糖:半乳糖、鼠李糖和半乳糖醛酸构成的酸多糖。
塔拉胶为通过分离并研磨带刺柑山柑属(C. spinosa)种子的胚乳制造的白色或灰褐色的、几乎无味的粉末。与瓜耳胶和槐豆胶的主要组分类似,该胶的主要组分为半乳甘露聚糖聚合物。
胡芦巴胶由摩尔比为1.2:1.0的D-吡喃甘露糖残基和D-吡喃半乳糖残基组成。所述半乳甘露聚糖的主链包含β-(1,4)-连接的D-吡喃甘露糖残基,其中83.3%的主链在C-6处被α-(1,6)-D-吡喃半乳糖的单一残基取代。所述半乳甘露聚糖由约2,000个残基构成。胡芦巴胶种子胚乳含有73.6%半乳甘露聚糖。
与瓜耳胶类似,刺槐豆胶为半乳甘露聚糖。其为多分散性的、非离子的,并且由约2,000个残基构成。刺槐豆胶不易溶解且粘性不如瓜耳胶,但可溶于热水中。
最后,可采用包括预胶凝淀粉的淀粉。这些为技术人员所知且可通过本领域的任何方法生产。多孔淀粉或麦芽糊精优选通过酶处理得到,例如用例如α-淀粉酶和葡糖淀粉酶的淀粉分解酶处理粒状淀粉。制造将在本发明方法中采用的这类多孔淀粉的合适来源包括小麦、玉米、豌豆、马铃薯、大麦、树薯粉、大米、西米或高梁及其混合物。优选所述来源为大米、大麦、玉米或树薯粉及其混合物。更优选所述来源为糯玉米淀粉或普通玉米淀粉及其混合物。
优选所述粘度改性剂包括黄原胶和/或刺槐豆胶。所述粘度改性剂可以基于该组合物的干物质计1重量%-10重量%的量存在。
所述一次和/或二次乳液还可包含多价金属的盐、优选二价金属的盐、更优选碱土金属盐。而更优选所述金属为钙,且最优选所述盐为碳酸钙或氯化钙。发现钙盐的存在进一步增加乳液的稳定性。
根据本发明的乳化剂组合物优选通过逆流提取方法得到。
在该工艺的步骤(a)中,在搅拌下使含磷脂的起始材料与包含选自C1-C3醇及其混合物的脂族醇、优选乙醇的提取剂接触历时足以实现至少一部分的所述磷脂向所述提取剂转移的时间。
在工艺步骤(b)中,在步骤(a)中得到的混合物通过包括离心力的方法分离。
术语“离心力”在本文中是指将旋转体从旋转中心牵拉开的明显向外的力。所述过程优选为机械过程,更优选通过在例如离心机的旋转装置中施加离心力的过程。
术语“混合物”在本文中是指在本发明的提取方法的任何阶段得到的任何混合物,并且包括乳液和分散体及非均质混合物和共混物。所述分离过程优选在离心装置中在2-25.000G、更优选10-20.000G、而更优选100-18.000G且而更优选400-15.000G的相对离心力(RCF)下进行。因为RCF与离心分离机的转子半径和旋转速度成正比,所以给定转子半径需要的旋转速度可由熟练技术人员方便地计算。图2示出对于本发明方法的一个优选实施方案施加的相对离心力,其中采用合适的离心装置。
在本发明方法中,所述含磷脂的起始材料优选在(a)中与提取剂以顺流或逆流混合操作接触。虽然所述接触根据在其中混合两种液体的方式和设备可为顺流或逆流的,但总工艺流为逆流的,即,含磷脂的起始材料在第一阶段与来自第二阶段或进一步的阶段等的提取剂接触。
优选在脂族醇中的水浓度在0-10重量%范围内,优选在0-5重量%范围内。
提取的磷脂优选包含磷脂酰胆碱(PC)、LPC、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰肌醇(PI)和/或磷脂酸(PA)中的一种或多种。提取和残留的组分的精确组成主要取决于起始材料、提取剂和提取起始材料的条件,以及提取剂的化学性质和提取相的组成,例如水含量和pH值。
所述方法优选产生作为最后残液相的乳化组合物,其包含小于20重量%的磷脂酰胆碱(PC),更优选小于15重量%、还更优选小于12重量%的磷脂酰胆碱(PC)。
更优选所述最后残液相包含以1-10重量%、更优选2-9重量%且更优选3-8重量%的量的磷脂酰胆碱(PC)。
所述最后残液相优选具有55-75重量%、更优选60-70重量%、而更优选65-70重量%的丙酮不溶物含量。
优选步骤(a)和(b)至少部分地在对于各阶段包括i) 转子、ii) 连接到转子的混合室的多级提取设备中进行,且其中将这两种液流混合,并且其中所述混合室包括iia) 置于所述混合室中的固定搅拌器和iib) 液流在其中通过由所述混合室产生的离心力分离的沉降室。
有利地,所述固定搅拌器包括固定盘,且所述混合经由在该固定盘和该旋转混合室之间的速度差实现。在步骤(c)中,残液部分作为乳化剂组合物分离。
本发明还优选涉及加入所述乳化剂以形成如上文所述的产物的步骤。
附图详述
图1描绘本发明方法的一个优选的实施方案。在本文中,磷脂进料槽(1)和包括换热器(未绘出)的提取剂槽(2)流体连接到具有最后提取剂出口(4)和最后残液出口(4)的多级离心液-液提取器(3)。提取剂进料相对于磷脂进料逆流进入提取器(3)中,且最后提取剂收集在提取剂容器(5)和残液容器(6)中。两个槽(1)和(2)供应有用以调节并控制实际实验所需的流量并因此调节并控制提取率的流量计。温度控制设备安装在换热器处及离心提取器入口和出口两者处。
将未调节的卵磷脂和调节到0-10重量%的水含量的乙醇分别填充到槽(1)和(2)中。提取剂温度可通过循环通过换热器来调节。
在根据本发明的方法中,优选从提取相得到的最后提取物包含至少25重量%的磷脂酰胆碱(PC)和大于50重量%的丙酮不溶物(AI)。
本发明方法采用多级方法,即包括重复的提取步骤,因此产生较高产率的在提取相中的所要磷脂,而同时生成具有与在现有技术中公开的方法中通常得到的那些显著不同的组成的残液相。
该含磷脂的起始材料可为任何合适的材料,例如植物或动物来源的粗卵磷脂、如在脱胶工艺中从植物或动物油和/或脂中得到的来源于油的胶和/或干燥的胶。通常,该起始材料的磷脂组成部分地受制备方法影响,但是主要由材料的来源确定。
合适的卵磷脂组合物已经详细地公开在Kirk-Othmer, Food and Feed Technology,第5版,第1卷,2007,John Wiley & Sons中。
含磷脂的材料优选包括选自以下各物的一种或多种磷脂:未改性或化学改性形式的磷脂酰胆碱(PC)、溶血磷脂酰胆碱(LPC)、磷脂酰乙醇胺(PE)、N-酰基磷脂酰乙醇胺(NAPE)、磷脂酰丝氨酸(PS)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰甘油(PG)、双磷脂酰甘油(DPG)、磷脂酸(PA)、缩醛磷脂、卵磷脂和源自植物油的胶。其中,磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰肌醇(PI)通常形成组分的大部分。
在本发明方法中使用的含磷脂的材料可包含甘油三酯油,或可例如通过丙酮或己烷提取部分或完全地脱油,如在DE-A-1234680中所公开。发现甘油三酯的存在对于本发明方法是无害的,因为发现甘油三酯几乎不溶于所采用的醇提取剂。因此,本发明方法有利地容许使用粗磷脂组合物作为起始组分。此外,在起始材料中甘油三酯的存在可减小粘度,由此可减少实现提取物相和残液相的合适混合所需要的能量。
另外,油的加入可有利地被减少前往残液部分,由此减少进行脱油步骤的总体积。
由于广泛的利用率,优选植物油源卵磷脂,其选自大豆卵磷脂、玉米胚芽油卵磷脂、包括衍生自芥花籽、田芥菜及其他油菜籽变体和杂交物的菜籽卵磷脂、米糠油卵磷脂、葵花卵磷脂、棉籽卵磷脂、花生卵磷脂、棕榈油卵磷脂、海产油卵磷脂、生物质卵磷脂及其混合物。供选地,可采用动物基卵磷脂,包括蛋黄卵磷脂、牛乳卵磷脂和/或脑卵磷脂和/或其混合物。优选针对所需要的一种或多种级分选择将分级的原料。如果需要几乎不含次亚麻酸部分的磷脂部分,则可有利地使用葵花卵磷脂、棉籽卵磷脂或玉米胚芽油卵磷脂。对于需要具有不太高的不饱和脂肪酸残留且因此具有增强的氧化稳定性的部分的应用,可优选将菜籽卵磷脂用作起始材料。由于利用率和其高PC含量,强烈优选大豆卵磷脂。
如果还可包含甘油三酯和通常与其分离和/或制备相关的其他组分的含磷脂混合物在搅拌下与脂族醇共混,则通常形成两相体系,其在沉降后产生含有一些卵磷脂和可能的甘油三酯及其他醇可溶性组分的含醇的较轻上层和含有剩余部分的甘油三酯以及一些醇的含磷脂的下层。
本文公开的各组分的标准分析方法根据1995年2月20日关于除色料和甜味剂外的食品添加剂的欧洲委员会条例95/2/EC号。
虽然可采用沉降器/混合器单元来分离提取相和残液相,但该分离由于正常重力而缓慢且需要仔细地控制液体的温度。更进一步,重相势必具有比较高的粘度,使得分离困难,并引起提取产率损失。
申请人现在发现,如果在各阶段的密度分离通过使用一个或多个离心提取器增加重力荷载,同时还增加投入乳化磷脂相的能量来增强,所述磷脂的提取产率可强烈增加,而同时进行提取和相分离所需要的时间强烈减少。
此外,发现这样得到的较轻提取部分和较重残液部分与在提取过程中使用混合器/沉降器单元通常得到的那些具有不同的组成,由此增强用于不同用途的潜在性。
申请人还发现各种组分在两相中的分布主要取决于含磷脂的材料;含磷脂的材料与提取剂的比率;磷脂组合物;温度和提取剂组合物,特别是其水含量和/或酸值;以及供应以形成液/液乳液的机械搅拌。
多组分体系使得难以选择性分级,原因是当不同参数变化时候,起始材料的不同组分的提取可改变。通常,在高温下在降低的水含量下,提取相含有更多的磷脂。
本发明方法优选采用多级混合和液/液分离设备或装置。根据本发明的方法可作为分批法进行,但优选以连续操作执行。除了所采用的离心装置以外,还可有利地使用混合器/沉降器系统。
在根据本发明的液-液两相提取方法中,将提取剂和待提取的材料引入多级提取设备。多级提取设备优选具有第一入口和第二入口。两种液体的引入优选以彼此逆流的方向进行,即,轻相可有利地在多级分离装置的顶部在第一入口处引入,而含磷脂的材料可有利地在底部,即第二入口,引入。
在各阶段中,优选待提取进料和提取剂的混合物优选可循环通过混合器和溢流容器,且一定量的溶剂和物质的混合物可在各阶段从溢流容器中取出并在离心机中分离成提取物和残液。
随后优选将残液引入下一提取阶段或从最后阶段移到另一加工步骤,而使提取物返回到前一阶段或从第一阶段排到另一加工步骤。因此,本发明方法优选包括将包含含磷脂的材料的进料沿第一方向引入多级提取设备中;引入包含选自C1-C3醇及其混合物的脂族醇的提取剂,该提取剂沿第二方向流动通过多级提取设备并形成分级工艺的提取相;使进料和提取剂在搅拌下接触;其中第二方向与第一方向是逆流的。
特别合适的多级提取设备包括:对于各阶段:i) 转子,ii) 混合室,其连接到所述转子,且其中所述两种液流混合,并且其中所述混合室包括:iia) 置于所述混合室中的固定式搅拌器,和iib) 沉降室,其中所述液流通过由所述混合室产生的离心力分离。所述固定式搅拌器优选包括固定盘,且其中所述混合经由在所述固定盘和所述旋转混合室之间的速度差来实现。所述盘还可充当泵,由此将提取相和残液相移动经过所述多级设备。
发现从所述残液中分离的乳化剂含有与在其他已知方法中得到的残液不同的磷脂组成,且因此可用于不同目的,包括食品,更优选焙烤产品、营养品、糖果、方便食品、人造黄油、涂抹食品;营养品和医药用品。供选的优选用途包括化妆品;动物饲料产品和/或药物组合物,或脱模剂或工业乳化剂。
因此,本发明还涉及所述乳化剂用于食品、优选焙烤产品、营养品、糖果、方便食品、人造黄油、涂抹食品;动物饲料产品和/或药物组合物或脱膜剂或工业乳化剂的用途。
包含脂族醇的提取剂沿第一方向流动经过多级提取设备并贡献提取相。待提取的材料沿第二方向流经多级提取设备,所述第二方向与所述第一方向是逆流的,并贡献两相提取工艺的残液相。
这两个相在搅拌下直接接触,以将可提取组分从进料转移到提取相中,产生越来越富化的提取相和越来越贫化的残液相。
以下非限制性实施例说明本发明的方法并帮助普通技术人员完成和使用这些实施方案。这些实施例的意图不是以任何方式限制本发明的范围。
实验部分
提取器:从Rousselet Robatel (France)得到的多级离心式液-液提取器用于实验中。该提取器包括连接到中心转子的6个旋转滚筒,最大旋转速度为2900rpm且最大流速(2相)为25-30 l/h。这些滚筒具有0.39l的有用体积。
根据在图1中所绘的示意图采用外周设备。调节卵磷脂和乙醇的相应水含量,并将它们填充到进料罐中。乙醇进料的温度通过使其循环经过换热器来调节,而在加工阶段的温度在换热器处和在离心提取器入口和出口两者处控制。卵磷脂槽和乙醇槽都供应有流量计,以调节并控制实际实验所需要的流量并因此控制提取率。
在启动时,首先调节乙醇流量,并设定旋转速度。随后调节卵磷脂流量。
允许系统对于连续提取物和残液出口流量稳定约5分钟,且随后实际流量通过收集在5分钟期间从提取器离开的提取相和残液相并确定总重量来确定。为了进一步分析,每级分收集5l。
产率确定:对于产率计算,在5分钟期间收集提取物流和残液流并将其称重。自此计算处理量,kg/h。因为提取相仍然含有一定量的残液相,所以残液相含量如下确定:
将限定量的非常均质的提取相称量到已知重量的离心机烧瓶中并在5000rpm下离心10分钟(10℃)。随后,仔细地滗析出上清液提取相并将沉积物称量作为该均质化提取相的残液。校正的残液和提取物处理量随后从该量外推。
丙酮不溶物根据Lange R., Fiebig H.J. (1999): Separation of Phospholipids, Standard Methods of DGF, Fett/Lipid 101: 77-79确定。
该方法基于在试验条件下例如甘油三酯、脂肪酸、固醇及其他丙酮可溶性组分的卵磷脂组分的溶解性和磷脂和醣磷脂在丙酮中的不溶解性。后者被称为丙酮不溶物(AI)。
通常,将约5g卵磷脂样品与约40ml 10℃的丙酮重复地有力混合。丙酮可溶性组分溶解,而不溶性组分沉淀。随后将沉淀物滤出,并用丙酮洗涤,且将残留物干燥。将该方法重复至少4次,或直至在丙酮中没有检测到可溶性组分。将组合残留物的量视为卵磷脂样品的丙酮不溶性部分,且重量百分数通过减去丙酮可溶性组分的含量和水含量来计算。
组成数据:将充分均质的提取物和残液的等分试样分别称量到已知重量的圆底烧瓶中。在旋转蒸发器中在50-60℃和减压下除去溶剂,根据蒸气压自动调节压力。最后干燥步骤在冷冻干燥器中进行,直至实现恒定重量。干质量和总产率由校正的处理量和干质量计算。
化学组成:分析残留残液内含物已经除去的提取物的干燥样品和残液相的干燥样品的AI含量和酸值。使用液相层析法确定磷脂组成。
各种磷脂组分的鉴定和定量可通过不同方法方便地执行,这些方法包括薄层色谱法(TLC)、高效液相色谱法(HPLC)和仅用于磷脂的31P核磁共振谱法(31P-NMR)。合适的方法公开在London E., Feigenson G.W. (1979): Phosphorous NMR Analysis of Phospholipids in Detergents, J. Lipid Res. 20: 408-412;Aitzetmüller K. (1984): HPLC and Phospholipids, Part I: General Considerations, Fette, Seifen, Anstrichm. 86: 318-322;和Aloisi J.D., Sherma J., Fried B. (1990): Comparison of Mobile Phases for Separation and Quantification of Lipids by One-Dimensional TLC and Preadsorbent High Performance Silica Gel Plates, J. Liq. Chromatogr. 13:3949-3961中。
实施例1-8
粗大豆磷脂用分别包含2.5重量%和4.5重量%的水的乙醇提取。表1描绘条件,其为各种实验的应用结果:
表1:应用条件
将所得到的提取相和残液相干燥以除去挥发性提取剂和水,并分析丙酮不溶物、酸值和组成(参见表2)。提取率是指在各阶段中采用的提取剂和残液的重量比。
表2:干燥的提取物和残液的组成
这些实施例说明,使用多级逆流离心提取方法,可以实现高达40%的卵磷脂的乙醇可溶部分的产率,显示高PC含量和足够的PC/AI比。
相应的残液相的PC强烈贫化,且具有通常将仅由进行先前脱油卵磷脂的单级乙醇提取实现的组成。
发现所得到的残液级分尤其可用作用于食品的乳化剂。在实验中,发现较高的提取率(即提取物与残液的比率)增加在残液中的AI含量。较高的乙醇温度也引起残液中的AI增加,如同在乙醇中的较低的水浓度所为。两种因素看起来增强乙醇对甘油三酯的提取。虽然在残液中的PC含量可通过应用较高的提取率而降低,但这也可由较高的浓度、更多的提取阶段和增加的转子速度来获得。
另外,较高的提取率、较高的温度和乙醇中水含量的降低也引起在残液中PA、PI和PE浓度的增加。
发现乙醇的较高水浓度和较高温度增加在提取物中的PC含量,同时增加提取率引起在提取物中的PC含量降低。
实施例9和10-乳液的制备
将来源于大豆卵磷脂的市售丙酮脱油并分级的乳化剂(比较实施例9)与根据本发明的乳化剂(实施例10)相比较,根据本发明的乳化剂来源于用乙醇多级逆流提取粗大豆卵磷脂,而没有进行用丙酮脱油。这两种乳化剂的组成示于表3中:
表3:乳化剂组合物
将这两种乳化剂配制成具有以下组成的一次乳液,如基于丙酮不溶物(AI)分析值计算(参见式III),采用2% AI:
随后将一次乳液用作在色拉调料组合物中的油,其具有以下组成(表4):
表4:
在室温下将糖、盐和防腐剂加到水中并充分混合。将组合物注入胶体研磨机中。将黄原胶加到一小部分的实施例9和10的乳液中并共混,直至得到光滑的产物(分散相)。
将分散相和水相乳化30秒,随后让乳液静置5分钟。
随后将得自实施例9和10的一次乳液加到胶体研磨机中。在加入这些的2/3之后,加入醋酸和芥末。将整个组合物再乳化30秒,并在室温下填充到广口瓶中。
与比较实施例相比较,根据本发明的所得二次分散体表现出较小的粒度和较强的稳定性。所试验的根据本发明的水包油包水乳液的特征在于具有良好的稳定性水平,如通过在高达72小时的时间内没有显示出分离的数据所证实。