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生化产品技术汇编
植酸制取工艺研究现状与展望
植酸通常是以其钙镁等复盐形式存在于禾谷类和油料作物种子中。以米糠及麸皮等农产品下脚料作基本原料制取植酸, 其工艺可分为两个阶段： ①植酸钙(菲汀)的制备：对原料进行酸溶过滤,格滤液用碱中和, 得到植酸钙沉淀；②制取植酸:将植酸钙酸溶,除去钙、镁、***及磷酸根等离子及不溶性杂质, 再用活性炭吸附脱色, 最后在60℃以下浓缩得所需浓度的植酸。目前, 为得到高纯度和高收率植酸, 许多科研工作者在优化植酸制备工艺条件, 探索新的制备方法等方面作了大量的工作, 待本文对此进行简要综述。
1、基本原理和工艺流程  在酸性溶液中, 植酸对金属离子的络合作用降低, 使得与之结合的金属离子呈离解状态, 从而使植酸钙溶解于酸液中。再用碱进行中和,随着ｐＨ值的升高, 植酸与金属离子的络合作用逐渐增强, 当ｐＨ达到一定值时,植酸与金属离子又形成复盐而沉淀下来。根据这一原理, 可从米糠、麸皮等农产品下脚料中提取植酸。
2、植酸的提取
2．1、植酸钙的提取
2．1．1 原料预处理：　产品的得率与原料的质量有关, 因此必须对原料进行预处理。不同的原料预处理的方法不同。如米糠中含有大量的水分、碎米、稻壳。因此应先干燥去湿, 用筛分离碎米、稻壳等杂质,降低淀粉含量, 然后用机械压榨或溶剂浸出进行脱脂。麸皮用水浸泡, 洗涤至洗出液清亮, 以除去面粉。玉米淀粉厂的浸泡玉米废水, 只需滤掉固体杂质即可应用。菜籽饼则需进行脱毒处理。
2．1．2 酸浸：　浸泡用酸可以是硫酸、***、盐酸、醋酸等, 而比较认同的是盐酸。在进一步研究发现盐酸纯度、浓度、用量以及浸出液ｐＨ值、温度、浸出时间对浸出率的影响时，发现试剂级盐酸与工业盐酸效果相同; %～%盐酸溶液浸取的效果差异不大,从萃取效果、成本和残渣考虑,%～%盐酸溶液为好。盐酸与米糠的重量比为(5～10)∶1。ｐＨ值低时原料中淀粉易水解, 太高时浸出率低, ～。植酸钙的浸出率与温度成反比, 温度控制在20～30℃时浸出率较高。浸出率随时间增加而提高, 从生产周期考虑, 一次浸出2～3ｈ即可。在工艺上可分为两大类, 一种是对原料用浸取液浸取, 不再做处理, 另一种则是对原料用浸取液浸取后, 再用水洗涤 (又可分为“一浸一洗”和“两浸一洗”)。原料浸取后不用水洗涤, 酸性较高, 对进一步利用带来影响。此外,浸出渣中还存有少量植酸钙, 影响其得率； 后一种情况, 洗涤液可与浸取液合并在一起使用, 也可将洗涤液作为另一批原料的浸取液使用。浸取液和洗涤液用量一定时, 依据“少量多次”的原理,“两浸一洗”优于“一浸一洗”。由于洗涤液中植酸钙含量比较低,用作下次浸取液比合并在本次浸出液中好。虽然洗涤增加了工作量，但能降低浸出渣的酸性，又利于回收植酸钙。这样极大地节约了用水, 减少了排污量, 降低了后续工序的劳动强度, 也不损失植酸钙。
2．1．3　除杂脱色　浸出液中含有大量的蛋白质、糖类以及不溶性杂质, 必须除去, 以提高植酸钙的纯度。一般在浸出时, 需加入酸浸液量千分之一左右的杂质阻溶剂[10](如尿素、食盐、碳酸铵、硫酸铵
),以减少蛋白质、淀粉、糖类的溶解。对浸出液中的杂质通过超细过滤(如超滤,膜滤等)、静置过滤或加沉淀剂等方法除去。最后加入2%左右活性炭加热脱色。
2．1．4 中和分离　常用的中和剂有Ｃａ(ＯＨ)2、ＮａＯＨ、Ｍｇ(ＯＨ)ＮＨ3·Ｈ2Ｏ、Ｎａ2ＣＯ3等。经比较发现, 单纯用一种中和剂, 不如用两种中和剂效果好。如用Ｃａ(ＯＨ)2与ＮａＯＨ配合使用, 先加Ｃａ(ＯＨ)2调pＨ至3～5, 再用ＮａＯＨ调ｐＨ至7, 植酸钙得率高, 且色泽白。从理论上讲,在酸性溶液中, 氢氧化钙游离出的钙离子, 与植酸进行络合, 形成植酸钙。但此时溶液还显酸性, 植酸钙的溶解度仍然很大, 若继续用氢氧化钙调ｐＨ值,则会有部分氢氧化钙不溶, 并与植酸钙一起沉淀；同时也会有部分磷酸根, 以磷酸钙或磷酸氢钙的形式沉淀, 影响植酸钙的纯度。而第二种中和剂氢氧化钠的使用, 则不会对植酸钙的纯度和产率造成影响。过量的钠离子在植酸钙沉淀的洗涤过程中可除去。用氨水代替氢氧化钠时, 植酸钙得率也较高, 滤液可以直接用作肥料。从环保角度考虑,该法是可取的。将中和后的溶液, 静置1～2ｈ, 让植酸钙充分沉淀, 过滤得植酸钙粗产品。粗产品还可进一步进行精制,以提高其纯度。
2．2　植酸的制备
2．2．1　酸溶　植酸钙转换成植酸常见的方法有：①用稀盐酸溶解, 加3%～8%～, 加热至30～115℃, 静置2～12ｈ, 过滤除杂, 溶液备用。另外有报道用少量的盐酸将植酸钙调成稀浆状, 再加入