怎么提取植酸

前言

植酸即肌醇磷酸脂，是一種由谷物副產(chǎn)品通過精細化工提煉而成的天然產(chǎn)物，廣泛存在于植物種子中．該產(chǎn)品在食品、醫(yī)藥、化工、冶金、環(huán)保、機械等領(lǐng)域有著廣泛的用途．如具有生物維生素的類似作用，可用于促進脂肪代謝、降低血液中膽固醇的含量；可用于預防治療各種肝病和心血管病；可用作食品工業(yè)中各種菌種、酵母的培養(yǎng)基質(zhì)；可用做肌醇飲料；可用作飼料添加劑；利用其強配位作用，可用在化工、冶金、環(huán)保等領(lǐng)域．加上米糠來源豐富，價格低廉，其提取植酸后的米糠渣用于加工飼料營養(yǎng)更豐富，因而引起了人們廣泛的關(guān)注和重視．有關(guān)植酸的提取應用研究也常有報道．我們在參考有關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，嘗試了采用離子交換的方法從米糠中提取植酸，取得了較滿意的結(jié)果．

1 實驗部分

1．1 工藝流程

米糠粉碎→粉碎料酸浸、過濾→浸出液堿中和→植酸鈣沉淀浸溶→植酸鹽溶液離子交換→植酸稀溶液蒸發(fā)濃縮→植酸產(chǎn)品

1．2 原料試劑儀器

原料：米糠

試劑：鹽酸(化學純)、石灰(化學純)、NaOH(化學純)、732強酸性陽離子交換樹脂．

儀器：721分光光度計、離子交換柱、抽濾裝置、離心機、可控電爐、攪拌器、濃縮儀．

1．3 方法與步驟

1．3．1 植酸的浸出

取粉碎后經(jīng)篩分約20目的米糠，加6倍量的水．用7％鹽酸，調(diào)pH至1.5～2，于25’C左右攪拌浸漬．抽濾，用1.2％鹽酸洗渣、棄渣，合并濾液．往浸出液中加石灰中和至pH值約6.5，得植酸鈣沉淀靜止1h，抽濾，棄濾液再用蒸餾水洗滌所得沉淀物2～3次，得凈化的植酸鈣．往所得植酸鈣中加少量稀鹽酸并調(diào)成稀漿狀，稍后加入2／3倍量氫型強酸性陽離子交換樹脂．微攪0.5h，使植酸鈣溶轉(zhuǎn)成可溶性鹽溶液．抽濾、洗凈，分離，得含雜質(zhì)的植酸溶液．保留，供下步離子交換制植酸用1．3．2 植酸的制取將溶轉(zhuǎn)所得的可溶性植酸鹽溶液遙人離子交換柱，控制流速進行離子交換．此時，溶液中的Mg2+、Ca2+等雜質(zhì)離子被交換到RH+樹脂上，H+離子被交換下來并與植酸根離子一道流出由于Mg2+、Ca2+離子與RH 樹脂的交換能力是Mg2+ 將植酸稀溶液用約1％量的活性炭脫色1～2次，分離，再將脫色液減壓蒸發(fā)濃縮，控溫70～80℃左右，至瓶內(nèi)溶液呈稀稠狀，植酸含量在75％以上即為植酸產(chǎn)品．

1．3．3 分析方法

米糠中植酸含量和成品中植酸含量采用鉬藍法測定，用抗壞血酸作還原劑．

2 結(jié)果與討論

2．1 米糖拉度對植釀浸出率的影響

取相同量的粗、中、細三種不同粒度的米糠，在相同的條件下進行浸取，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：米糠越細，植酸浸出率較高，但粒度過細，易板結(jié)且過濾困難，易造成植酸損失；米糠過粗，雖過濾分離容易，但浸出率太低，不含算．較宜的粒度為2O目左右．

2．2 浸取時間對植釀浸出率的影響

以20目的米糠，在其它條件相同下，試驗了浸取時間對植酸浸出率的影響。

從試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，米糠浸取時間越長，植酸浸出率越高，但12h的浸出率比8h的增加不是太大，而4h的又偏低，故臺宜的浸取時間為7～8h．

2．3 浸取方式對植酸浸出率的影響

以2O目米糠，浸取時間為8h，其它條件相同，試驗了靜態(tài)浸取和動態(tài)浸取對植酸浸出率的影響．結(jié)果表明：攪拌可以增大植酸的浸出率，但攪拌需增加設(shè)備，消耗動力，同時易使淀粉形成膠體造成植酸損失．而靜態(tài)法浸出率偏低．兼顧兩者，宜采用靜態(tài)法加適時(O.5h一次)間接攪拌的靜一動合用方法進行浸?。?/p>

2．4 溫度對植釀浸出率的影響

以20目米糠，浸取時間8h，浸取方式靜一動臺用，其他條件相同，試驗了浸取溫度對植酸浸出的影響.試驗結(jié)果表明：50℃時浸出率略高于25℃，但1O0℃時的浸出率反而下降了．考慮實際應用時的便利，宜采用較低溫度即25℃左右浸取為宜．

2．5 堿中和過程pH值控刺方式對植酸鈣沉出的影響

堿中和過程pH值的調(diào)節(jié)較普遍的方法是采用一次性加石灰水來完成的．這種方法的不足是，由于Ca(OH)2的微性，部分未完全參與反應的Ca(OH)2會隨沉淀產(chǎn)物一同析出，造成產(chǎn)品的質(zhì)量不好．加上石灰乳的溶解有一個過程，其堿性釋放也較慢。常使剛調(diào)好的pH值片刻后又發(fā)生改變(升高)，造成工藝不穩(wěn)定，難控制．為解決這些問題。我們擬定并試驗了采用“二步中和法”即先加石灰水，再加NaOH調(diào)控pH值的方式來沉出植酸鈣．結(jié)果表明：采用“二步中和法”植酸鈣的沉出率比原“一步中和法 提高了近2％，產(chǎn)品質(zhì)量也更好。PH值易控制，工作條件也穩(wěn)定．原因可能是加入的適量石灰水，既預調(diào)了溶液的pH值(約至4)，促使植酸根離子濃度增大。又向溶液中供給了足夠的游離的Ca2+離子以利加NaOH調(diào)pH值至6.5左右后植酸鈣的沉出．同時。由于Ca(OH)2是預先加入又沒過量，因此能保證其有充足的時間完全溶解并釋放出堿性。因而不再有未溶解的Ca (OH)2隨植酸鈣沉淀而影響其質(zhì)量；不再因(OH)2的緩慢溶解而造成pH值的改變，難控制．而最終溶液的pH值是由加入的NaOH完成的，故條件穩(wěn)定,易掌握．

2．6 植酸鈣的溶離試驗

將凈化后的植酸鈣溶解轉(zhuǎn)化成離子形式常用的方法是加稀酸完成的．此方法的缺陷是溶解后的Ca2+、Mg2+等離子仍留在溶液中，需后續(xù)過程除去，同時又消耗了一定量的酸和引入了酸根雜質(zhì)離子．為克服此不足，我們試驗了先加少量水和稀酸將植酸鈣調(diào)成稀漿狀，然后再加入等量的RH+強酸性陽離子樹脂，并輕微攪拌數(shù)分鐘進行溶離的方法結(jié)果表明：當少量稀酸溶液溶離出部分植酸鈣后。其溶出的有關(guān)陽離子立即和RH 樹脂反應而被吸附在樹脂上．而交換下來的H+離子又可和未溶離的植酸鈣反應繼續(xù)使其溶離，如此循環(huán)從而達到既溶解了植酸鈣，又初步除去了溶液中的一些Ca2+、Mg2+等雜質(zhì)離子，減輕了后續(xù)過程除雜的負擔.同時還減少了酸的用量和少引入酸根雜質(zhì)離子，減少后續(xù)離子交換液的體積，節(jié)約試劑。節(jié)省時間，一舉幾得。效果良好．

2．7 樹脂的選擇和離子交換流速的確定

根據(jù)本試驗擬定的工藝和前步驟溶轉(zhuǎn)所得待交換植酸鹽溶液的組分特點，經(jīng)篩選試驗和對比，選定了使用732強酸性陽離子交換樹脂。以RH+型形式，用動態(tài)法經(jīng)一步陽離子交換進行植酸的制取．

以溶轉(zhuǎn)后的植酸溶液，流速分別用5ml／min，10ml／min，15ml／min和2Oml／min，其它條件相同。試驗了不同流速對植酸交換效率和產(chǎn)品純度的影響．結(jié)果表明：交換流速對植酸交換效率和產(chǎn)品質(zhì)量有較大影響．流速慢，植酸的交換費時較長，交換效率較低，但產(chǎn)品純度較好；而流速加快，交換花時較少，效率較高，但產(chǎn)品純度變差．為確保產(chǎn)品質(zhì)量同時兼顧交換效率，交換流速取12ml／min左右為宜．

2.8 鉬藍法中還原荊的使用對植酸測定結(jié)果的影響

鉬藍法測定植酸含量是通過測磷來體現(xiàn)的．常用的還原劑有SnCl2和抗壞血酸．經(jīng)試驗對比發(fā)現(xiàn)，使用SnCl2作還原劑。反應靈敏度高，顯色快。但顯色穩(wěn)定性差，酸度和鉬酸銨濃度對顯色影響較大，顯色條件較難控制而用抗壞血酸作還原劑，則反應既靈敏，又快速。顯色也較穩(wěn)定，反應要求的酸度范圍較廣。易掌握．故此法測定時用抗壞血酸作還原劑優(yōu)于用SnCl2。

綜上可得出用離子交換樹脂從米糠中提取植酸的較佳條件為：米糠粒度：2O目左右；浸取時間：7～8h；浸取方式：靜一動合用；堿中和方式：先用石灰水，后用NaOH；植酸鈣溶離：稀酸和RH+型樹脂；離子交換樹脂：732強酸性陽離子交換樹脂轉(zhuǎn)型后的RH+型形式；離子交換流速：12 ml／min；蒸發(fā)濃縮條件：80℃，減壓濃縮．植酸提取率為80.4％，含量在76％以上。

鋅元素對不同人群有哪些作用

鋅元素是人體必需的營養(yǎng)素之一，在成人的體內(nèi)，含鋅量大概為2-3g，人體各個細胞都含有鋅，3%-5%鋅存在白細胞中，其余多數(shù)都存在血漿中。很多人都知道鋅，很多食物也標明添加鋅，補鋅經(jīng)常出自人們的口中，但是卻很少人真正了解鋅這種元素，下面小編為大家介紹鋅這種元素讓大家更全面了解鋅。

人體主要在小腸內(nèi)吸收鋅，一般都是來自胰島的小分子量的能和鋅結(jié)合成配體結(jié)合，進入小腸粘膜，然后再和血漿的的白蛋白或者運鐵蛋白 ，隨著血流進入循環(huán)。吸收的鋅，經(jīng)過新陳代謝之后注意是通過胰臟分泌而有腸道排出

在平常飲食中，纖維素可以影響鋅的吸收，一般來說，由于維生素和植酸影響，植物性食物中的鋅吸收率比肉食品要低，因為植酸和鋅可以生成不易溶解的植酸鋅復合物，減少了鋅的吸收。而且植酸鋅復合物還可以進一步和鈣生成更難溶于水的復合物，使鋅的吸收進一步降低。

當鋅缺乏的時候，就很容易表現(xiàn)出食欲不振、精神錯亂、傷口不易愈合等癥狀。小兒表現(xiàn)的癥狀多為生長遲緩。不愛睡覺、厭食等癥狀。

鋅在人體中有著重要的生理作用。鋅是人體100多種輔酶的組成部分，這些輔酶在蛋白質(zhì)、核酸、脂肪、糖中都起到重要作用。鋅還參與唾液蛋白質(zhì)的合成，缺少鋅可導致味覺遲鈍，從而食欲減退。胎兒和嬰兒缺少的時候，會導致蛋白質(zhì)合成障礙，容易發(fā)生侏儒癥，損傷組織愈合困難。鋅在DNA合成有一定作用，缺鋅還會導致免疫細胞增殖減少，從而影響到人體的免疫功能。

有一些人聽說自己缺鋅，就盲目補鋅。把高鋅食物當做營養(yǎng)品來長期服用，是人體處在一個高鋅的狀態(tài)。其實盲目地補鋅是不可取的，人體長期處于高鋅狀態(tài)會減弱免疫功能，是膽固醇代謝紊亂，還會影響鐵的吸收利用。

正常來說，每人每日鋅的總需要量，成年男女都是2.2毫克，孕婦為2.55-3.0毫克，乳母為5.45毫克。在天然食品中，各種瘦肉、肝、蛋、核桃、杏仁含鋅量都比較高，缺鋅的人群可以適當增加這方面的食物，或者通過服用保健品來補充鋅。而正常人群，只需要保持飲食均衡就可以了

鋅在體內(nèi)的消化吸收

鋅與代謝成人體內(nèi)含鋅約2～3g，存在于所有組織中，3～5%在白細胞中，其余在血漿中。血液中的鋅濃度全血約為900μg·100ml-1,紅細胞約為1400μg·100ml-1，白細胞含鋅量約為紅細胞的25倍，血漿和血清中的鋅濃度約為100～140μg%（血清鋅稍高于血漿鋅，約高出5～15μg·100ml-1）。

頭發(fā)含鋅量約為125～250μg·g-1，其量可反映人體鋅的營養(yǎng)狀況。陳志祥曾報告上海和南京成年男性發(fā)鋅含量分別為179±38μg·g-1和197±μg·g-1，成年女性發(fā)鋅含量分別為191±47μg·g-1和209±62μg·g-1。

鋅主要在小腸內(nèi)吸收，先來自胰臟的一種小分子量的能與鋅結(jié)合的配結(jié)合的配體結(jié)合，進入小腸粘膜，然后和血漿中的白蛋白或運鐵蛋白結(jié)合，隨血流進入門脈循環(huán)。

人們平均每天從膳食中攝入約10～15mg的鋅，吸收率一般為20～30%。

鋅的吸收率可因食物中的含磷化合物植酸而下降，因植酸與鋅生成不易溶解的植酸鋅復合物而降低鋅的吸收率。植酸鋅還可與鈣進一步生成更不易溶解的植酸鋅的-鈣復合物，使鋅的吸收率進一步下降。

纖維素亦可影響鋅的吸收，植物性食物鋅的吸收率低于動物性食物，這與其含有維生素和植酸有關(guān)。

鋅的吸收率還部分地決定于鋅的營養(yǎng)狀況。體內(nèi)鋅缺乏時，吸收率增高。

吸收的鋅，經(jīng)代謝后主要通過胰臟的分泌而由腸道排出，只有小部分（每天約0.5mg）糖尿排出，其量比較穩(wěn)定，顯然不受年齡、性別、攝入量和尿量的影響。

汗中亦含有鋅，一般約為1mg·L-1，在無明顯出汗時，每天隨汗丟失的鋅量很少，但在大量出汗時，據(jù)測定一天隨汗丟失的鋅可高達4mg。