Коммерческое произвосдтво лецитина
Лецитины представляют собой полярные органические соединения, состоящие из глюкозидов на фосфатидной основе, и в основном используются в качестве эмульгаторов в пищевой промышленности.
Коммерческий или сырой лецитин представляет собой сложную смесь фосфатидов, триглицеридов, фитогликолипидов, токоферолов и жирных кислот и производится как побочный продукт процесса рафинирования сырого масла. Этот процесс осуществляют путем механического перемешивания сырого масла с водой, в результате чего фракция полярного лецитина переходит в водную фазу. Сырой лецитин получают промывкой водой и сушкой гидратированной массы. Чистый лецитин получают из этой натуральной смеси нейтральных и полярных липидов как растительного, так и животного происхождения. Полярные липиды, такие как гликолипиды и фосфолипиды, в отличие от нейтральных липидов, практически нерастворимы в ацетоне. Нейтральные липиды в основном представляют собой триглицериды, тогда как полярные липиды состоят из гликолипидов (сахаросодержащих липидов) и фосфолипидов (фосфорсодержащих липидов). Сырые растительные масла могут содержать до 20% полярных липидов или веществ, нерастворимых в ацетоне.
Из чего делают лецитин?
В настоящее время чистый лецитин коммерчески производится из неочищенного или коммерческого лецитина, полученного из неочищенного соевого, рапсового, хлопкового, кукурузного, подсолнечного и оливкового масел. С научной точки зрения чистый лецитин относится к фосфатидилхолину Лецитин с высоким содержанием фосфатидхолина обладает лучшей эмульгирующей способностью, чем смесь фосфолипидов, и, следовательно, необходимо обогащать, очищать или фракционировать полярные липиды или фосфолипиды из обезжиренных хлопьев/семян или из сырого лецитина. Неочищенный лецитин содержит около 35% нейтральных липидов, которые должны быть снижены до менее чем 2% в рафинированном или чистом лецитине для использования в пищевой и фармацевтической промышленности в качестве эмульгатора, поверхностно-активного вещества или антиоксиданта.
Обычный процесс разделения нейтральных и полярных липидов включает две стадии, а именно загрузку смеси неочищенного лецитина и избытка ацетона в резервуар для разделения и затем удаление нерастворимого полярного липидного материала, который затем высушивают в форме гранул. Полученный обезжиренный лецитин представляет собой светло-желтое твердое вещество. В другом процессе гексановый раствор сырого лецитина пропускают через колонку с диоксидом кремния, когда происходит адсорбция нейтральных липидов, тогда как фосфолипиды проходят через нее, образуя агрегаты в неполярном растворителе, таком как гексан.
СО2 экстракция лецитина
Альтернативно, СКФ-CO2 при температуре примерно 40°C и давлении примерно 300 бар можно использовать для экстракции нейтральных липидов из сырой смеси лецитина, оставляя полярные липиды в виде рафината. Недостатком способа является то, что при удалении масла вязкость резко возрастает, и дальнейшая экстракция затруднена, что затрудняет проведение непрерывного процесса. Чтобы преодолеть эту трудность, для снижения вязкости обезжиренного лецитина использовали смесь пропана и диоксида углерода. Нейтральный маслом насыщенный газ, богатый СО2, выводится из верхней части противоточной колонны экстракции, а жидкий раствор обезжиренного лецитина, богатый пропаном, удаляется из нижней части. Хотя этот процесс превосходит метод обработки ацетоном, к сожалению, невоспламеняющиеся и экологические преимущества метода СКФ-CO2 не проявляются при смешивании с ним пропана. Для решения проблемы повышения вязкости при извлечении масла из лецитина было разработано распылительное устройство и применен процесс извлечения из высоковязких сред в турбулентном двухфазном потоке. Когда предварительно нагретый неочищенный лецитин закачивается в распылительное устройство и диспергируется с помощью прямоточного высокотурбулентного СО2, высокая скорость СО2 используется для создания расширенной площади поверхности капель за счет уменьшения размеров капель. Образовавшаяся двухфазная зона стекает по короткому пути, когда происходит экстракция. Более тяжелые частицы обезжиренного лецитина падают в виде порошкообразного продукта в сборный сосуд. Содержащийся в масле CO2 сбрасывается в сепараторе, где масло отделяется при более низком давлении.