大豆蛋白浓缩加工工艺

醇法大豆浓缩蛋白加工工艺及实践

醇法大豆浓缩蛋白是在低温脱脂大豆粕 (白豆片 )基础上,使用含水食用酒精脱除可溶性碳水化合物,获得的蛋白干基含量在65%以上的商业化产品。在此基础上,如果再将所得到的醇法大豆浓缩蛋白通过均质、热处理等手段加以物理改性,就可以获得醇法功能性大豆浓缩蛋白的商品化产品。它与传统的大豆分离蛋白及酸洗法大豆浓缩蛋白相比具有生产过程污染小,价位低,功能性强,豆腥味低等诸多优点。本文结合实际工作经验以及以色列Hayes公司的技术说明,对醇法功能性大豆浓缩蛋白的加工工艺、操作要点、主要设备、产品性能做一简要介绍。

1 醇法大豆浓缩蛋白制备工艺

1.1 工艺流程

1.1.1 浸出系统

白豆片→筛选→环型浸出器浸出→ 挤压预脱溶→

↓↓↓

碎末酒精浸出液混合溶剂系统

湿粕脱溶→干燥、磨粉→大豆浓缩蛋白粉

溶剂气体回收系统

1.1.2 混合溶剂系统

酒精浸出液→薄膜蒸发→ 糖蜜→提取大豆异黄酮、皂甙→喷雾干燥→饲料级糖蜜粉

1.1.3 溶剂气体回收系统

环型浸出器

→冷水冷凝器→冷冻液冷凝器→低压风机

平衡罐

薄膜蒸发器→冷水冷凝器→冷冻盐水冷凝器→真空泵

湿粕脱溶罐→节能器→水冷凝器→冷冻盐水冷凝器→

真空泵

1.2 工艺说明

该工艺流程与溶剂法提取植物油十分相似。但酒精与水的共沸点(常压下共沸点为78.15℃)高于正己烷(69℃),酒精的蒸发潜热是正己烷的近2.5倍,因此酒精溶剂气体的回收会消耗更大的能量。考虑到换热器的传热系数,通常所需的加热面积更小,而冷却面积会更大一些。同时,由于豆粕在含水酒精溶液中会吸水溶胀并且浸出速率相对较低,因此对于同样的浸出能力,用醇洗豆粕方法制备浓缩蛋白所需的浸出器体积要比传统油脂工业用的正己烷萃取豆坯的浸出器大很多倍,造成设备投资相对较大。在溶剂消耗方面,先进的酒精浸出系统可以使溶剂消耗在30kg/t物料以下,仍高于6号溶剂浸出油脂系统的2kg/t物料以下。酒精浸出湿粕和含水酒精结合较紧密是造成消耗偏高的主要原因。

1.3 主要设备

1.3.1 浸出器由于使用含水酒精浸出,浸出器最好采用不锈钢制造,碳钢设备内部加涂层也可以有效防锈。采用H ayes专有技术可以在美国皇冠钢铁公司生产的环形拖链式浸出器技术上稍作改动就可以达到较好的浸出效果。

1.3.2 预脱溶挤压机

预脱溶挤压机可以采用Hayes专有技术生产的双螺杆挤压机,通过压榨可将湿粕含溶量由60%~70%降低到45%~50% ,从而减轻后道脱溶工段负荷,缩短脱溶时间,减少溶剂损耗和热变性。

1.3.3 湿粕脱溶罐

此设备为关键设备,关系到后续蛋白产品的品质和溶剂回收效率。Hayes专有技术生产的脱溶罐系立式多层结构,罐上部设计成特殊结构,含溶湿粕进入脱溶罐后在罐下半部分上升溶剂蒸汽和夹套加热共同作用下快速脱除湿粕表面的自由溶剂;罐下部还要通入少量过热水蒸汽,以便脱除残留在豆粕微孔和毛细管中的酒精溶剂,保证豆粕成品的溶剂残留达到规定要求的同时又不至于过度受热变性。脱溶操作在负压下进行,可以降低酒精溶剂的沸点,避免豆粕热变性。

1.3.4 薄膜蒸发器

酒精浸出液在薄膜蒸发器内低温真空回收酒精。在浓缩的最后阶段,糖蜜浓度较高因而比较黏稠,对设备性能要求较高。

1.4 操作要点

1.4.1 选料

低温脱脂豆粕的质量直接影响浓缩大豆蛋白成品的蛋白含量及功能特性,只有高质量的豆粕才能得到高质量和高蛋白含量的浓缩蛋白。所以应选取无霉变,含皮量低,杂质少,蛋白质含量高 (干基含量≥50%),氮溶解指数50%~70%的豆粕作原料。原料进浸出器前必须筛选除去碎末,以免溶剂渗滤性不好,堵塞浸出器筛板。残油不能太高,否则影响酒精溶剂的

渗透性。

1.4.2 浸出

根据成品蛋白含量及最终混合溶剂的浓度,调节料溶比在1∶(5~8),浸出温度保持在55℃左右,浸出时间2~4h。

1.4.3 湿粕脱溶

根据出口干粕的脱溶情况和热变性情况调整真空度、干燥温度及罐内的停留时间。

1.4.4 薄膜蒸发

含水酒精浸出液的成分十分复杂[3],在进入薄膜蒸发器前必须将大量的粕末及浓缩析出物过滤干净。

1.5 产品质量

浓缩蛋白产品要求风味清淡,色泽黄白,重金属含量符合国家相关标准,其主要指标如表1所示。

表1大豆浓缩蛋白成品主要质量指标

项目指标项目指标

粗蛋白 68%~72% 碳水化合物 16%~20%

(N×6.25,干基 )

水分 6%~10% 菌落总数 < 5000/g

粗脂肪 0.5%~1% 沙门氏菌阴性/25g

粗纤维 3%~5% 大肠杆菌阴性/25g

灰分 4%~6% 酵母及霉菌 < 100/g

2 醇法大豆浓缩蛋白功能改性工艺

2.1 工艺流程

大豆浓缩蛋白粉→与碱液均匀混合→高压均质→盘管

瞬时加热改性并灭菌→真空冷却→喷雾干燥→不同批次产品混合→喷涂磷脂→过筛→包装

2.2 工艺说明

该工艺流程与大豆分离蛋白的部分生产工艺相似,在实际生产中改性浓缩蛋白和大豆分离蛋白确实可以共线生产。浓缩蛋白的功能改性(或称“复性”)并非真正意义上的恢复蛋白分子的天然状态 ,而是通过高压均质使物料经历多次剪切、空化作用 ,使醇变性蛋白的次级键断开; 再经过高温短时热处理,使蛋白质分子重排、缔合,转变为大分子量的蛋白质分子聚集物[4]。目前改性浓缩大豆蛋白粉的蛋白质分散指数(PDI)一般为40~60,与分离蛋白(PD I≥80)相比有不小的差距; 但通过采用在蛋白粉产品表面上喷涂磷脂的方法,可以有效改善产品的润湿性及分散性,在一定程度上克服这一缺陷,并且能起到抑制粉尘,方便使用的目的。

2.3 主要设备

2.3.1 混合器

该设备保证蛋白粉在稀碱液中按比例均匀混合,有利于后续的均质、热处理及喷雾干燥。

2.3.2 高压均质机要求均质压力不低于300MPa,设备稳定可靠。

2.3.3 瞬时加热盘管

该设备直接影响最终产品的性能,是决定改性项目成败的最关键因素,加热时间控制在1min内,应配备自控装置。

2.3.4 喷雾干燥

采用压力式喷雾干燥器生产能力大,塔顶及塔壁不易粘附,但是喷嘴容易堵塞及磨损。

2.4 操作要点

2.4.1 混合

定期检查蛋白溶液的pH及分散情况,调整固液比和加碱量。

2.4.2 均质定期检查均质机的压力及有无漏液情况。

2.4.3 喷雾

运行中监控高压泵压力,保证雾化效果,定期检查喷嘴有无堵塞,清扫塔体。

2.4.4 CIP

定期用碱液及洗涤剂对所有管线进行CIP清洗,以保证微生物指标不超标。

2.5 产品质量

2.5.1 功能性检测

由于大豆蛋白功能性检测方法在行业内尚未形成统一标准,因此各个公司的功能检测结果一般只用于内部控制,不对外公开,用户可以根据实际用途判断其功能性好坏。

在这里推荐一种国外大豆蛋白行业普遍采用的简易功能性检测方法[5]。该方法可以综合衡量蛋白产品的持水、持油、乳化、凝胶强度以及蛋白乳化胶对加热、冷却加工的稳定性: 1份测试蛋白粉,5~7份的精炼油(如玉米油)以及5~7份的水,将全部的精炼油和一半的水以最高转速在真

空混合器中混合5min,而后加入测试蛋白粉以及另一半水,持续混合10min, 将所得的蛋白乳化胶迅速加热到90℃,取出后置0~5℃冰箱中冷藏过夜,

如果能形成坚硬的乳化胶(凝胶强度可用质构仪检测)并且表面无油、水析出,即可判定该蛋白粉具有高功能性(蛋白/水/油为1∶5∶5) 或非常高的功能性(蛋白/水/油为1∶7∶7) 。

2.5.2 其他质量指标

功能性浓缩蛋白产品同样要求风味清淡,色泽黄白,重金属含量符合

国家相关标准,表1理化及微生物指标同样适用,添加磷脂的产品油脂含

量可能要比表1所列的指标略微偏高。

3 生产工艺改进[5]

以上生产工艺基础上适当调整工艺路线或参数,可以进一步提高产品的溶解性、溶液黏度、可分散性、乳化性、吸水性以及持水、持油性等功能特性。近年来,基于以上工艺的革新包括以下几个方面:改性之前用水进一步脱除非蛋白可溶物以进一步提高蛋白质含量;高温蒸汽处理;增加喷

雾干燥前的滞留时间等。普通功能性大豆浓缩蛋白粉通过适当加工可以进一步加工成为特殊“功能”的浓缩蛋白产品(如完全可溶或超高黏度等产品。)

4 结束语

醇法能性大豆浓缩蛋白及改性工艺从20世纪60年代投入商业化运行

以来,经过多年的工艺改进,目前已经相当成熟。但该工艺设备复杂,投资大,使用易燃易爆的乙醇溶剂,工艺及产品质量不易控制。在目前国内大豆分离蛋白产品产能严重过剩的情况下,如何掌握此项技术并且利用国内

大量闲置的油脂浸出设备及大豆分离蛋白生产设备转为大豆浓缩蛋白的生产,是大豆加工行业迫切需要解决的课题。

醇法制备大豆浓缩蛋白工艺

大豆蛋白作为一种天然的食品添加剂 ,越来越受到人们的重视。大豆蛋白质中人体必需氨基酸含量充足,成分齐全,属于优质蛋白质。醇法生产的浓缩蛋白具有高蛋白、低脂肪、高纤维,不污染环境的优点,因此用大豆浓缩蛋白替代动物蛋白成为国际趋势。世界发达国家和地区对大豆蛋白产业十分重视,在加工和应用方面投入了大量的人力、物力,在应用上处于领先、技术上处于垄断地位。我国大豆蛋白产业起步较晚, 目前仅有秦皇岛金海、山东三维、山东万得福3条生产线建成并投产,大豆浓缩蛋白市场处于培育阶段。

2006年,全球大豆浓缩蛋白产量约43万t,在欧洲,大豆浓缩蛋白年销售量达12~15万t,其中大约70%的大豆浓缩蛋白作为食品加工原料添加到各种食品中,其余的作为幼畜代乳品和宠物饲料,另有少量用于其他领域。我国大豆浓缩蛋白2006年需求量为6万t,产出约2万t,产品供不应求,大豆浓缩蛋白缺口很大,市场前景广阔。

1 工艺简介

醇法大豆浓缩蛋白生产工艺主要分为低温粕筛分、低温粕浸出、湿粕干燥、产品粉碎、糖浆蒸发、乙醇冷凝、乙醇精馏、乙醇除臭等 8个工段。这8个工段有机结合,能够生产出高品质的大豆浓缩蛋白,同时产品得率高、生产成本低、无“三废”排放。

1.1 低温粕筛分

低温豆粕经过计量后送至分级筛,分离出细粉,然后送至浸出车间。

1.2 低温粕浸出

送入浸出车间的低温豆粕在浸出器内用乙醇溶液浸出。豆粕和乙醇逆向运动 ,豆粕出浸出器前用一定比例的 95%的新鲜乙醇水溶液进行喷淋 ,然后用料溶比为 1∶ (3~5)的 65%的新鲜乙醇水溶液进行喷淋。豆粕中醇溶性成分和水溶性糖浆溶于液体中 ,液体向豆粕进料方向流动;通过浓度梯度不断增大的液体的浸泡和喷淋 ,尽可能多的溶解出可溶性糖类 ,形成稀糖浆流出浸出器 ,进入安全罐储存。

1.3 湿粕干燥

浸出后的湿粕通过埋刮板进入挤压机 ,通过挤压作用分离出部分液体。挤压后的湿粕进入真空脱醇器 ,物料在脱醇器内不断地被翻动 ,均匀受热 ,在微负压状态下脱除粕中的乙醇 ,并调整水分至合适范围即为成品粕。从真空脱醇器抽出来的气体 ,经过捕集器捕集粕末 ,再去冷凝器冷凝 ,不凝气体去尾气回收系统。

1.4 成品粉碎

成品粕输送至粕库内 ,用超微粉碎机粉碎成100目细粉 ,风运至打包间计量打包;粉碎系统采用布袋除尘器捕集粉尘 ,确保环境清洁。

1.5 稀糖浆蒸发

浸出和挤压出的稀糖浆经过过滤 ,除去粉末 ,然后经过 3个蒸发器进行蒸发 ,使稀糖浆浓缩至 65% ,回收乙醇;蒸发在 0 . 06~0 .08MPa 真空下进行 ,蒸发温度 90℃。蒸发的乙醇和水蒸汽经分离器

进入冷凝器。蒸发出来的糖蜜可以提取低聚糖和异黄酮等有效成分 ,或

者进行发酵处理生产乙醇 ,补充车间消耗。

1.6 蒸汽冷凝

来自蒸发器的蒸汽进入冷凝器 ,大部分乙醇和水被冷凝 ,少部分尾气经真空泵抽入平衡塔 ,再进入尾气回收系统。冷凝器内通入循环冷水 ,进水温度28℃,出水温度 35℃。从冷凝器出来的水进入凉水塔进行冷却 ,再泵入车间循环使用;冷凝后的液体进入暂存罐 ,然后依据不同用途用泵打出循环使用。

1.7 乙醇精馏

冷凝后的低浓度乙醇打入精馏系统,首先通过乙醇加热器,加热到 78℃,然后进入精馏塔,回流比为3∶ 1,乙醇蒸汽出塔温度 78℃,此温度下乙醇和水共沸蒸馏,乙醇浓度 95 . 57%。出来的蒸汽进入冷凝器冷凝,冷凝后的乙醇进入暂存罐,然后打入浸出器循环使用;精馏过程中在精馏塔 1 /3的位置定期放出一定液体,把由于长期循环进入产生的臭味物质除掉。

1.8 尾气回收

冷凝器出来的不凝气体进入最后冷凝器 ,冷凝器使用低温盐水冷却 ,把尾气中的乙醇全部冷凝下来 ,不凝气体用风机排出室外。

1.9 自动控制

在大豆浓缩蛋白生产过程中 ,需要控制的参数较多 ,各种因素相互影响。如果某一个参数控制不当 ,则会影响产品质量 ,增加各项消耗。为了稳定产品质量 ,降低消耗 ,本工艺采用全电脑自控,所有操

作均可在电脑上完成 ,各种参数自动调节 ,产品质量稳定 ,降低了各项消耗。

2 项目投资

所有设备均为国产设备 ,因此投资较少。一套生产 10 000 t / a 的大豆浓缩蛋白生产线 ,设备和土建总造价不超过 2 000万元 ,总装机容量为 600~800 kW,车间大小为: 26 m × 19 m × 13 m。

3 大豆浓缩蛋白与大豆分离蛋白主要消耗指标比较 (见表 1)

4 大豆浓缩蛋白与大豆分离蛋白主要指标比较(见表 2)

表 1 大豆浓缩蛋白与大豆分离蛋白消耗指标比较

样品

乙醇消耗蒸汽消耗电耗水耗烧碱和酸

/ ( kg/ t) / ( t / t) / ( kW·h / t) / ( t / t) / ( kg/ t) 大豆浓缩蛋白18 3 320 0.5

大豆分离蛋白20 1100 19 300 表 2 大豆浓缩蛋白与大豆分离蛋白主要指标比较

样品得率粗蛋白水分残油粒度PD I 灰分

致病菌/% /% /% /%

(100

目 )

/% /%

大豆浓缩蛋白≥70 68~75 ≤6 ≤0 . 6 ≥98 ≥10 ≤4 . 5 未检出大豆分离蛋白≥40 85~90 ≤6 ≤0 . 6 ≥90 ≥90 ≤4 . 5 未检出

5 结束语

通过以上论述和比较 ,该工艺具有投资少、见效快、得率高、节约能源、不污染环境的优点。生产的大豆浓缩蛋白可以部分替代大豆分离蛋白的功用,同时可以生产饲料级大豆浓缩蛋白 ,满足饲料行业对高端原料的需求。该工艺及设备在山东三维集团和山东万得福集团的实际应用中取得了良好的经济效益和社会效益 ,推荐各厂家优先选用。

年产5000 t 功能性大豆浓缩蛋白投资分析

大豆是我国种植最早的农作物之一,是我国人民重要的食物蛋白来源。目前, 全球大豆产量在2亿t左右, 我国大豆产量约1700万t, 位居第四。大豆含有丰富的蛋白、油脂和低聚糖,广泛应用于生产食用油、豆制品、工业饲料等方面。大豆被加工成几千种产品,深加工产品每年以15%~20%以上的速度发展,大豆分离蛋白和大豆浓缩蛋白在市场上供不应求。

大豆浓缩蛋白产品是一种较高纯度的优良大豆蛋白产品,它是以低温豆粕为原料,并通过酒精溶液沥洗法脱去其中的可溶性糖分而得到的一种产品。浓缩蛋白含有丰富的蛋白质和膳食纤维,具有很高的营养价值和附加值,能给消费者提供高质量营养成分和给厂家带来可观效益。

大豆低聚糖是大豆浓缩蛋白生产中的附产物,以前都被当废水排放了,实际上大豆低聚糖是一种优异功能性糖源,由水苏糖、棉子糖和蔗糖组成,不被人体直接消化、吸收。但是,大豆低聚糖可被体内肠道中有益细菌所利用,可促进双歧杆菌繁殖,具有防治便秘,提高人体免疫力,分解致癌物质等生理功能,是一种优质的膳食纤维。大豆低聚糖具有低热值、低甜度、无胆固醇、耐热、耐酸等特性,可广泛应用于各种食品、保健品和饲料中。

我国大豆浓缩蛋白发展较慢,年产量在5000t以下,并且多为功能性较差的中低端产品,与之相比,分离蛋白在我国则相对发展较快,年产量在6万t以上。国外市场则刚好相反,据统计,2002年,全球分离蛋白年产量在20万t左右,而浓缩蛋白则高达38万t以上。目前,我国大豆蛋白使用厂家大都是以分离蛋白代替浓缩蛋白使用,或高价从美国和欧洲进口大豆功能性浓缩蛋白,长此以往,不但大大提高了生产成本,而且在激烈竞争的市场中处

于劣势。所以,大力发展我国大豆浓缩蛋白产业非常迫切。导致我国大豆浓缩蛋白发展缓慢的关键原因是大豆浓缩蛋白生产的功能化技术,长期以来该项技术被美国ADM等公司垄断。国内大豆蛋白行业的研究机构和生产企业也研制出了大豆功能性浓缩蛋白生产技术,并申请了专利,目前正在

产业化阶段。

1 大豆浓缩蛋白介绍

1.1 大豆浓缩蛋白常规成分

水分≤8%;蛋白质(NX6.25,干基)≥70;脂肪≤1 % ; 粗纤维≤5 % ;

灰分≤6% ; 菌落总数≤30000个/g ;大肠菌群≤120个/100g) ;致病菌:无; 酵母菌和霉菌≤300g/个。

1. 2 大豆浓缩蛋白生产工艺

见图 1 。

图 1 大豆浓缩蛋白生产工艺流程

2 大豆浓缩蛋白市场前景

在国外,大豆浓缩蛋白产品主要应用于肉制品、饲料行业、面制品等行业,作为肉食加工业中肉的替代品和填充剂以及喂养幼小动物的代乳品(特别是牛犊和乳猪),需求量在30万t/a以上。在我国,由于浓缩蛋白产量很少,肉制品中主要以分离蛋白代替浓缩蛋白,如果有

一半公司采用浓缩蛋白,则需求量可达30000t/a以上。饲料行业浓缩蛋白的应用潜力更大,再加上在乳制品、面制品和保健品等行业, 我国大豆浓缩蛋白的需求量保守估计也在50000t/a上。

目前,全世界约有低聚糖产品10余种。随着对低聚糖产品的开发,人们对其功能性也有了越来越多的认识。除乳酮糖外,1991年低聚糖的产量约3.5万t, 2000年则超过10万t。我国功能性低聚糖的工业化生产始于1996年,经过多年的发展,目前已具有一定规模,产品大部分作为食品配料使用,少量用于饲料,市场潜力巨大。同其它低聚糖相比,大豆低聚糖的纯天然性使其在竞争中更具优势。

3 生产规模及投资估算

3.1 建设规模

(1) 生产能力:建设年处理11000t大豆综合处理项目,每年可得大豆功能性浓缩蛋白5000t,大豆低聚糖1000t,大豆油1700t。

(2) 占地面积:6000m2,厂房2000~3000m2;

3.2 主要设备及投资估算

(1) 主要设备投资共计:3500万元。见表1

表1 设备投资估算

序号设备名称单位数量金额/万元

(一)浸油部分 850

1 流化振动床套 1 104

2 平转式浸出器套 1 206

3 毛油精制设备套 1 205

4 配套管道、阀门 68

5 其他附属设备 267

(二)大豆浓缩蛋白生产部分 1790

6 萃取缸套 2 48

7 洗涤缸套 4 60

8 离心机套 2 120

9 萃取分离机套 2 186

10 功能化反应器套 2 645

11 喷雾干燥器套 1 320

12 物料输送系统套 4 182

13 配套管道、阀门套 78

14 其他附属设备套 151

(三)大豆低聚糖设备 86

15 过滤机、脱色罐、分离机套各2 72

16 四效浓缩设备套 1 312

17 空气过滤系统、灭菌设备套 1 62

18 干燥器套 1 280

19 物料运输系统套 2 62

20 配套管道、阀门套 36

21 其他附属设备套 36

设备总计 3500

(2)成本估算:见表2.

表2 成本估算

名称价格/(元/t)用量/(t/t)产品成本/(元/t产品)大豆 3800 2.2 8360

辅料 850

能耗 2050

人工 150 200

设备折旧 240

管理费 200

研发费 150

共计生产成本 12050

浓缩蛋白5000t,豆油1700t

产品低聚糖1000t.

浓缩蛋白15500元/t

销售价豆油6500元/t,低聚糖6万元/t。

注:材料随市场价格而定

(3) 总投资概算

总投资概算为6280万元,其中设备费:3500万元;运输费:35万元;安装、调试费:30万元;设计费:35万元;土地费、厂房建设和公用设施1000万元;流动资金1000万元;技术转让费:380万元;其他不可预见费用300万元。

4 经济效益评估

4.1 毛利估算

(1) 投入: 年加工大豆11000t, 累计产出产品7700t, 每吨平均成本12050元,成本投入12050×7700=9278.5万元

(2) 产出: 功能性浓缩蛋白: 年产5000t ,每吨15500元,计7750万元;豆油:年产1700t ,每吨6500元,计1105万元; 大豆低聚糖:年产1000t, 每吨60000元,计6000万元。共计产出:14855万元。

(3) 毛利:14855-9278.5=5576.5万元

4.2 利税分析

产品缴纳增值税按17%计算,城市维护建设税按增值税额5%计算,教育附加税按增值税额的3.5%计算。农副产品深加工的综合税赋一般约为8%~10%。按现行财会制度,产品销售收入扣除总成本费用和增值税金及附加费用后作为利润总额,提取33%所得税后为税后利润。即: 利润总额=毛利-应交税=5576.5-1178=4398.5万元

税后利润=4398.5×(1-0.33)=2497万元

4. 3 效益评价

(1)投资利润率=(利润总额/投资总

额)=(4398.5/6280)×100%=70.04%;

(2)投资回收期=(投资总额/利润总额)=(6280/4398.5)=1.43年;

(3)投资产值率=(销售总额/投资总额)×100%=14855/6280=236.54%;

(4) 盈亏平衡点(以十年计):BEP=年固定成本/(单价-单位变动成本)= 628万元/(19292元-14950元)=1446.3t。

即当产量达到设计能力的18.8%时 ,企业达到盈亏平衡点。

5 结论

从以上分析可以看出,大豆浓缩蛋白和大豆低聚糖项目具有良好的经济效益,年毛利可达5576.5万元,投资利润率可高达70.04%。同时没有废水污染,具有良好的环境效益和社会效益,达到了经济效益、环境效益和社会效益的统一。符合国家的促进“大豆行动计划”和大力“发展农产品深加工”的产业政策,是当今较有发展前景的项目之一。

(学生)大豆蛋白质的制取和加工201004

大豆蛋白质的制取和加工 一、大豆的营养成分 1. 蛋白质及氨基酸 ●大豆含有30~40%的蛋白质,其中80~88%可溶于水; ●在水溶性蛋白中,含有94%球蛋白和6%白蛋白; ●蛋白质等电点(pH值为4.3); ●大豆蛋白质的质量接近完全蛋白质,所含的赖氨酸含量较丰富。 2 .脂肪 ●大豆中含有17~20%的脂肪,属半干性油。 ●大豆脂肪中含有大量亚油酸(51%)、油酸(23%)和亚麻酸(7%)等不饱和脂肪酸(80%以上)。 ●大豆还含有 1.5%的磷脂,其中大部分卵磷脂。卵磷脂有良好的保健作用,还是优良的乳化剂,对豆奶的营养价值、稳定性和口感有重要的作用。 3. 碳水化合物 ●大豆含有20~30%左右的碳水化合物; ●其中的18%为粗纤维,18%为阿拉伯聚糖,21%为半乳聚糖,其余为蔗糖、棉子糖、水苏糖等。 4 .矿物质 ●大豆的矿物质含量为3%左右,以钾、磷含量最高。 ●大豆的坚硬度与钙含量有关,钙含量高的大豆较坚硬。 5. 维生素 大豆中含有较丰富的维生素,以B族维生素及维生素C为多,加工过程中维生素C一般都被破坏。 6 大豆异黄酮 大豆中含有异黄酮具有苦味和收敛性,具有抗肿瘤活性。还具有抗溶血、抗氧化、抑制真菌活性等作用。

二、大豆的酶类与抗营养因子 1 .脂肪氧化酶 大豆制品常具有豆腥味,主要来自大豆油脂中的不饱和脂肪酸(油酸、亚油酸、亚麻酸等)的氧化。脂肪氧化酶可以催化氧化脂肪生成近百种氧化降解产物,其中正已醛、正乙醇是造成豆腥味的主要成分。 2.胰蛋白酶抑制因子 是多种蛋白质的混合体。胰蛋白酶抑制因子可以抑制胰脏分泌的胰蛋白酶的活性,影响消化吸收,降低蛋白质的营养价值。它的耐热性强。 3.凝血素 是一种糖蛋白质,有凝固动物体的红血球的作用。该物质在蛋白水解酶的作用下容易失活,在加热条件下也容易受到破坏。 4. 大豆皂甙 大豆中含有0.56 % 的皂甙(皂角素)。它溶于水能生成胶体溶液,搅动时产生泡沫。大豆皂甙有溶血作用,能溶解人体的血栓,用于治疗心血管病。大豆皂甙有一定毒性。 三、影响豆制品质量的因素及防止措施 1 豆腥味的产生与防止 普通的大豆制品有一种固有的不良风味,称为豆腥味。豆腥味产生直接影响到豆乳产品的质量。豆腥味是大豆中含有的脂肪氧化酶催化大豆油脂中不饱和脂肪酸氧化的结果。 脂肪氧化酶 亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸————→氢过氧化物————→ O2 降解——→醛酮、醇、呋喃、α-酮类、环氧化物等异味成分 消除豆腥味的方法: 1) 钝化脂肪氧化酶活性 ①加热法:脂肪氧化酶的失活温度为80~85℃。 加热方法: 把干豆加热再浸泡磨浆;或者大豆热烫后才浸泡磨浆。

大豆蛋白浓缩加工工艺

醇法大豆浓缩蛋白加工工艺及实践 醇法大豆浓缩蛋白是在低温脱脂大豆粕 (白豆片 )基础上,使用含水食用酒精脱除可溶性碳水化合物,获得的蛋白干基含量在65%以上的商业化产品。在此基础上,如果再将所得到的醇法大豆浓缩蛋白通过均质、热处理等手段加以物理改性,就可以获得醇法功能性大豆浓缩蛋白的商品化产品。它与传统的大豆分离蛋白及酸洗法大豆浓缩蛋白相比具有生产过程污染小,价位低,功能性强,豆腥味低等诸多优点。本文结合实际工作经验以及以色列Hayes公司的技术说明,对醇法功能性大豆浓缩蛋白的加工工艺、操作要点、主要设备、产品性能做一简要介绍。 1 醇法大豆浓缩蛋白制备工艺 1.1 工艺流程 1.1.1 浸出系统 白豆片→筛选→环型浸出器浸出→ 挤压预脱溶→ ↓↓↓ 碎末酒精浸出液混合溶剂系统 湿粕脱溶→干燥、磨粉→大豆浓缩蛋白粉 ↓ 溶剂气体回收系统 1.1.2 混合溶剂系统 酒精浸出液→薄膜蒸发→ 糖蜜→提取大豆异黄酮、皂甙→喷雾干燥→饲料级糖蜜粉 1.1.3 溶剂气体回收系统

环型浸出器 →冷水冷凝器→冷冻液冷凝器→低压风机 平衡罐 薄膜蒸发器→冷水冷凝器→冷冻盐水冷凝器→真空泵 湿粕脱溶罐→节能器→水冷凝器→冷冻盐水冷凝器→ 真空泵 1.2 工艺说明 该工艺流程与溶剂法提取植物油十分相似。但酒精与水的共沸点(常压下共沸点为78.15℃)高于正己烷(69℃),酒精的蒸发潜热是正己烷的近2.5倍,因此酒精溶剂气体的回收会消耗更大的能量。考虑到换热器的传热系数,通常所需的加热面积更小,而冷却面积会更大一些。同时,由于豆粕在含水酒精溶液中会吸水溶胀并且浸出速率相对较低,因此对于同样的浸出能力,用醇洗豆粕方法制备浓缩蛋白所需的浸出器体积要比传统油脂工业用的正己烷萃取豆坯的浸出器大很多倍,造成设备投资相对较大。在溶剂消耗方面,先进的酒精浸出系统可以使溶剂消耗在30kg/t物料以下,仍高于6号溶剂浸出油脂系统的2kg/t物料以下。酒精浸出湿粕和含水酒精结合较紧密是造成消耗偏高的主要原因。 1.3 主要设备 1.3.1 浸出器由于使用含水酒精浸出,浸出器最好采用不锈钢制造,碳钢设备内部加涂层也可以有效防锈。采用H ayes专有技术可以在美国皇冠钢铁公司生产的环形拖链式浸出器技术上稍作改动就可以达到较好的浸出效果。

大豆分离蛋白生产工艺

大豆分离蛋白生产工艺 1.清洗:将采购的大豆籽进行清洗和筛选,去除杂质,并将符合质量 要求的大豆籽送入仓库准备下一步的加工。 2.蒸煮:将清洗后的大豆籽进行蒸煮处理。蒸煮的目的是软化大豆籽,破坏大豆籽内部的脂肪膜结构,使蛋白质更容易与水进行分离。 3.破碎:蒸煮后的大豆籽送入碾磨机进行破碎处理,以打开大豆籽内 部的细胞,使蛋白质与水进行充分接触。 4.分离:将破碎后的大豆浆通过离心机进行分离,分离出固体部分和 液体部分。固体部分主要是蛋白质,液体部分则主要是淀粉、纤维等。 5.过滤:分离后的大豆浆通过过滤器进行进一步的分离,去除较大的 颗粒和杂质。过滤的目的是得到更纯净的分离蛋白。 6.浓缩:将过滤后的大豆浆送入浓缩设备进行浓缩处理,去除多余的 水分,提高蛋白质的浓度。 7.离心分离:将浓缩后的大豆浆再次通过离心机进行离心分离,以进 一步提高分离蛋白的纯度。 8.脱色:离心分离后的蛋白溶液中可能还含有一些颜色物质,需要进 行脱色处理。常见的脱色方法有活性炭吸附和氢氧化钠沉淀。 9.调节pH值:脱色后的蛋白溶液进行pH值的调节,一般需要将pH 值调整为4.5-5.0之间,以利于后续的凝胶和凝集作用。 10.凝胶:将调节后的蛋白溶液进行加热处理,使蛋白质发生凝胶作用。凝胶温度一般在80-85℃之间。

11.凝集:凝胶后的分离蛋白进行凝集处理,一般采用盐酸、硫酸和 醋酸等酸性物质进行凝集。 12.离心:凝集后的蛋白溶液进行离心处理,分离出固体部分和液体 部分,固体部分就是经过凝结处理的大豆分离蛋白。 13.干燥:将分离后的大豆蛋白固体进行干燥处理,通常有喷雾干燥、真空干燥、凝固干燥等方法可选。 14.粉碎:干燥后的大豆蛋白固体进行粉碎处理,得到所需的粉状产品。 以上就是大豆分离蛋白的生产工艺。通过上述工艺,可以得到高纯度 的大豆分离蛋白,为食品工业生产提供了重要的原料。但需要注意的是, 生产中需要确保设备的清洁、操作的卫生和原料的质量,以确保最终产品 的质量和食品安全。

大豆蛋白的生产工艺

大豆蛋白的生产工艺 大豆蛋白是从大豆中提取出来的蛋白质,是一种重要的植物蛋白来源。大豆蛋白的生产工艺可以分为以下几个步骤:原料处理、浸出、沉淀、过滤、浓缩、干燥、细粉。 1. 原料处理:选取优质的大豆作为原料,首先需要进行清洁和分级。大豆经过除杂、去皮、除石等预处理操作,确保原料的质量。 2. 浸出:将事先处理好的大豆颗粒浸泡在适量的水中,形成大豆浆。浸出的时间和温度对后续工艺影响较大,一般为55-60下浸出1-2小时。 3. 沉淀:将得到的大豆浆在调整好的pH值下进行瞬时加热,使其凝固沉淀。可使用CaSO4、二氧化硅等凝固剂,促进蛋白质的凝聚沉淀。这一步的目的是将蛋白质和其他杂质分离。 4. 过滤:将沉淀的大豆蛋白质通过滤网过滤,去除大豆渣等固体杂质。滤网孔径的选择要根据产品要求来确定,一般为0.1-0.2毫米。 5. 浓缩:将过滤得到的大豆蛋白液浓缩,去除过多的水分。常用的方法有真空浓缩和加热浓缩。这一步的目的是提高蛋白质的浓度。 6. 干燥:将浓缩后的大豆蛋白液通过喷雾干燥或滚筒干燥等方法进行干燥,使

其成为粉状。干燥的温度和时间需根据产品质量要求进行调整,以避免蛋白质的变性和失活。 7. 细粉:将干燥的大豆蛋白进行研磨、筛分等操作,使其成为所需要的细粉末。细粉的粒径大小根据产品的用途和要求来确定。 在大豆蛋白的生产过程中,还需要进行一系列的工艺控制和调整。例如,pH值的调整可以影响大豆蛋白的凝聚质量;温度和时间的控制可以影响蛋白质的保护和活性;干燥后的细粉末的包装、储存等也需要注意。 总的来说,大豆蛋白的生产工艺包括原料处理、浸出、沉淀、过滤、浓缩、干燥和细粉等步骤。通过这些步骤的合理操作和控制,可以提高大豆蛋白的提取率和产品质量,满足不同用途的需求。

浓缩大豆蛋白的工艺流程

浓缩大豆蛋白的工艺流程 浓缩大豆蛋白的工艺流程主要包括浸泡、破碎、磨浆、分离、浓缩和干燥等步骤。 首先,将大豆经过筛选和清理,然后浸泡在适量的水中。浸泡时间一般为8至10小时,以确保豆粒充分吸水。 接下来,将浸泡的大豆进行破碎。破碎的目的是将大豆粒子破碎为更小的颗粒,以便于后续的磨浆和分离。破碎可以通过研磨机、颗粒破碎机等设备完成。 然后,将破碎后的大豆浆进行磨浆。磨浆是一种物理和化学过程,通过剪切和摩擦的作用,将大豆颗粒进一步细化和分散。磨浆可以使用球磨机、高压均质器等设备进行。 接着,将磨浆后的大豆浆进行分离。分离的主要目的是将大豆蛋白和其他杂质分离开来。分离过程通常采用离心机、滤布或膜过滤器等设备进行。在分离过程中,大豆蛋白会被分离出来,形成液态或半固态的豆渣和豆浆。 然后,对分离得到的大豆蛋白液进行浓缩。浓缩的目的是去除大豆蛋白液中的水分,提高蛋白质的含量和浓度。常用的浓缩方法有真空浓缩、喷雾干燥和膜浓缩等。其中,真空浓缩是将大豆蛋白溶液放入真空浓缩器中,在低温和低压条件下,利用蒸发原理使水分蒸发,从而浓缩蛋白质。

最后,对浓缩后的大豆蛋白进行干燥。干燥的目的是去除蛋白质中的水分,使其达到一定的含水率,以增加其保存期限和便于运输。干燥方法有喷雾干燥、流化床干燥、烘箱干燥等。其中,喷雾干燥是将浓缩的大豆蛋白液通过喷嘴喷洒成细小的液滴,在高温高湿的环境下迅速蒸发,使水分蒸发,形成干燥的蛋白粉末。 总的来说,浓缩大豆蛋白的工艺流程包括浸泡、破碎、磨浆、分离、浓缩和干燥等步骤,通过这些步骤可以从大豆中分离和提取出蛋白质,并使其达到一定的浓度和含水率,以便于储存和使用。

大豆蛋白浓缩加工工艺

大豆蛋白浓缩加工工艺 1.大豆的清洗和筛分:将大豆进行清洗,除去其中的杂质,然后利用 筛分设备将大豆分离成不同的大小。 2.大豆脱脂:将清洗好的大豆进行脱脂处理,一般采用冷压法或加热法。冷压法是将大豆块放入冷开水中搅拌,使脂肪与水分离,然后通过离 心分离出脂肪。加热法是将大豆块加热至80-90℃,然后压榨出脂肪。 3.大豆脱水:将脱脂后的大豆用水进行脱水处理,采用一般的脱水设备,如离心机或者压榨机。脱水的目的是去除豆渣中的水分,使其获得较 高的固体含量。 4.大豆蛋白分离:将脱水后的大豆进行碱提处理,使其蛋白质与其他 非蛋白质物质发生化学反应,形成沉淀物。然后利用离心机将沉淀物与液 体分离,得到含有较高蛋白质的液体。 5.大豆蛋白浓缩:将分离出来的蛋白质液体通过浓缩设备进行浓缩处理,获得高蛋白质含量的浓缩液体。常用的浓缩设备有真空浓缩设备和蒸 发器。真空浓缩是通过负压使水分快速蒸发,将液体中的水分去除,获得 浓缩后的蛋白质液体。蒸发器则是利用高温蒸发使液体中的水分蒸发出去。 6.大豆蛋白干燥:将浓缩后的蛋白质液体进行干燥处理,常用的干燥 设备有喷雾干燥机和流化床干燥机。喷雾干燥机是将蛋白质液体通过喷嘴 喷雾成雾状,然后经过热风吹干,获得干燥后的大豆蛋白粉。流化床干燥 机则是将蛋白质液体通过高速气流震荡,使其干燥。 7.大豆蛋白粉筛分和包装:将干燥后的大豆蛋白粉进行筛分,除去其 中的杂质,然后进行包装,成为成品。

大豆蛋白浓缩的加工工艺可以根据具体的需求进行调整和优化,以达 到不同的蛋白质含量和品质要求。同时,为了增加产品的营养价值和口感,可以添加一些辅料和调味料进行调整。大豆蛋白浓缩是一种利用大豆资源 进行高蛋白质产品加工的重要工艺,可以广泛用于食品、饮料、保健品等 领域。

大豆蛋白胨的生产工艺

大豆蛋白胨的生产工艺 大豆蛋白胨是一种由大豆中提取出的蛋白质产品,具有丰富的营养价值和广泛的应用领域。其生产工艺主要包括原料处理、溶解提取、沉淀、干燥和精制等步骤。 原料处理是大豆蛋白胨生产的第一步。选用优质的大豆作为原料,经过清理、分级、磨碎等工序,去除杂质和不良品,使得原料的质量符合生产要求。 接下来是溶解提取步骤。将经过处理的大豆粉末与一定比例的水混合,在一定温度下搅拌均匀,使大豆蛋白质溶解到水中。此过程中,可添加酸或碱来调节溶液的pH值,以促进蛋白质的溶解。经过一段时间的溶解,得到含有大豆蛋白质的浆液。 然后进行沉淀步骤。将获得的大豆蛋白质浆液加热至一定温度,使蛋白质发生凝聚和沉淀。在这个过程中,可加入适量的酸或盐,以促使蛋白质的凝聚。沉淀后,通过离心等方式将沉淀物与上清液分离。 接着是干燥步骤。将分离出的沉淀物进行过滤、洗涤,去除杂质和残留物。然后将湿沉淀物进行脱水处理,使其含水量达到一定标准。最后,将湿沉淀物进行干燥,可以采用喷雾干燥、滚筒干燥等方式,使其含水量降低至一定范围,得到大豆蛋白胨的粉末。

最后是精制步骤。将获得的大豆蛋白胨粉末进行精细处理,去除颜色不良、异味等不良物质,提高产品的品质。可采用筛分、磁选、气流分离等方式进行精制,得到符合要求的大豆蛋白胨产品。 大豆蛋白胨的生产工艺需要严格的操作控制和设备条件。在原料处理、溶解提取、沉淀、干燥和精制等各个环节,都需要严格控制温度、时间、pH值等参数,以确保产品的质量和稳定性。此外,生产过程中还需要注意卫生条件和危险化学品的安全使用,保障生产的安全和环境的健康。 大豆蛋白胨作为一种重要的蛋白质产品,广泛应用于食品工业、保健品、饲料等领域。其生产工艺的优化和改进,不仅可以提高产品的品质和产量,还可以降低生产成本,促进大豆蛋白胨产业的发展。相信随着科技的进步和工艺的创新,大豆蛋白胨的生产工艺将会越来越完善,为人们提供更多更好的产品。

大豆浓缩蛋白在动物饲料中的应用效果

大豆浓缩蛋白在动物饲料中的应用效果 大豆浓缩蛋白是以大豆为原料,经过粉碎、去皮、浸提、分离、洗涤、干燥等加工工艺,去除了大豆中的油脂、低分子可溶性非蛋白组分(主要是可溶性糖、灰分、醇溶蛋白和各种气味物质等)后所得到的大豆深加工产品。大豆浓缩蛋白的生产工艺主要有4种,即湿热浸提法 大豆浓缩蛋白是以大豆为原料,经过粉碎、去皮、浸提、分离、洗涤、干燥等加工工艺,去除了大豆中的油脂、低分子可溶性非蛋白组分(主要是可溶性糖、灰分、醇溶蛋白和各种气味物质等)后所得到的大豆深加工产品。大豆浓缩蛋白的生产工艺主要有4种,即湿热浸提法、酸洗涤法、乙醇浸提法和超滤膜法。由于消除了寡聚糖类胀气因子、胰蛋白酶抑制因子,凝集素和皂甙等抗营养因子,大豆浓缩蛋白中的营养素消化率有一定程度的提高,而且改善了产品风味和品质,这使大豆浓缩蛋白自1959年商业化生产以来就深受食品工业和饲料工业的欢迎。 大豆浓缩蛋白的质量标准和营养特性 1983年1月,美国农业部食品营养学会确定了大豆浓缩蛋白中蛋白质含量大于60%的质量标准。1987年,国际食品规范委员会、蔬菜蛋白规范委员会在古巴哈瓦那会议上,通过联合国粮农组织/世界卫生组织联合食品标准规程,提出大豆浓缩蛋白中蛋白质含量为65%~90%。由于大豆浓缩蛋白目前主要用于食品工业,国内外尚无饲料级产品的标准。 湿热浸提法、酸洗涤法和乙醇浸提法三种方法生产的大豆浓缩蛋白产品,其营养价值存在一定的差异,其中以氮溶解指数的差异最明显。 由于一些水溶性低分子蛋白质在浸提过程中也被脱溶,大豆浓缩蛋白与其原料大豆粉氨基酸的组成略有差异。 大豆浓缩蛋白在动物饲料中的应用效果 在早期断奶子猪饲料中的应用效果大豆浓缩蛋白由于去除了一般豆制品中的

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