采用发酵法工业化生产大豆蛋白活性肽

采用发酵法工业化生产大豆蛋白活性肽

张雁平

(黑龙江省国际工程咨询公司,哈尔滨　150008)

摘　要:本文结合生产实际,对采用发酵法工业化生产大豆蛋白活性肽产品准备工作技术方案及配套条件等方面进行详细介

绍,旨在为工业化生产起到参考和指导作用。

关键词:大豆蛋白活性肽;发酵法;工业化生产

中图分类号:TS 21412 文献标识码:B 文章编号:1009-2765(2003)03-0026-02 0　前言

采用发酵法生产大豆蛋白活性肽,通过微生物作用对某些苦味肽基团进行修饰和重组,使小肽之间、小肽与氨基酸之间发生移接、重排。制得的大豆蛋白活性肽具有溶解性好,无苦味和异味,口感好,溶解粘度小,受热不凝固等优点。克服了酶解法产品苦味大和口感差等缺点。产品可广泛用于食品和医药工业,采用该方法获得的大豆蛋白混合肽含量可达60%以上。

1　工业化生产的准备工作通过研究和小试、中试,初步确定了大豆肽的工业化生产方法、操作要点、技术参数等,从研究到生产确定先进成熟的工艺,稳定可靠的装备,合理的原料动力消耗,尤其需要取得定量的各种相关数据,合理配置各项工程内容,完成从科研到生产的顺利过渡。

工业化生产前通过进行工艺研究,技术参数的反复摸索,生产设备多种组合方案等扩大试验后,已经基本确定了成熟的生产路线,通过生产性试验证明了其合理性。

2　工业化生产技术方案211　生产工艺21111　粉碎、配料:以豆粕为原料,粉碎细度为100μm 的颗粒粉。经计量后,加入清水与之混合配制混合液,豆粕粉浓度为10%～15%,另外加入少量其它微量元素。在加入水、料的同时不断搅拌,使混合液均匀。

21112　灭菌:配制好的混合液升温杀灭杂菌,灭菌温度121℃,压力011MPa ,时间40～60min 。

21113　冷却:灭菌后的混合液降温至25～28℃,创造适合菌种作用的条件。

21114　接种:冷却后按混合液总量的10%接入菌种并搅拌使其均匀。

21115　发酵:接入菌种后的混合液在发酵罐内进行发酵,发酵温度控制在25～28℃,发酵时间72h ,发酵过程中按一定比例向发酵液中通入压缩空气,以提供发酵过程中需要的氧气,并不断搅拌,使物料液发酵充分和均匀。发酵过程中发酵液的PH 值应保持在615～7的范围内,出现异常时,用HC L 及Ca (OH )2进行调节。

21116　灭活:发酵周期结束后,发酵液升温进行灭活,以杀灭发酵菌,灭活温度121℃,压力011MPa ,时间15min 。

21117　分离:采用离心方式对发酵液中浆、渣进行分离,清液用于生产大豆肽,分离出的纤维可加工纤维食品或纤维饲料。

21118　过滤:分离出的清液中还含有少量大豆纤维,采用板框过滤机滤出剩余纤维,清液浓度约6%～9%。

21119　真空浓缩:滤液泵入三效真空浓缩罐进行低温真空浓缩,干燥掉料液中的部分水分以符合下步喷雾干燥要求,浓缩后的浓度在40%～50%,浓缩温度约85℃,低温干燥的目的是不改变蛋白质性质及不破坏肽的活性。

211110　喷雾干燥:浓缩液经喷雾干燥塔采用低温气流喷雾干燥呈颗粒状,其水分含量≤8%。

211111　筛分:将粉末和大颗粒团分离开,大颗粒团要进行粉碎,经筛分后合格品进行定量包装。

211112　成品:产品进行定量包装后经检验合格即可入库储存。包装材料可用复合聚乙烯等。

212　工艺流程(见附图)213　设备选配

按其工艺要求,可选用粮油加工、发酵工业、乳品行业、轻工业通用设备进行组合,满足工艺生产需要。工艺生产过程中对设备性能无特殊要求,按食品加工要求,设备及储罐宜采用不锈钢材质,以符合食品卫生规定,选用国产设备或引进设备均可。

21311　活性肽生产设备:调浆罐,一级种子罐,二级种子罐,三级种子罐,发酵罐,螺杆浓浆泵,卧式螺旋卸料沉降离心机,高速立式分离机,离心泵,卧螺后储罐,调整立式分离后储罐,三效降膜蒸发器,保温储罐,立式压力喷雾干燥机组,离心泵,中间贮罐,自动包装

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62・加工技术张雁平:采用发酵法工业化生产大豆蛋白活性肽2003年　大豆通报　第3期

机,喷码机,酸液箱,碱液箱,热水箱,检化验设备仪器。

21312　大豆纤维设备:洗涤槽,离心分离机,流化床干燥机,包装机。

214　参数选择(见表1)

表1发酵法大豆蛋白活性肽生产工艺参数表

序号名称单位指标备注

1日工作时数h24

2原料蛋白质含量%≥40

3产品肽含量%≥60～80

4肽峰值范围分子量300～2773

5原料混合料水比豆粕粉:水15:85

6粉碎μm≤100

7灭菌:温度℃121

时间min40～60

压力MPa011

8冷却:温度℃25～28

9接种量%10

10发酵:时间h72

温度℃25～28

　通风量m3/min0115～012每m3发酵液

酸度PH615～7

11灭活:温度℃121

压力MPa011

时间min15

12浓缩:温度℃85

浓度%入口6～9

%出口40～50

13干燥浓度%入口45～50

%出口含水8

215　消耗指标(见表2)

表2发酵法大豆蛋白活性肽消耗指标表

序号名称规格

单位产品消耗单位数量

大豆蛋白活性肽

1豆粕蛋白含量42%～45%t2164

2菌种自繁、液态m31167

3Ca(OH)210%kg10

4HC L30%kg5

5聚乙烯袋5kg/个个200

6纸箱10袋/箱个20

7水饮用水m318193

8电380V K wh51814

9蒸汽<1MPa t11161

大豆纤维

1豆粕纤维蛋白利用后豆渣kg1000

2复合包装袋25kg/个个40

3电380V K wh48

4蒸汽<1MPa t1

3　工业化生产的配套条件

厂房及建筑工程、供水、供电、供热等,可按照工艺生产的参数要求,根据确定的生产规模需要进行建设。

4　工业化生产的综合利用

工业化生产中还要注意回收生产肽后产生的大豆纤维

,一方面降低废料对环境的污染,另一方面通过回收副产品增加了经济效益。其方法是对豆粕发酵液经分离、过滤后产生的豆粕渣再进行洗涤,进一步洗去残留的肽液,剩余的大豆纤维经干燥使其水量含量在12%左右,粉碎后可用于生产大豆纤维食品或饲料。

5　工业化生产的经济分析

经测算,采用发酵法生产大豆蛋白活性肽产品t成本约17083元,其中原材料成本6337元,动力成本110元。该产品属新技术运用,连续式生产技术处于该领域领先地位,成本中计入了约占销售收入10%的研发费用。该方法与酶解法相比,得率提高10%～20%,成本仅为酶解法的50%～60%。因此,该技术有良好的应用前景和经济性。

附图　发酵法大豆蛋白活性肽生产工艺流程

参考文献

[1]唐传棕,等1大豆蛋白水解物苦肽以及脱除方法进展[J]1中

国油脂,2000,6:167～1711

[2]汪庆辉,等1大豆蛋白肽加工工艺技术概述[J]1大豆通报,

2001,6:18～191

收稿日期:2002-12-16

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2003年　大豆通报　第3期董臣:新型大豆精密零速播种中耕喷雾机的设计与研制农业机械