大豆分离蛋白生产工艺探讨

大豆分离蛋白生产工艺探讨

左青

摘要：就液态液化烃生产高NSI豆粕，加强前处理，用碱提酸沉法提取大豆分离蛋白及其废水处理方法进行探讨。特别强调前处理，低温液化烃在液态浸出，得到高得率的分离蛋白。

关键词：液态液化烃；碱提酸沉；大豆分离蛋白

近年来，由于大豆分离蛋白的生产经济效益显著，我国先后上马10多条3t/d～5t/d的生产线。生产大豆分离蛋白的关键因素之一是脱脂豆粕的质量，许多厂采用直接浸出大豆、低温脱溶［1］——闪蒸脱溶以求获得高NSI(氮溶解指数)豆粕，但存在溶剂消耗偏高、NSI仅在74％～85%等问题。液态烃在40℃～45℃浸出豆坯，大豆蛋白质基本上不产生热变性，所得豆粕中粗蛋白(干基)含量≥50％，NSI≥90％。在生产大豆分离蛋白工艺方面，先后引进超滤法和碱提酸沉法等。现在，国产化碱提酸沉法工艺和设备日趋完善，有些指标超过同类引进设备的指标。笔者经数家工厂考察，在多方专家的指导下，为得到高提取率大豆分离蛋白和净化环境，提出改进前处理，用液态液化烃作为溶剂进行低温浸出，采取碱提酸沉法提取大豆分离蛋白，用厌氧生物法处理废水。

1 生产高质量的脱脂豆粕和豆粉

1．1 预处理的特殊要求［3、5、8］

用于生产食用蛋白食品的大豆，其杂质含量应不大于：机械杂质2%，粮食类杂0.2%，碎粒10%，水13%，FFA1.5%。清理选用高频振动筛和平面回转筛。干燥降水到12%以下，冷却后进料仓储存几天缓苏，这样破碎时皮壳容易分开。用齿辊式破碎机破碎，破碎程度为4瓣至6瓣，破碎率≥98%，后经分选筛分选，碎豆粒采用卧式软化锅，在密闭滚筒内让间接蒸汽(0.3MPa～0.5MPa)和直接蒸汽(0.03MPa～0.04MPa)调质

20min，可用疏水器出来的冷凝水调质，间接汽压力为0.3MPa，时间

40min，要软化锅出料在72℃～78℃，水分10%左右。

预处理工段工艺指标［8］：除杂≥99.9%，脱皮≥85%，生坯厚度0.3mm～0.35mm，生坯水分8%～9％，皮中含仁率≤0.5％。

1．2 浸出油料，提取脱脂豆粕

使用4号溶剂在40℃和0.3MPa～0.8MPa浸出40min，然后减压蒸发，得到低温粕和毛油。溶剂气体经压缩机压缩换热后液化，再循环使用。

其工艺流程如下：

豆坯厚0.3mm以下，水分8%以下，进入浸出罐，浸出过程类似6号溶剂间歇式浸出工艺，但料坯温度在55℃以下，生产的豆粕蛋白质不会

产生热变性，原料中的有效成分富集于油中。4号溶剂除C

4、C

3

烃外，

还有少量戊烷、乙烷及烃、硫化氢和硫醇等，使溶剂含臭，粕和油遇硫染上臭味，所以在浸出前要先经脱硫处理才能进入浸出设备，否则豆粕显黑黄状，蛋白变性。

工艺指标：粕残油≤1％，粕残溶≤400mg／kg，粕含水≤12％，NSI≥92％；粕中粗蛋白含量(干基)≥50％，吨料溶耗≤4kg，毛油残溶≤50mg／kg，毛油中有效物质基本上不变性。

1．3 脱脂豆粉

脱脂豆粕经筛选去杂皮、磨粉机磨粉即得脱脂豆粉。

2 大豆分离蛋白的生产实践(以5t／d为例)

2．1 生产原理

利用蛋白质等电点的特性，在碱性溶液中将大豆蛋白质从豆粉中溶解出来，然后又在等电点范围内加酸使蛋白质凝集沉淀分离出来。2．2 工艺流程

2.3 工艺条件

原料要求：粗蛋白48%以上，水分低于10%，油分低于1%，料存放

在20℃以下，保管期在90d以内。

一次萃取：按1∶9加入50℃温水，添加浓度为20%的NaOH，调整pH值在9左右，伴随搅拌，搅拌速度在100r／min～120r／min，搅拌

5min后，转入低速搅拌，搅拌速度为5r／min左右，这时添加2%的消泡剂消除表面泡，直到排完料停止搅拌。

一次分离：排出的溶液经离心机分离豆渣和豆浆，豆渣的固形物在16%左右为宜。

二次萃取：一次萃取分离出来的豆渣中残留蛋白，再次加温水(50℃)和NaOH溶液，调整溶液到pH值为9左右。

二次分离：离心机的性能同一次分离，豆渣浓度亦为16%。

酸沉：二次萃取得到的豆浆，送入酸沉罐。豆浆进入容器时伴有60r ／min搅拌，加入2%消泡剂和温水，加入0.6kg亚硫酸钠，测其pH值，要求pH值在7±0.2，进行高速搅拌(约120r／min±10r／min)，把35%HCl配制成3.6%的稀酸液加入，调pH值为4.5±0.05，使豆浆与HCl 混合。投完盐酸5min后应测定pH值。

分离凝乳：用分离机分离清液和凝乳。确定好上清液中的凝乳量要在0.01ml／10ml以下，作为废液排放。凝乳的固形成分对制品的蛋白纯度有很大的影响，要求在40%为宜。流入上清液中的凝乳直接影响回收率，予以控制。凝乳流动性差，加入冷水后，用解碎机将其磨细，加水的温度越低越好，防止凝乳受热变质，也有抑制细菌繁殖之目的。要检查凝乳完全粉碎，便于中和时完全溶解。

中和：加10%NaOH溶液中和在pH7.1±0.1，时间40min，为防止凝乳腐败，接收夹套通冷水，在50min中和后加水稀释，70min后调整pH 值到7.1±0.1，将凝乳温度冷却到15℃以下。

杀菌和粗滤：乳液先经粗滤器，以防凝乳中的疙瘩堵塞喷嘴。蛋白乳液进行蒸汽杀菌，杀菌温度在140℃，时间为15s—20s，压力为

0.27MPa—0.35MPa。然后在真空度8kPa下急冷到58℃以下。经闪蒸罐冷却了的料液极易胶体化，为了不使在罐内滞留，要抽出泵常处于空拽状态。

增压、喷雾干燥：喷雾压为11MPa～14MPa，热风温度145℃±2℃，塔内排风温度在75℃±2℃，风量为33000m3／h，若蛋白制品水分高，空气温度高，要增加风量，防止出潮粉和结块。

包装：分离蛋白制品通过80孔／100mm的金属网，可直接从喷雾塔下锥形底放料口放料、入包、封口，包装要在紫外线下进行。

大豆分离蛋白制品质量指标。组织形态：松散粉状，不结块；色泽：具有粉状大豆蛋白固有的白色，均匀一致；气味：具有粉状大豆蛋白固有的气味，无霉味，无异味；粗蛋白≥90％，水分≤7％，NSI≥85％，粗脂肪≤1.0％，灰分≤3.8%，pH值6.8～7.2，砷(mg／kg以As

计)≤0.5%，铅(mg／kg以Pb计)≤1.0%，细菌总数≤3000。

大豆蛋白成品分析列于附表。

附表大豆蛋白制品的分析［5］