一種生產高純綠豆蛋白粉的中試方法與流程
2023-12-05 05:43:26
本發明屬於農產品深加工技術領域。更具體地，發明涉及一種從綠豆中提取高純度綠豆蛋白粉的中試方法。
背景技術：
植物蛋白是蛋白質的一種，來源是各種富含蛋白質的植物，其營養與動物蛋白相仿，但是更易於消化，並具有獨特的生理功能，因此成為近幾年的研究熱點。豆類是含植物蛋白最豐富的一類。綠豆是我國主要食用豆類作物，在我國已有兩千多年的栽培歷史，其產量和出口量均居世界首位。它具有豐富的營養，且食用及藥用用途較多，有「食中佳品，濟世長谷」之美稱，其清熱、消暑、解毒、保肝等功能為人們所熟知。
綠豆中蛋白質質量分數在19.5％～33.1％之間，蛋白質功效比高，居各種豆類之首。胺基酸種類齊全，尤其以賴氨酸含量最為豐富，接近雞蛋蛋白質賴氨酸含量，且由於綠豆不被認為是主要的食物過敏原，因此是作為植物蛋白源非常有用的食品。目前，在植物蛋白方面，大豆分離蛋白的研究已經比較深入，並且有專門的廠家來生產，其產品已逐步應用於食品領域的各個行業，1977年國外學者首次對綠豆分離蛋白進行提取，之後對綠豆分離蛋白的營養品質作了全面的綜述，而工業化生產較少。國內對綠豆蛋白的研究多集中在營養品質綜述及實驗室浸提條件優化方面，能夠應用於實際生產的方法較少。工業上，綠豆深加工主要以綠豆澱粉為主，生產廠家生產規模大多在年產200～1000噸，生產工藝多採用流槽式酸漿法生產，生產能力和技術仍然處於較低水平。澱粉生產中產生的綠豆蛋白等副產物尚未得到充分利用。
中國專利公開號cn201410540189.3所公開的一種工業化綠豆澱粉生產新工藝中，採用現代工業化分離技術，解決傳統酸漿法工藝的缺陷，探索出一條適合綠豆澱粉的生產新工藝。同時進行綠豆蛋白的工業化工藝研究，獲得了綠豆蛋白產品，粗蛋白得率28％，蛋白質含量在55.6％。
中國專利公開號cn200910167873.0所公開的一種超微食用綠豆蛋白粉的製備方法中，把綠豆洗淨，熱風風乾，碾壓後去皮，再擠壓膨化後用粉碎機粉碎，按照添加比例(綠豆50-75％，薏仁粉10-25％，黑豆粉10-25％，珍珠粉0.5-5％，紅糖1-20％)混合，用攪拌機攪拌均勻後烘箱烘乾，隨後用超微粉碎機粉碎，獲得了即食型的綠豆衝粉。
中國專利公開號cn201610192919.4所公開的一種綠豆蛋白的製造方法中，在含綠豆蛋白的溶液中，以相對於該溶液中的固體成分為0.25u/g以上的量添加肌醇六磷酸酶，並使其進行酶反應，獲得了與以往相比具有優異的澄清性的綠豆蛋白。
為了解決現有技術的不足之處，本發明人經過多次試驗，研究完成了本發明。
技術實現要素：
本發明所要解決的問題是：採用現代工業化分離技術，為綠豆澱粉生產企業提供一種提高綠豆蛋白等副產物附加值的新技術，或者為綠豆深加工企業提供一種生產高純度綠豆蛋白粉的中試方法，為綠豆加工企業生產提供參考。對綠豆深加工行業將產生巨大推動作用。
為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：一種生產高純綠豆蛋白粉的中試方法，其工藝流程為：
(1)按照綠豆與水的重量比1∶5，用水漂洗綠豆一次，排掉洗滌水，再用相同重量的水浸泡綠豆1-3h；
(2)步驟(1)得到的綠豆及水的混合液輸進粉碎機組進行粗粉碎，粉碎過程中添加少量清水降溫，綠豆漿通過管路輸送至膠體磨進行細粉碎，粉碎後的綠豆漿過振動篩；
(3)使用氫氧化鈉水溶液將步驟(2)得到的綠豆漿ph值調節到8.0-8.5，保溫反應30-60分鐘；
(4)把步驟(3)得到的綠豆反應液輸送到臥螺離心機進行固液分離，回收清相和重相。重相即為澱粉渣，進入其它工藝處理；
(5)使用鹽酸溶液將步驟(4)得到的清相ph值調節到3.8-4.2；將調節好的反應液過振動篩後輸送到碟片式離心機進行離心分離，收集離心機重相出口物料；
(6)將步驟(5)得到的重相物料加水混勻(固形物濃度低於5％)後輸送到旋流分離器進行旋流洗滌與濃縮，回收旋流分離器清相出口物料；
(7)將步驟(6)得到的旋流洗滌清相物料輸送至碟片式離心機進行濃縮，收集離心機重相出口物料；
(8)將步驟(7)得到的碟片離心後的重相物料輸送至噴霧乾燥機進行噴霧乾燥，獲得所述綠豆蛋白粉成品。
1、根據本發明的一種優選實施方式，步驟(2)中綠豆與水的最終重量比1:10，膠體磨研磨後的綠豆漿通過100目篩。
2、根據本發明的另一種優選實施方式，步驟(3)中所述氫氧化鈉水溶液的重量百分濃度是5-10％，保溫反應溫度設定在30-40℃。
3、根據本發明的另一種優選實施方式，步驟(4)中臥螺離心機離心力設定為1000-1500g。
4、根據本發明的另一種優選實施方式，步驟(5)中振動篩篩網為120-150目，碟片式離心機離心力設定為2000-3000g。
5、根據本發明的另一種優選實施方式，步驟(6)中旋流分離器是10級旋流分離器，其中8級分離洗滌、2級濃縮回收。旋流器進料量0.2-0.4m3/h，洗滌水量0.4-0.8m3/h，出料閥門全開，運行中重相管路調節壓力在50-80kpa。
6、根據本發明的另一種優選實施方式，步驟(7)中碟片式離心機離心力設定為6000-9500g。
7、根據本發明的另一種優選實施方式，步驟(8)中噴霧乾燥機進風溫度設定為180-200℃，出口溫度低於90℃。
現有的綠豆蛋白粉發明方法中，由於設備及工藝的局限，蛋白粉中蛋白質含量低。本發明不同於其他幾種發明方法，在前期臥螺離心機除掉綠豆漿中大部分綠豆澱粉的基礎上，進一步10級旋流洗滌分離，通過旋流參數的調節，增大不溶解的蛋白片段與小分子澱粉之間的分離作用力，進一步分離蛋白中夾帶的澱粉和其他雜質，獲得了高純度的蛋白粉，蛋白質含量超過80％。
本發明為中試方法，所述方法中都使用的是中試設備，與工廠生產設備一致，且整個工藝自動化程度高，適合工廠直接擴大化生產。
附圖說明
附圖為一種生產高純綠豆蛋白粉的中試方法的工藝框圖
具體實施方式
下面通過具體實施例來詳細說明本發明內容，但本發明並不限定於此。
實施例1
(1)取某產地綠豆100kg(蛋白質含量22％)，按照綠豆與水重量比1:5，用水漂洗綠豆一次，排掉洗滌水，再用相同重量的水浸泡綠豆2小時；
(2)步驟(1)得到的綠豆及水的混合液進粉碎機進行粗粉碎，粗粉碎機內置篩網40目，粉碎過程中繼續添加清水混合綠豆漿，防止溫度上升。綠豆漿通過管路輸送至膠體磨進行細粉碎，粉碎後的綠豆漿過100目振動篩，除掉篩上物；
(3)使用重量百分濃度10％的氫氧化鈉水溶液將步驟(2)得到的綠豆漿ph值調節到8.5，保溫反應30分鐘；
(4)把步驟(3)得到的綠豆反應液輸送到臥螺離心機進行分離，進料流量設定為200l/h，離心力設定為1200g，收集清相物料；
(5)使用質量分數5％鹽酸溶液將步驟(4)得到的清相物料ph值調節到4.2；攪拌30分鐘後將反應液輸送過120目振動篩，篩下物輸送到碟片式離心機進行離心分離，進料流量200l/h，離心力設定為3000g，收集重相出口物料；
(6)將步驟(5)得到的重相物料加水200l混勻，並繼續調節ph值在4.2後輸送到旋流分離器進行分離洗滌與濃縮，旋流器進料量0.2m3/h，洗滌水量0.4m3/h，出料閥門全開，運行中重相管路調節壓力在50kpa。回收旋流分離器清相出口物料；
(7)將步驟(6)得到的旋流洗滌清相出口物料輸送至碟片式離心機進行濃縮，進料流量200l/h，離心力設定為9000g，收集重相出口物料；
(8)將步驟(7)得到的碟片離心後的重相物料輸送至噴霧乾燥機進行噴霧乾燥，進風溫度設定為180℃，出口溫度保持70℃。獲得綠豆蛋白粉成品。採用本方法獲得的綠豆蛋白粉蛋白質含量82.3％，提取率85％。
實施例2
(1)取某產地綠豆100kg(蛋白質含量22％)，按照綠豆與水重量比1:4，用水漂洗綠豆一次，排掉洗滌水，再用相同重量的水浸泡綠豆3小時；
(2)步驟(1)得到的綠豆及水的混合液進粉碎機進行粗粉碎，粗粉碎機內置篩網40目，粉碎過程中繼續添加清水混合綠豆漿，防止溫度上升。綠豆漿通過管路輸送至膠體磨進行細粉碎，粉碎後的綠豆漿過100目振動篩，除掉篩上物；
(3)使用重量百分濃度10％的氫氧化鈉水溶液將步驟(2)得到的綠豆漿ph值調節到8.0，保溫反應30分鐘；
(4)把步驟(3)得到的綠豆反應液輸送到臥螺離心機進行分離，進料流量設定為200l/h，離心力設定為1500g，收集清相物料；
(5)使用質量分數5％鹽酸溶液將步驟(4)得到的清相物料ph值調節到3.8；攪拌30分鐘後將反應液輸送過120目振動篩，篩下物輸送到碟片式離心機進行離心分離，進料流量200l/h，離心力設定為2000g，收集重相出口物料；
(6)將步驟(5)得到的重相物料加水200l混勻，並繼續調節ph值在3.8後輸送到旋流分離器進行分離洗滌與濃縮，旋流器進料量0.3m3/h，洗滌水量0.6m3/h，出料閥門全開，運行中重相管路調節壓力在80kpa。回收旋流分離器清相出口物料；
(7)將步驟(6)得到的旋流洗滌清相出口物料輸送至碟片式離心機進行濃縮，進料流量200l/h，離心力設定為8000g，收集重相出口物料；
(8)將步驟(7)得到的碟片離心後的重相物料輸送至噴霧乾燥機進行噴霧乾燥，進風溫度設定為200℃，出口溫度保持90℃。獲得綠豆蛋白粉成品。採用本方法獲得的綠豆蛋白粉蛋白質含量80.3％，提取率76％。