專利名稱：水解濃縮蛋白生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種食品原料的加工工藝方法，具體地說是水解濃縮蛋白生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
蛋白質(zhì)作為人體組成及代謝的基礎(chǔ)物質(zhì)，是人們膳食結(jié)構(gòu)中不可缺少的成份。隨 著社會的發(fā)展和人們生活的改善，綠色食品、功能食品、健康食品越來越受到重視，開發(fā)大 豆這類天然植物蛋白資源具有重要的意義。 近幾年來，我國大豆深加工行業(yè)主要集中在大豆分離蛋白的生產(chǎn)上。而目前國內(nèi) 均采用堿溶酸沉法來提取大豆分離蛋白，它是以脫脂豆粕為原料提取的，產(chǎn)品的得率和質(zhì) 量受制油工藝對蛋白質(zhì)變性程序的影響較大，產(chǎn)品得率為原料的38-40% 。而且大豆分離蛋 白的工藝設(shè)備投資昂貴，能源消耗大，提取過程消耗大量的酸堿試劑，對環(huán)境污染大、成本 高，一般大眾食品難以應(yīng)用。而大豆?jié)饪s蛋白除蛋白含量略低于大豆分離蛋白外，其功能性 除具有分離蛋白的功能性外還具有高乳性、分散性和低聚凝膠性的獨特優(yōu)點，所含人體必 需氨基酸量高，產(chǎn)品得率為原料的70%以上，為分離蛋白的1.75倍，產(chǎn)品成本低、產(chǎn)品價位 相對較低，在使用過程濃縮蛋白完全可以替代高成本的分離蛋白。 據(jù)調(diào)查，當(dāng)前我國已有濃縮蛋白生產(chǎn)廠家十幾家，但是生產(chǎn)規(guī)模較小(國內(nèi)生產(chǎn) 大豆?jié)饪s蛋白總規(guī)模不超過2萬噸)、生產(chǎn)工藝落后(均為堿提酸沉方法生產(chǎn))、產(chǎn)品檔次 低、使用領(lǐng)域單一 (當(dāng)前上市產(chǎn)品都普通型大豆?jié)饪s蛋白，功能性較差，應(yīng)用范圍僅限于傳 統(tǒng)肉制品)。 而歐美等發(fā)達(dá)國家大豆蛋白的需求量年增幅在14. 3%以上，僅美國市場2005年 豆奶的銷售額就達(dá)5. 5億美元之多，肉類代用品大豆蛋白零售額達(dá)4. 4億美元。從目前狀 況看，國外大豆?jié)饪s蛋白的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)較大豆分離蛋白普遍，僅在歐洲大豆?jié)饪s蛋白的需求 量就達(dá)10萬噸/年以上，近年來國外對我國大豆蛋白的需求量逐年增加，主要體現(xiàn)大豆?jié)?縮蛋白需求的增加，而隨著我國經(jīng)濟發(fā)展，人民生活水平的提高，蛋白需求量預(yù)計年增長率 將超過10%。 大豆蛋白資源開發(fā)利用，由于國家政策的鼓勵和支持，得到蓬勃發(fā)展，但是，目前
國內(nèi)均采用堿溶酸沉法提取大豆蛋白，提取過程消耗大量的酸堿溶劑，對水土資源和生態(tài)
環(huán)境污染較為嚴(yán)重，企業(yè)雖然得到豐厚的利潤，但是是以犧牲環(huán)境為代價的。 近十余年來，植物蛋白資源的開發(fā)利用在全世界得到蓬勃發(fā)展，經(jīng)濟發(fā)達(dá)國家由
于膳食中動物性食品比重過大，而出現(xiàn)營養(yǎng)過剩，引起一系列健康問題，發(fā)展中國家由于經(jīng)
濟不發(fā)達(dá)，人們因蛋白質(zhì)攝取不足而出現(xiàn)營養(yǎng)不良，因此開發(fā)植物蛋白，為社會提供質(zhì)優(yōu)價
廉的蛋白質(zhì)成為當(dāng)今改善人們營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的重要課題。 目前世界上大豆?jié)饪s蛋白的水解法生產(chǎn)技術(shù)主要集中控制在少數(shù)幾家生產(chǎn)商手 中，其中95%在美國、西歐和以色列生產(chǎn)的。我國目前的大豆蛋白產(chǎn)品還主要集中在大豆蛋 白粉、大豆組織蛋白、大豆分離蛋白產(chǎn)品上，大豆?jié)饪s蛋白的水解法生產(chǎn)技術(shù)尚屬空白。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)不同食品加工業(yè)對蛋白制品不同的性能要求，為了制造出不同功能性的高純
度優(yōu)質(zhì)大豆?jié)饪s蛋白，需要對生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，功能性大豆?jié)饪s蛋白新
生產(chǎn)工藝技術(shù)主要是針對目前我國大豆?jié)饪s蛋白生產(chǎn)中存在的問題，尤其是蛋白質(zhì)的功能
性問題進(jìn)行重點研究，改變原有的生產(chǎn)工藝和技術(shù)，充分利用蛋白質(zhì)固有的物理特性，使蛋
白質(zhì)在一定壓力和溫度條件下得到重新折疊與組合，從而制造出具有不同的功能性、不同
用途的優(yōu)質(zhì)大豆?jié)饪s蛋白。水解濃縮蛋白生產(chǎn)工藝簡述( — )水解大豆?jié)饪s蛋白提取車間 1、浸提經(jīng)低溫脫溶，粉末度不大于2% (60目篩)的低變性大豆粕，通過精確計 量在連續(xù)喂料器中加入原料l : l的純水進(jìn)行預(yù)混合，由連續(xù)喂料器送入浸提器。該浸提器 為不銹鋼制做，內(nèi)設(shè)不銹鋼固定柵板，根據(jù)低變性豆粕易結(jié)塊、粘連等問題，浸提器內(nèi)設(shè)置 了若干個用于疏松物料的特殊裝置。在環(huán)型浸提器中物料由不銹鋼鏈條帶動做連續(xù)運轉(zhuǎn)， 并不斷得到疏粉，而浸提用的溶媒(純水)以物料8-10倍的數(shù)量由多臺不銹鋼機械密封具
有防爆性能的泵泵入浸提器，以逆流方式與低溫粕充分接觸，通過純水與物料不斷接觸，溶 解沖洗，豆粕中的糖類等可溶性成份隨純水均勻滲透至浸提器集溶格中。該浸提過程大約
需要70-90分鐘(浸提速度和料層高度可調(diào))，浸提溫度60-70°C 。經(jīng)充分浸提、洗滌，除去 絕大多數(shù)可溶性物質(zhì)的含有大量純水的低溫粕(濃縮蛋白)，由落料口出料后用不銹鋼輸 送設(shè)備不間斷送入擠壓機進(jìn)行預(yù)脫溶，除去大部分純水的濃縮蛋白再進(jìn)入由多層并含有夾 套的蒸脫機進(jìn)行脫溶烘干。該蒸脫機有直接汽脫溶層和間接汽脫溶烘干層組成(加入直接 汽壓力0. 4-0. 5Kpa，間接汽壓力2-3Kpa)，烘干的物料經(jīng)風(fēng)運至微粉系統(tǒng)進(jìn)行微磨粉碎，得 到蛋白質(zhì)含量70%以上、細(xì)度100目以上的普通型大豆?jié)饪s蛋白，并由輸送設(shè)備送至儲倉。
2、蒸餾在浸提器中洗滌低溫粕滲透下來的含有醇溶物質(zhì)的純水混合溶液滲透到 浸提器集溶格中，由泵泵入純水混合罐中靜置沉降，除去細(xì)小雜質(zhì)，而溢流下來的純水混合 物由泵泵入雙效蒸發(fā)系統(tǒng)，經(jīng)帶有夾套的兩級蒸發(fā)系統(tǒng)加熱蒸發(fā)(加熱蒸汽壓力1.2Kpa、 溫度300°C )。分離出的高純度純水經(jīng)冷凝冷凍回收至純水庫循環(huán)使用，而分離出的濃縮物 則由泵泵入旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器進(jìn)行進(jìn)一步的分離濃縮，純水濃縮物在旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器中受到 旋轉(zhuǎn)、壓力0. 8Kpa、溫度26(TC作用，從旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器中蒸發(fā)的純水汽體，經(jīng)冷凝回收進(jìn) 入純水庫循環(huán)使用，而薄膜蒸發(fā)器底部出來的濃縮物則為45-50%濃度的糖漿混合物(低 聚糖、異黃酮、皂甙)泵入糖漿儲罐中以備進(jìn)一步深加工。
( 二 )大豆?jié)饪s蛋白功能性轉(zhuǎn)化(改性)車間 該車間為水解功能性大豆?jié)饪s蛋白生產(chǎn)的關(guān)鍵工段，改性后的大豆?jié)饪s蛋白可廣 泛應(yīng)用于肉食加工、飲料、乳品等行業(yè)。 由儲倉輸出的普通型大豆?jié)饪s蛋白經(jīng)精確計量與精確定量加入的(根據(jù)不同產(chǎn) 品分別加入酸、堿等)充分混合進(jìn)入暫存罐中充分均質(zhì)反應(yīng)。均質(zhì)后的產(chǎn)品在通過蛋白酶 酶解使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而改變產(chǎn)品的溶解性、分散性、凝膠性、顏色等性能(均質(zhì) 反應(yīng)的時間一般在70-90分鐘，根據(jù)不同品種確定不同均質(zhì)反應(yīng)時間，溫度在50-6(TC—般 蛋白酶添加量為O. 3%、酶解時間為15-20分鐘、溫度在50-6(TC、ph值6. 5_7. 5之間，)。經(jīng) 充分均質(zhì)反應(yīng)后的蛋白溶液進(jìn)入重疊器，蛋白質(zhì)溶液在重疊器中通過一定壓力和溫度在一定時間內(nèi)使蛋白質(zhì)序列進(jìn)行重新組合(重疊時間20分鐘，蒸汽壓力1. OKpa，溫度280°C )， 使蛋白性質(zhì)根據(jù)不同產(chǎn)品指標(biāo)得到可控的改變。經(jīng)重新折疊的蛋白溶液泵入殺菌系統(tǒng)，經(jīng) 過殺菌后(殺菌時間40-50秒，殺菌溫度170°C )，進(jìn)入-0. 6-0. 7Mpa的真空系統(tǒng)進(jìn)行脫臭 冷凝后，再進(jìn)一步通過均質(zhì)高壓泵送入噴霧干燥系統(tǒng)。 均質(zhì)后的蛋白溶液須經(jīng)38Kpa壓力高壓泵充分霧化送入干燥塔，在干燥塔內(nèi)霧化 后的蛋白液與進(jìn)入塔內(nèi)的22(TC以上的熱風(fēng)充 分接觸，瞬間得到干燥，經(jīng)引風(fēng)進(jìn)入由多個旋風(fēng)組成的集粉系統(tǒng)收集后，通過無菌 包裝得到優(yōu)質(zhì)的功能性大豆?jié)饪s蛋白。 改性大豆?jié)饪s蛋白是通過該車間加入酸、堿、蛋白酶，根據(jù)重疊壓力、溫度不同的 控制，可得到用于肉制品(凝膠性好、乳化性好)、豆乳制品、飲料制品(乳化性好、分散性 好)不同用途的多個品種、高質(zhì)量的功能性大豆?jié)饪s蛋白。
1、在面制品中使用蛋白質(zhì)的改性 用來摻和面制品的蛋白質(zhì)的NSI要求在45%左右，其粘度要小，分散度要快，而且 要具有不容易成團的特點，這樣的產(chǎn)品用在烘焙食品、方便面、掛面中較好，在改性過程中， 將溫度控制在45°C ， ra在6. 8。
2、嬰兒食品用蛋白質(zhì)的改性 溫度控制在5(TC、加入0. 1% _1%蛋白分解酶，提高蛋白質(zhì)的^1，降低其粘度和 凝膠性。 3 、肉制品用蛋白質(zhì)的改性 肉制品用蛋白質(zhì)要求有一定溶脹能、持水性和膠凝性，因此蛋白質(zhì)的NSI值在 70%左右最好，溫度控制在40-48"之間，ra控制在6. 5-6. 8之間。 本發(fā)明的有益效果和優(yōu)點是(一)水解提取的大豆?jié)饪s蛋白的色澤較淺，風(fēng)味清
淡，與堿溶酸沉法提取的大豆?jié)饪s蛋白相比，除適用于肉制品外，更廣泛適用于飲料、乳制
品。水解提取的大豆?jié)饪s蛋白所含有的過敏源成分較少，比堿溶酸沉法提取的大豆蛋白更
適用于嬰兒、病人及老人食品。采用特殊的組織化工藝，可以加工成高密度組織蛋白，制成
質(zhì)地非常均勻的素肉。生產(chǎn)成本低，本項目工藝技術(shù)屬當(dāng)代國際先進(jìn)水平，生產(chǎn)成本比原有
工藝明顯降低，主要體現(xiàn)在以下優(yōu)勢 1、產(chǎn)品得率高產(chǎn)品得率高達(dá)70%以上； 2、能耗低作為溶媒介質(zhì)的純水可以循環(huán)利用，節(jié)約能源，降低了生產(chǎn)成本。
( 二 )環(huán)保優(yōu)勢醇提取法大豆?jié)饪s蛋白的生產(chǎn)工藝，無廢水排放，零污染。
(三)發(fā)展?jié)摿?jù)專家分析預(yù)測，世界范圍內(nèi)大豆蛋白的需求量平均將以年增 長率15 %的速度增加，而醇提取法大豆?jié)饪s蛋白的副產(chǎn)品大豆糖漿混合物中富含大豆異黃 酮、大豆低聚糖、大豆皂甙等保健品，具有很高的附加值和產(chǎn)品深加工價值。
具體實施例方式( — )水解大豆?jié)饪s蛋白提取車間 1、浸提經(jīng)低溫脫溶，粉末度不大于2% (60目篩)的低變性大豆粕，通過精確計
量在連續(xù)喂料器中加入原料i : l的純水進(jìn)行預(yù)混合，由連續(xù)喂料器送入浸提器。該浸提器
為不銹鋼制做，內(nèi)設(shè)不銹鋼固定柵板，根據(jù)低變性豆粕易結(jié)塊、粘連等問題，浸提器內(nèi)設(shè)置了若干個用于疏松物料的特殊裝置。在環(huán)型浸提器中物料由不銹鋼鏈條帶動做連續(xù)運轉(zhuǎn)， 并不斷得到疏粉，而浸提用的溶媒(純水)以物料8-10倍的數(shù)量由多臺不銹鋼機械密封具 有防爆性能的泵泵入浸提器，以逆流方式與低溫粕充分接觸，通過純水與物料不斷接觸，溶 解沖洗，豆粕中的糖類等可溶性成份隨純水均勻滲透至浸提器集溶格中。該浸提過程大約 需要70-90分鐘(浸提速度和料層高度可調(diào))，浸提溫度60-70°C 。經(jīng)充分浸提、洗滌，除去 絕大多數(shù)可溶性物質(zhì)的含有大量純水的低溫粕(濃縮蛋白)，由落料口出料后用不銹鋼輸 送設(shè)備不間斷送入擠壓機進(jìn)行預(yù)脫溶，除去大部分純水的濃縮蛋白再進(jìn)入由多層并含有夾 套的蒸脫機進(jìn)行脫溶烘干。該蒸脫機有直接汽脫溶層和間接汽脫溶烘干層組成(加入直接 汽壓力0. 4-0. 5Kpa，間接汽壓力2-3Kpa)，烘干的物料經(jīng)風(fēng)運至微粉系統(tǒng)進(jìn)行微磨粉碎，得 到蛋白質(zhì)含量70%以上、細(xì)度100目以上的普通型大豆?jié)饪s蛋白，并由輸送設(shè)備送至儲倉。
2、蒸餾在浸提器中洗滌低溫粕滲透下來的含有醇溶物質(zhì)的純水混合溶液滲透到 浸提器集溶格中，由泵泵入純水混合罐中靜置沉降，除去細(xì)小雜質(zhì)，而溢流下來的純水混合 物由泵泵入雙效蒸發(fā)系統(tǒng)，經(jīng)帶有夾套的兩級蒸發(fā)系統(tǒng)加熱蒸發(fā)(加熱蒸汽壓力1.2Kpa、 溫度300°C )。分離出的高純度純水經(jīng)冷凝冷凍回收至純水庫循環(huán)使用，而分離出的濃縮物 則由泵泵入旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器進(jìn)行進(jìn)一步的分離濃縮，純水濃縮物在旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器中受到 旋轉(zhuǎn)、壓力0. 8Kpa、溫度26(TC作用，從旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器中蒸發(fā)的純水汽體，經(jīng)冷凝回收進(jìn) 入純水庫循環(huán)使用，而薄膜蒸發(fā)器底部出來的濃縮物則為45-50%濃度的糖漿混合物(低 聚糖、異黃酮、皂甙)泵入糖漿儲罐中以備進(jìn)一步深加工。
( 二 )大豆?jié)饪s蛋白功能性轉(zhuǎn)化(改性)車間 該車間為水解功能性大豆?jié)饪s蛋白生產(chǎn)的關(guān)鍵工段，改性后的大豆?jié)饪s蛋白可廣 泛應(yīng)用于肉食加工、飲料、乳品等行業(yè)。 由儲倉輸出的普通型大豆?jié)饪s蛋白經(jīng)精確計量與精確定量加入的(根據(jù)不同產(chǎn) 品分別加入酸、堿等)充分混合進(jìn)入暫存罐中充分均質(zhì)反應(yīng)。均質(zhì)后的產(chǎn)品在通過蛋白酶 酶解使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而改變產(chǎn)品的溶解性、分散性、凝膠性、顏色等性能(均質(zhì) 反應(yīng)的時間一般在70-90分鐘，根據(jù)不同品種確定不同均質(zhì)反應(yīng)時間，溫度在50-6(TC—般 蛋白酶添加量為O. 3%、酶解時間為15-20分鐘、溫度在50-6(TC、ph值6. 5_7. 5之間，)。經(jīng) 充分均質(zhì)反應(yīng)后的蛋白溶液進(jìn)入重疊器，蛋白質(zhì)溶液在重疊器中通過一定壓力和溫度在一 定時間內(nèi)使蛋白質(zhì)序列進(jìn)行重新組合(重疊時間20分鐘，蒸汽壓力1. OKpa，溫度280°C )， 使蛋白性質(zhì)根據(jù)不同產(chǎn)品指標(biāo)得到可控的改變。經(jīng)重新折疊的蛋白溶液泵入殺菌系統(tǒng)，經(jīng) 過殺菌后(殺菌時間40-50秒，殺菌溫度170°C )，進(jìn)入-0. 6-0. 7Mpa的真空系統(tǒng)進(jìn)行脫臭 冷凝后，再進(jìn)一步通過均質(zhì)高壓泵送入噴霧干燥系統(tǒng)。 均質(zhì)后的蛋白溶液須經(jīng)38Kpa壓力高壓泵充分霧化送入干燥塔，在干燥塔內(nèi)霧化 后的蛋白液與進(jìn)入塔內(nèi)的22(TC以上的熱風(fēng)充分接觸，瞬間得到干燥，經(jīng)引風(fēng)進(jìn)入由多個旋 風(fēng)組成的集粉系統(tǒng)收集后，通過無菌包裝得到優(yōu)質(zhì)的功能性大豆?jié)饪s蛋白。
權(quán)利要求
水解濃縮蛋白生產(chǎn)工藝，其特征在于工藝過程為純水浸提，該浸提過程需要70-90分鐘，浸提溫度60-70℃。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水解濃縮蛋白生產(chǎn)工藝，其特征在于加熱蒸汽壓力1. 2Kpa、 溫度3Q0。C。
全文摘要
水解濃縮蛋白生產(chǎn)工藝。其特征在于工藝過程為純水浸提，該浸提過程需要70-90分鐘，浸提溫度60-70℃。本發(fā)明的目的是提供一種水解濃縮蛋白生產(chǎn)工藝。本發(fā)明的有益效果和優(yōu)點是1、產(chǎn)品得率高產(chǎn)品得率高達(dá)70％以上；2、能耗低作為溶媒介質(zhì)的純水可以循環(huán)利用，節(jié)約能源，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號A23L1/305GK101720845SQ20081015794
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月20日
發(fā)明者李登龍, 王建忠, 金濤, 馬騁 申請人:谷神生物科技集團有限公司