一種超聲波輔助萃取管束裝置及萃取大豆分離蛋白的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于大豆分離蛋白生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種超聲波輔助萃取管束裝置及萃 取大豆分離蛋白的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們生活水平的提高，大豆分離蛋白成為越來越普遍的膳食。大豆分離蛋白 是W低溫脫溶大豆巧為原料生產(chǎn)的一種全價(jià)蛋白類食品添加劑。大豆分離蛋白中蛋白質(zhì)含 量在90% W上，氨基酸種類有近20種，并含有人體必需氨基酸。其營養(yǎng)豐富，不含膽固醇，是 植物蛋白中為數(shù)不多的可替代動(dòng)物蛋白的品種之一。
[0003] 大豆蛋白的生產(chǎn)工藝原理:低溫脫脂豆巧中的蛋白質(zhì)大部分能溶于稀堿溶液。將 低溫脫脂豆巧用稀堿液浸提后，用離屯、分離可W除去豆巧中的不溶性物質(zhì)（主要是多糖和 一些殘留蛋白質(zhì)），然后用酸把浸出液的PH值調(diào)至4.5左右時(shí)，蛋白質(zhì)由于處于等電點(diǎn)狀態(tài) 而凝聚沉淀下來，經(jīng)分離可行到蛋白沉淀物，再經(jīng)洗涂、中和、干燥即得分離大豆蛋白。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，目前大豆分離蛋白萃取的方法為，將豆巧置于配制好40-55°C的堿水 的萃取罐中，P的周整到7.0-9.0之間，經(jīng)過45-70分鐘的萃取時(shí)間，應(yīng)用轉(zhuǎn)子累或是螺桿累輸 送至離屯、分離機(jī)，經(jīng)離屯、分離機(jī)分離出豆渣和蛋白液，分離出的豆渣再次加水后調(diào)整料液 狀態(tài)，再次應(yīng)用離屯、分離機(jī)，經(jīng)離屯、分離機(jī)分離出豆渣和蛋白液，兩次的蛋白液混合后輸送 至酸沉工序。然而該方案間歇式萃取，低溫脫脂豆巧萃取時(shí)間有20-30分鐘的差異，造成豆 巧萃取不均勻，生產(chǎn)時(shí)間長，萃取罐處于敞口狀態(tài)，每做完一罐后需要對(duì)其進(jìn)行清洗，微生 物控制困難，萃取得率低。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中，目前大豆分離蛋白萃取的另一種方法為，低溫脫脂豆巧經(jīng)過粉碎后， 經(jīng)過堿水萃取，輔助超聲波處理，提高蛋白萃取效果，經(jīng)過45-70分鐘的萃取時(shí)間，經(jīng)過離屯、 分離，取上清液酸沉。然而該方案僅停留在實(shí)驗(yàn)室階段，不能工業(yè)化生產(chǎn)處理量低。豆巧粉 碎后變性，提取率下降，且萃取時(shí)間長。
[0006] 因而，研究一種提取過程中降低蛋白的萃取時(shí)間，控制微生物生長，提高萃取效果 的提取大豆分離蛋白的方法，是本發(fā)明的研究目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中提取大豆分離蛋白過程中豆巧粉碎后變性，提取率下降，且 萃取時(shí)間長、微生物控制困難的問題，本發(fā)明通過了研究提供一種提取過程中降低蛋白的 萃取時(shí)間，微生物生長可控，萃取效果提高、適用于工業(yè)化生產(chǎn)的大豆分離蛋白提取方法。 [000引本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0009]本發(fā)明提供了一種超聲波輔助萃取管束裝置，所述萃取管束裝置包括:豆巧預(yù)混 罐h、濕法超微粉碎機(jī)d、超聲波輔助管束i，所述預(yù)混罐上端包括堿水管道a、純凈水管道b、 豆巧輸送管道C，下端通過預(yù)混料輸送管道k與濕法超微粉碎機(jī)上端相連;濕法超微粉碎機(jī) 下端通過粉碎物料輸送管道e連接至超聲波輔助管束底部，管束內(nèi)部設(shè)有攬拌器g，外部設(shè) 有超聲波發(fā)生器f，并設(shè)有萃取物輸送管道j。
[0010] 上述萃取管束裝置，超聲波輔助管束直接為400mm-800mm，優(yōu)選400mm-600mm。
[0011] 上述萃取管束裝置，所述超聲波發(fā)生器頻率20-50K監(jiān)，聲強(qiáng)1 -60W/cm2。
[0012] 上述萃取管束裝置，所述攬拌器采用軸向流漿式攬拌或輪盤式攬拌，攬拌速度35-120r/min。
[0013] 上述萃取管束裝置，所述濕法超微粉碎機(jī)粉碎細(xì)度40-200目，優(yōu)選60-150目。
[0014] 本發(fā)明還提供了一種利用所述的萃取管束裝置萃取大豆分離蛋白的方法，包括如 下步驟：
[0015] 將低溫豆巧與堿水溶液按照的質(zhì)量比7:1-11:1混合均勻，預(yù)混5-30min后連續(xù)出 料，經(jīng)濕法超微粉碎機(jī)粉碎到40-200目，粉碎后的物料經(jīng)超聲波輔助管束在攬拌器和超聲 波發(fā)生器的作用下萃取15-30min后，進(jìn)入邸式螺旋離屯、分離機(jī)分離得到豆乳，豆乳經(jīng)過酸 沉后邸式螺旋離屯、分離機(jī)，得到蛋白固體，后加堿水調(diào)PH值6.9-8.5后噴霧干燥得大豆分離 蛋白。
[0016] 所述的萃取大豆分離蛋白的方法中，堿水為使用30%的液體氨氧化鋼溶液加純凈 水配成PH為11.0 ± 0.4的淡堿水。
[0017] 所述的萃取大豆分離蛋白的方法中，萃取溫度20-60°C，優(yōu)選30-45°C。
[0018] 所述的萃取大豆分離蛋白的方法中，低溫豆巧與堿水溶液的質(zhì)量比優(yōu)選8:1。
[0019] 所述的萃取大豆分離蛋白的方法中，邸式螺旋離屯、分離機(jī)采用連續(xù)處理，流量22-25m3/H，離屯、力化00-3600G;轉(zhuǎn)速，2500-3200r/min。
[0020] 本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在W下幾個(gè)方面：
[0021] (1)本發(fā)明的管束裝置是由豆巧預(yù)混罐，濕法超微粉碎機(jī)，超聲波輔助管束=部分 組成，在預(yù)混罐中連續(xù)加入純凈水、堿水和豆巧，經(jīng)過預(yù)混后，用濕法超微粉碎機(jī)粉碎，粉碎 后的物料從管束底部進(jìn)入，經(jīng)管束攬拌和超聲波輔助復(fù)合作用提高萃取速度和萃取率，利 用超聲波的殺菌作用殺滅微生物，經(jīng)過萃取后進(jìn)入邸式螺旋離屯、分離機(jī)；
[0022] (2)將預(yù)混、粉碎、超聲輔助萃取緊密結(jié)合，相比現(xiàn)有技術(shù)，操作簡單，大大降低了 提取過程中對(duì)操作條件控制的嚴(yán)格程度，既縮短萃取時(shí)間、提高萃取率，同時(shí)降低微生物數(shù) 量、提高產(chǎn)品色澤和口感，同時(shí)降低勞動(dòng)強(qiáng)度，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0023] (3)通過采用超聲波輔助技術(shù)，有效加快溶質(zhì)的提取過程，使得提取率大大提高， 運(yùn)是由于超聲波輔助技術(shù)的空穴效應(yīng)，可增大溶劑向原料細(xì)胞的滲透量并破壞細(xì)胞壁，強(qiáng) 化傳質(zhì)。同時(shí)超聲波輔助提取可使部分分子內(nèi)的糖巧鍵斷裂，生成的游離-OH數(shù)增多，賦予 了產(chǎn)品更強(qiáng)的物化性質(zhì)。
[0024] (4)選擇性的調(diào)節(jié)了堿溶液的pH值、堿種類、及萃取溫度、時(shí)間等具體操作參數(shù)，使 各個(gè)參數(shù)之間相互協(xié)同，顯著的提高了提取效率。
【附圖說明】
[0025] 圖1:本發(fā)明中超聲波輔助萃取管束裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0026] W下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0027] 實(shí)施例1
[0028] -種超聲波輔助萃取管束裝置，所述萃取管束裝置包括:豆巧預(yù)混罐h、濕法超微 粉碎機(jī)d、超聲波輔助管束i，所述預(yù)混罐上端包括堿水管道a、純凈水管道b、豆巧輸送管道 C，下端通過預(yù)混料輸送管道k與濕法超微粉碎機(jī)上端相連;濕法超微粉碎機(jī)下端通過粉碎 物料輸送管道e連接至超聲波輔助管束底部，管束內(nèi)部設(shè)有攬拌器g，外部設(shè)有超聲波發(fā)生 器f，并設(shè)有萃取物輸送管道j。上述萃取管束裝置，超聲波輔助管束直接為400mm-800mm，優(yōu) 選400mm-600mm，其中超聲波發(fā)生器頻率20-50K監(jiān)，聲強(qiáng)1 -60W/cm2。
[0029] 實(shí)施例1中萃取管束裝置，攬拌器采用軸向流漿式攬拌或輪盤式攬拌，攬拌速度 35-120r/min，濕法超微粉碎機(jī)粉碎細(xì)度40-200目，優(yōu)選60-150目。
[0030] 作為可替換的裝置，濕法超微粉碎機(jī)可選用其他粉碎設(shè)備，如多級(jí)均質(zhì)機(jī)，高壓均 質(zhì)累等;超聲波的位置可根據(jù)管束的位置合理配置;管束進(jìn)出料位置可改變。
[0031] 實(shí)施例2
[0032] 萃取大豆分離蛋白的方法，將低溫豆巧與PH為11.0±0.4的30%氨氧化鋼淡堿水 溶液按照的質(zhì)量比在預(yù)混罐中8:1混合，預(yù)混25min后連續(xù)出料，經(jīng)預(yù)混料輸送管道輸入至 濕法超微粉碎機(jī)，粉碎到200目，粉碎后的物料經(jīng)粉碎料輸送管道輸送至超聲波輔助管束， 在攬拌器和超聲波發(fā)生器