CN101304665B - 植物蛋白颗粒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种植物蛋白颗粒的颗粒，它由干的压缩蛋白和最高12％的含水量组成。这些蛋白包含有活化小麦面筋。还记载了制备这些颗粒的方法及其在鱼饲料中的应用。

Description

植物蛋白颗粒

技术领域

本发明涉及一种制备干的活化小麦面筋的方法及其在鱼饲料中的应用。

发明背景

蛋白质可用于从食物到非食物用途的多种不同的应用中。通常，这些蛋白主要以干粉形式得到。

在世界很多地方渔业是日益兴旺的产业。养鱼用的鱼饲料常常以颗粒形式生产。

WO98/49904，涉及多孔饲料颗粒的形成，其通过挤压、干燥和使用真空涂覆使油吸入所述颗粒来完成。另外，挤压的鱼饲料是非常精细的，其必须使用专门研究的系统传送以使得损失最小化。

一种可选的方法(WO97/22265)建议使用水溶性淀粉包来涂抹经挤压形成的颗粒。淀粉在该组合物中的应用是不经济的，因为他们并不(或只是极少地)被鱼消化。因此他们没有营养益处并且被认为是相当于浪费支出。

EP 0 711 510涉及发酵物质产物的加工方法。在中间步骤，制造出干燥的面筋产物的颗粒并且使形成颗粒的含水量为12％-18％。这很清楚得证明了颗粒形成的可能性取决于含水量和蛋白质的变性。

US 5,102,671涉及饲料颗粒的制造过程。仅仅按1％-3％加入小麦面筋。

EP 0 838 159描述了缩小湿面筋大小的方法。该方法适用于湿面筋缩小大小。将颗粒储存于0℃以下。

EP 1 527 700描述了鱼饲料及其制备方法。该组合物包含了最多75％的面筋并且除了蛋白外还含有脱壳的含油种子。

US 6,309,680涉及包含小麦面筋变性的制粒方法。

因此明确地需要可选的与更经济的生产颗粒的方法，该颗粒包含干燥的压缩蛋白，以及更特别的还包含有活化小麦面筋。本发明提供了该方法。

发明概述

本发明涉及的颗粒包含压缩蛋白并且其含水量最高为12％，其中蛋白包含有活化小麦面筋，优选由活化小麦面筋组成。

此外本发明涉及制备压缩蛋白颗粒的方法，该压缩蛋白包含活化小麦面筋并且上述方法包括以下步骤：a)将包含有活化小麦面筋的蛋白输送到相配的装置，

b)给装置提供热空气或蒸汽使蛋白质的温度提高并且/或含水量为0-5％，优选到3％，

c)将加热过的蛋白质通过冲模浇灌以得到颗粒，

d)收集颗粒。

本发明进一步涉及加工方法，其中模具的厚度与直径的比例(A)为10-25。

此外选择步骤b)的温度选自使上述温度与(A)的比率(B)为2-8，更具体地是温度为50-80℃。

此外本发明涉及加工方法，其中至少15重量％的蛋白具有200μm或更大的粒度。

最后，本发明涉及一种鱼饲料，其包含本发明颗粒和适宜鱼饲料组分。

发明详述

本发明涉及的颗粒由压缩蛋白组成，并且颗粒的含水量最高为12％。压缩蛋白包含活化小麦面筋或本质上由活化小麦面筋组成。在另一个实施例中，该颗粒含水量最高达11.5％，优选最高为10％，更优选作高为8％，最优选最高为6％。该颗粒包含干燥的压缩蛋白，更优选为干燥的活化面筋，最优选为干燥的活化小麦面筋。颗粒的干燥物全部由压缩蛋白质组成。

如此形成的颗粒是组织化处理的，在运输中是稳定的并且在储藏中是稳定的。在长期储藏中没有发现变形。蛋白质可以来源于植物或动物。

植物蛋白选自基于豆科的蛋白，来自proteaginous植物的蛋白和基于谷类的蛋白，它们的杂种及其混合物。来自豆科植物的蛋白选自于菜豆，大豆，豌豆，羽扇豆，和苜蓿蛋白。proteaginous植物为向日葵，油菜籽，亚麻子和花生。只有这些proteaginous植物的蛋白为本发明的兴趣所在。基于谷类的蛋白是从玉米，小麦，稻米，黑麦，燕麦，和高粱中获得的。优选的植物蛋白源自小麦或玉米及其混合物，更优选的为活化小麦面筋。

面筋是可以在许多谷类和禾谷类如小麦，玉米，燕麦，黑麦和大麦中发现的蛋白质。在这里用到的术语“面筋”是指来自任何可用来源的面筋和来自不同来源面筋的混合物。当加入水时有活性的小麦面筋可以变得非常有弹性。这使它区别于其他植物蛋白。

颗粒包含谷粒，细粒，和其他类型的微粒，在这个范围内它涉及压缩过的原料。

无需详细解释，本发明证明，为了能制造压缩蛋白的稳定颗粒，并且保持其中的小麦面筋活性，活化小麦面筋的干物质和最终颗粒的含水量是至关重要的。

此外本发明涉及制备压缩蛋白颗粒的方法，该压缩蛋白包含有活化小麦面筋，并且上述的过程包括以下步骤：

a)将蛋白输送到相配的装置，

b)给装置提供热空气或蒸汽使蛋白的温度提高并且/或含水量为0-5％，更适宜到3％，

c)将加热过的蛋白质通过冲模浇灌以得到颗粒，，

d)收集颗粒。

控制可能的含水量增加(从0％-5％，更适宜到3％)，对最终在步骤d)中收集包含活化面筋的颗粒是基本的要素。

本发明的颗粒能通过(a)将蛋白输送到微粒化的装置和(b)使压缩蛋白形成颗粒从而得到制备。

蛋白能被传送入预处理装置(＝适宜的装置)中，在这里通过注入干燥的空气，热水和/或蒸汽，蛋白被不断地混合，加热和加湿。

大多数预调质器包括一个或两个混合/输送元件，该元件包括具有固有附着倾斜叶板的旋转轴。用于预处理的装置包括气压或增压室。

输送到预调质器的水分加入量为干蛋白重量的0-5％，更适宜到3％。

然后将预处理的混合物输送到带模孔的挤压机以得到颗粒。

在挤压机有另外的入口用于加入干燥空气，热水和/或蒸汽时，蛋白可被直接送到挤压机。

已惊讶地发现模具的结构是，厚度与直径的比率(A)为10-25。这个特殊的构造使包含干燥压缩蛋白的颗粒得以制备，该干燥压缩蛋白最大含水量为12％并且该蛋白由活化面筋组成。

事实上当比率(A)为10时，适宜的温度为80℃，而当(A)为25时，适宜温度为50℃。步骤b)的温度选自使上述的温度与(A)的比率(B)为2-8。更特别地该温度为50-80℃。

根据一个优选的实施例，模具的比例(A)为10而温度为80℃，由此得到比例(B)为8。这些条件使之得到包含活化小麦面筋的颗粒。收集这些颗粒后，将颗粒碾碎并且证实小麦面筋仍然是活化的。

根据另一个优选实施例，模具的比例(A)为25而温度为50℃，由此得到比例(B)为2。收集颗粒后证实小麦面筋仍是活化的。

温度与比率(A)的比率(B)在2-8之间避免了微粒化被阻断和蛋白不被水解，使活化小麦面筋维持其活性。

已惊奇地发现，包含活化小麦面筋的颗粒能够通过(a)输送蛋白和(b)形成颗粒，通过使用适宜的相对模具的比率(A)的比率的温度而制备。

颗粒形状、体积和重量的选择当然依赖于预期的应用。例如，不同的鱼的类型将需要不同的颗粒。本发明的颗粒能够适合任何类型的养殖鱼包括鰤，海鲷，大比目鱼，黄鲹，鲤，鲑鱼，鳗鲡，鲶鱼，scrimp，以及，最优选的，鲑鱼。对于本领域技术人员而言这些鱼的类型中的每一种的特殊(营养的和物质的)需要量将是已知的。

制备本发明颗粒的方法可以包含进一步以蒸汽处理颗粒1-30秒的步骤。这个简单的工序将使颗粒表面得到硬化。该硬化表层的厚度将随蒸汽处理的长度而增加并将影响所产生的颗粒的沉降性。因此，该蒸汽处理能够用于确保颗粒具有适宜的浮动性。它将还能改善颗粒对物理压力的抵抗力，例如在贮存、运输和配售期间。后处理应当是充分地硬化表面，并保持小麦面筋的活力。

进一步地本发明涉及一种方法，其中步骤a)的蛋白具有有效的粒度以便得到步骤d)中的适宜颗粒，更特别地至少15重量％蛋白(在干物质基础上)具有200μm或更大的粒度。适宜的粒度相比其他而言避免了因蛋白原料扬尘而阻塞制备颗粒的装置。特别地，具有200μm或更大的粒度的活化小麦面筋，对于颗粒的获得会提供较好的结果。

最后，本发明涉及一种鱼饲料，其包含本发明颗粒以及除此之外适宜的鱼饲料组分。该适宜的鱼饲料成分可以并非自我限定性地包括，鱼类营养上必需的脂质，一或多种碳水化合物，维生素和矿物质，氨基酸，色素，抗氧化剂、着色剂、酶、类胡萝卜素、防腐剂、益生素和/或益生元，微量元素和任何其他通常以少量用于饲料成分中的混合物。

本发明至少具有以下优点：

在运送中颗粒可避免扬尘，也使运送方式中的卸载更有效率。

当饲喂动物时，颗粒也导致物质更有效的扩散。

这些颗粒可以更有效的结合到鱼饲料中。

本发明在此将通过以下非限制性实施例的方式进行更多细节上的表述。

实施例

实施例1：

将25kg活化小麦面筋粗粉(C*Gluvital 21000-Cargill)连续地从垂直混合机送到具有旋转轴刀片的预调质器，在此注入蒸汽使小麦面筋温度达到50-55℃，水分添加量为1-3％。

将经预调质的玉米面筋传送入具有4mm直径和50mm长度的4*50mm模孔的罗宾逊碾磨(UMT)单辊挤压机。将颗粒过筛再冷却至室温。在经过再次碾碎后小麦面筋颗粒是活化的。

实施例2：

将25kg活化小麦面筋粗粉(C*Gluvital 21000-Cargill)和玉米面筋混合物粗粉(C*13871-Cargill)按不同比率(见表1)组成的粗粉连续地从垂直混合机送到相同的预调质器，在此再次注入蒸汽使粗粉温度达到50-55℃，水分添加量为最高3％。

将经调质的混合物通过相同的压力输送，过筛并冷却到室温。

经再次碾碎后颗粒中的小麦面筋是活化的。

表1

混合物	活化小麦面筋粗粉％	玉米面筋粗粉％
			1	75	25
2	80	20
			3	85	15
4	90	10
			5	95	5

实施例3：

将活化小麦面筋粗粉(C*Gluvital-Cargill)在室温下连续地从贮料仓送到预调质器，即具有蒸汽注入的紊流器(turbulator)混合机。注入蒸汽使小麦面筋温度达到50-55℃和粗粉水分增加2％。将经调质的产品送入具有水压碾轧调质器的海森V3-30挤压机。该挤压机具有3*65mm的模具。将颗粒冷却与过筛。将颗粒碾碎后小麦面筋仍为活化的。

实施例4：

将以可变比率(见表2)混合的活化小麦面筋粗粉(C*Gluvital-Cargill)与玉米面筋粗粉(C*13871-Cargill)的混合物送到预调质工序(具有蒸汽注入的紊流器混合机)，注入蒸汽使粗粉温度达到50-55℃，水分添加量为2％。将经调质的产品连续地送入具有水压碾轧调质器的海森V3-30挤压机。该挤压机具有3*65mm的模具。将颗粒冷却与过筛。将颗粒碾碎后小麦面筋仍为活化的。

表2

混合物	活化小麦面筋％(kg/kg混合物)	玉米面筋粗粉％(kg/kg混合物)
			1	75	25
2	80	20
			3	85	15
4	90	10
			5	95	5

实施例5

将活化小麦面筋(C*Gluvital-Cargill)从贮料仓以6.5吨每小时的速度送到预调质器(具有旋转轴刀片)。注入蒸汽使温度达到69-80℃，水分添加量为1-2％。将经调质的产品连续地传送到CPM 3000颗粒挤压机。该挤压机具有6*65mm的模具。将颗粒过筛并冷却。在经过该制粒工序后小麦面筋仍为活化的。生产出500吨小麦面筋颗粒。

实施例6

将25kg玉米面筋粗粉(C*13871)连续地从垂直混合机输送到具有旋转轴刀片的预调质器中，在此注入蒸汽，使玉米面筋温度达到45-75℃，水分添加量最高为3％。

将经预调质的玉米面筋传送入具有4*50mm模具(模孔为4mm直径和50mm长度)的罗宾逊碾磨(UMT)单辊挤压机。将颗粒过筛再冷却至室温。经过再次碾碎后玉米面筋颗粒为活化的。

Claims (16)

1.一种颗粒，颗粒的干燥物基本上由压缩蛋白组成，该颗粒的水分含量不高于11.5％，其特征在于该蛋白包含有活化面筋。

2.根据权利要求1的颗粒，其特征在于该颗粒的水分含量不高于10％。

3.根据权利要求2的颗粒，其特征在于该颗粒的水分含量不高于8％。

4.根据权利要求1-3任一项的颗粒，其特征在于该蛋白由活化面筋组成。

5.根据权利要求4的颗粒，其特征在于该蛋白由活化小麦面筋组成。

6.制备颗粒的方法，其中颗粒的干燥物基本上由压缩蛋白组成，该颗粒的水分含量不高于11.5％，该蛋白包含有活化面筋，其中该方法包括下列步骤：

a)将蛋白进料到造粒装置中；和

b)使压缩蛋白成形为颗粒。

7.根据权利要求6的方法，所述方法包含以下步骤：

a)将含有活化面筋的蛋白投入到预处理装置中，

b)向该装置中提供热空气或蒸汽来提高蛋白质的温度和/或提高水分含量0-5％，

c)将加热过的蛋白通过冲模浇灌以得到颗粒，

d)收集颗粒。

8.根据权利要求7的方法，其中在步骤b)中，向该装置中提供热空气或蒸汽来提高蛋白质的温度和/或提高水分含量至3％。

9.根据权利要求7或8的方法，其特征在于该模具有5-25的厚度与直径的比率(A)。

10.根据权利要求9的方法，其特征在于该模具有10-25的厚度与直径的比率(A)。

11.根据权利要求9或10的方法，其特征在于选择步骤b)的温度使所述温度与(A)的比率(B)为2-18。

12.根据权利要求11的方法，其特征在于选择步骤b)的温度使所述温度与(A)的比率(B)为2-8。

13.根据权利要求11或12的方法，其特征在于该温度为50-90℃。

14.根据权利要求13的方法，其特征在于该温度为50-80℃。

15.根据权利要求7-10任一项的方法，其特征在于至少15重量％的蛋白具有200μm或更大的粒度。

16.一种鱼饲料，其包含权利要求1～5中任何一项所述的颗粒和适宜的鱼饲料组分。