CN102504011B - 一种从马铃薯汁水中分离制备马铃薯蛋白粉的方法 - Google Patents
一种从马铃薯汁水中分离制备马铃薯蛋白粉的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102504011B CN102504011B CN201110393938.0A CN201110393938A CN102504011B CN 102504011 B CN102504011 B CN 102504011B CN 201110393938 A CN201110393938 A CN 201110393938A CN 102504011 B CN102504011 B CN 102504011B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- potato
- liquid
- protein
- trapped fluid
- membrane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
本发明公开了一种从马铃薯汁水中分离制备马铃薯蛋白粉的方法，新鲜马铃薯汁水经消泡、粗分离等预处理后进行膜分离。膜分离所得截留液经渗滤脱盐、杀菌与干燥等工序后得到马铃薯蛋白粉；膜分离所得前期透过液回用于洗涤预处理沉淀物，洗涤水与新鲜汁水合并后送回到膜分离系统。发明采用相对温和的膜分离技术可较好地保持天然马铃薯蛋白的活性；通过消泡处理，提高膜分离效率；通过膜分离前期透过液回收预处理固体物中的残留蛋白，提高蛋白回收率；通过对膜分离截留液的渗滤处理提高蛋白质的纯度。集约化技术应用可获得有一定生理活性的马铃薯蛋白粉，不仅可为行业提供新的利润增长点，同时可有效降低工业废水的污染物浓度。
Description
技术领域
本发明属于植物蛋白分离回收技术领域，特别涉及一种从马铃薯淀粉生产的副产物中分离回收马铃薯蛋白的方法。
背景技术
马铃薯蛋白是一种优质植物蛋白质，与动物蛋白相比植物蛋白不含胆固醇、饱和脂肪酸含量低；马铃薯蛋白的必须氨基酸含量占总氨基酸的40％以上，特别是赖氨酸和色氨酸均高于其他谷类作物，是谷物蛋白的优良补充剂。此外，马铃薯蛋白的致敏性远低于鸡蛋蛋白、鱼蛋白、大豆蛋白和花生蛋白等，迄今为止未见有马铃薯蛋白致敏的报道。因此，马铃薯蛋白产品具有良好的的市场应用前景。
马铃薯汁水是马铃薯淀粉生产的副产物，来源于马铃薯原料在物理加工过程中分离出来的细胞水，汁水中相对含量最高的固形物是马铃薯蛋白。虽然马铃薯汁水量仅占马铃薯淀粉生产废水总量的10-20％，但其COD占生产废水总COD的90％以上，目前淀粉生产中马铃薯汁水大都与淀粉洗涤工段产生的工艺水一起排入废水处理站。由此可见，马铃薯汁水若不回收蛋白直接排入废水处理站，不仅极大的增加了废水处理负荷，同时造成了优质蛋白资源的浪费。
目前，国内已有少数企业采用酸热絮凝的方法回收汁水蛋白质用做动物饲料，但加酸加热过程和絮凝剂的添加会导致马铃薯蛋白粉的变性，使其丧失溶解性、起泡性和乳化性，且终产品有明显苦涩感。同时，外源性酸和絮凝剂的加入还形成了二次污染源。ZL97122346.7为采用酸热絮凝的方法回收马铃薯蛋白的专利。ZL200610003857.4为采用凝胶剂热絮凝的方法回收马铃薯蛋白的专利。ZL200810006643.1和ZL201010148994.3为采用酸碱法沉淀回收马铃薯蛋白的专利。
膜分离作为一种有利于保持热敏性食品品质的分离技术在液体食品分离领域的应用已经非常广泛。但是，由于马铃薯汁水的特异性，使得蛋白质的分离精制十分复杂，如：汁水中含有大量蛋白质发泡性极强；汁水含盐量高、悬浮物多、还有微生物及其他杂质；而且活性蛋白多具热敏性。因此，以汁水为原料制备马铃薯蛋白粉是一个多工序、技术集约的过程。
发明内容
本发明的目的是提供一种从马铃薯汁水中分离制备马铃薯蛋白粉的方法。
本发明技术方案如下：。
1、马铃薯汁水预处理
马铃薯汁水静置形成沉淀层、液体层和泡沫层，在泡沫层添加质量比为0.01‰-0.1‰食品级有机硅消泡剂，消泡后的液体经3000-4000rpm，5-15min离心分离或者沉淀分离除去不溶性固形物得到分离原液；
马铃薯汁水沉淀层洗涤：用膜分离得到的透过液洗涤马铃薯汁水静置得到的沉淀，所述透过液用量为沉淀物质量的1-10倍；洗涤沉淀所得液体与分离原液混合后进入膜分离工序。
2.膜分离处理：沉淀洗涤所得液体与分离原液混合后控制温度在40℃以下进行膜分离；膜分离得到截留液和透过液；
分离膜的截留分子量为200～300000道尔顿，优选300～200000道尔顿，更优选10000～100000道尔顿。膜分离组件包括卷式、板式、管式及中空纤维式，膜材料包括无机陶瓷、不锈钢以及聚砜、CA、PVDF等有机膜。
3.渗滤处理
当膜分离即将结束时，加入0.5～2倍截留液体积的新鲜水进行渗滤脱盐处理。
所述新鲜水为纯净水。
4、截留液的杀菌和干燥
渗滤处理的截留液，经60-72℃，15-30min的巴氏杀菌处理后干燥处理获得马铃薯蛋白粉；
所述干燥选择喷雾干燥，喷雾干燥进口温度140-220℃；
喷雾干燥进口温度优选140-170℃；
所述干燥可选择真空干燥、冷冻干燥。
附图1从马铃薯汁水中制备马铃薯蛋白粉的流程图
有益效果
本发明采用相对温和的蛋白回收方法，一方面最大限度的保留了马铃薯蛋白的活性，以获得优质的可食用的植物蛋白；另一方面没有带进酸、碱、絮凝剂等新的污染源，无二次污染隐患。
本发明所涉及的原料马铃薯汁水含有大量的泡沫，泡沫层主要由蛋白质形成，添加消泡剂，将蛋白质转移到液体中，不仅降低了待处理液体的体积，而且提高了膜分离效率。
马铃薯汁水预处理工序的沉淀中蛋白质含量较高，采用膜分离前期透过液进行洗涤，并将洗涤水与新鲜汁水合并送回到膜分离系统，既可进一步回收蛋白质，又可节约洗涤水的用量。
膜分离后期加入新鲜水，对截留液进行渗滤处理。渗滤过程降低了截留液中的矿物质等无机盐含量，改善了蛋白粉的风味。同时还进一步分离去除了小分子糖，提高了蛋白质的纯度。
对截留液进行巴氏杀菌处理，去除有害微生物，保证产品安全。
采用喷雾干燥、真空干燥或者冷冻干燥的方法进行脱水。可较好的保持天然马铃薯蛋白的性质，使所得马铃薯蛋白颜色较浅，溶解性、乳化性及起泡性良好。
马铃薯蛋白粉中必须氨基酸含量可达35％，必须氨基酸模式接近FAO/WHO提出的必须氨基酸模式标准，同时马铃薯蛋白致敏性极低。因此，可以说本方法制备的马铃薯蛋白粉是一种优质植物蛋白粉。
具体实施方式
下面通过具体的实施方案叙述本发明中从马铃薯汁水中制备马铃薯蛋白粉的方法。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的膜组件、膜处理方法、膜处理效果及喷雾干燥效果进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。
以下给出本发明的具体实施例，但本发明不受实施例的限制。
实施例1
收集马铃薯淀粉车间“浓缩”段产生的马铃薯汁水，加入0.05‰可用于食品的有机硅消泡剂，消泡、沉淀分离，粗过滤，马铃薯汁水过滤所得前期透过液加入到预处理沉淀分离的沉淀中，洗涤，沉淀分层，得到膜处理原料液体118kg，液体温度控制在40℃以下；膜分离采用300道尔顿截留分子量的卷式膜，膜面积7.6m2，过滤后期加入约12L纯净水进行渗滤，得到透过液91.2kg，截留液22.5kg，渗滤液14kg。
经过膜分离处理，截留液的蛋白质含量从2.04％提高到4.9％，截留液经65℃30min的巴氏杀菌后进行喷雾干燥(进口温度220℃，出口温度75℃)得到马铃薯蛋白粉，蛋白质含量58％，颜色为浅黄色，溶解性、起泡性、乳化性良好。
另一方面，经过膜分离处理，原液的COD从47800mg/L降低到透过液的13000mg/L，COD的去除率高达72.8％。
实施例2
收集马铃薯淀粉车间“浓缩”段产生的马铃薯汁水，加入0.02‰可用于食品的有机硅消泡剂，消泡、离心分离(3600rmp，10min)，得到膜处理原料液体110kg，液体温度控制在36℃以下膜分离；膜分离采用20000道尔顿截留分子量的板式膜，膜面积1.08m2，过滤后期加入约3L纯净水进行渗滤，得到透过液105.3kg，截留液4.26kg，渗滤液3kg。
马铃薯汁水过滤所得前期透过液加入到预处理沉淀分离的沉淀中，洗涤，沉淀分层，洗涤水与新鲜汁水合并后送回到膜分离系统。
经过膜分离处理，截留液的蛋白质含量从2.3％升高到10.21％，截留液经72℃15min的巴氏杀菌，然后进行冷冻干燥得到马铃薯蛋白粉，蛋白质含量为75.98％，颜色为浅褐色，溶解性、起泡性、乳化性良好。
马铃薯蛋白粉氨基酸含量检测结果如下表，总氨基酸含量为72.8％，其中必须氨基酸含量35.04％，占总氨基酸的48.13％，必须氨基酸模式接近FAO/WHO提出的必须氨基酸模式标准。可以说本方法制备的马铃薯蛋白粉是一种优质植物蛋白粉。
马铃薯蛋白粉氨基酸检测结果
实施例3
收集马铃薯淀粉车间“浓缩”段产生的马铃薯汁水，加入0.01‰可用于食品的有机硅消泡剂，消泡、离心分离(3600rmp，10min)，得到膜处理原料液体110kg，液体温度控制在40℃以下进行膜分离；膜分离采用40000道尔顿截留分子量的板式膜，膜面积1.08m2，过滤后期加入约2.5L纯净水进行渗滤，得到透过液105.3kg，截留液4.26kg，渗滤液3kg。
马铃薯汁水过滤所得前期透过液加入到预处理沉淀分离的沉淀中，所述透过液用量为沉淀物质量的4倍；洗涤，沉淀分层，洗涤水与新鲜汁水合并后送回到膜分离系统。
经过膜分离处理，截留液的蛋白质含量从2.3％升高到10％，截留液经72℃15min的巴氏杀菌，然后进行喷雾干燥(进口温度150℃，出口温度70℃)得到马铃薯蛋白粉，蛋白质含量66％，颜色为浅黄色，溶解性、起泡性、乳化性良好。
实施例4
收集马铃薯淀粉车间“浓缩”段产生的马铃薯汁水，加入0.04‰可用于食品的有机硅消泡剂，消泡、沉淀分离，粗过滤，马铃薯汁水过滤所得前期透过液加入到预处理沉淀分离的沉淀中，洗涤，沉淀分层，得到膜处理原料液体100kg，液体温度控制在40℃以下；膜分离采用孔径为50nm的陶瓷膜，膜面积0.75m2，过滤后期加入约12L纯净水进行渗滤，得到透过液80kg，截留液12kg，渗滤液12kg。
截留液经65℃30min的巴氏杀菌后进行喷雾干燥(进口温度220℃，出口温度75℃)得到马铃薯蛋白粉，蛋白质含量73％，颜色为浅黄色，溶解性、起泡性、乳化性良好。
Claims (4)
1.一种从马铃薯汁水中分离制备马铃薯蛋白粉的方法，包括如下步骤：
（1）马铃薯汁水预处理：
马铃薯汁水静置形成沉淀层、液体层和泡沫层，在泡沫层添加质量比为0.01‰-0.1‰食品级有机硅消泡剂，消泡后的液体经3000-4000rpm,5-15min离心分离或者沉淀分离除去不溶性固形物得到分离原液；
（2）前期膜分离处理：将步骤（1）中分离原液温度控制在40℃以下膜分离，所述分离膜可以为300道尔顿截留分子量的卷式膜、20000道尔顿截留分子量的板式膜、40000道尔顿截留分子量的板式膜或者孔径为50nm的陶瓷膜中的一种，前期膜分离结束后产生前期透过液和截留液；
（3）马铃薯汁水沉淀层洗涤：用步骤（2）所述的前期透过液洗涤步骤（1）中所述的沉淀层，得到洗涤沉淀所得液体，洗涤沉淀所得液体与步骤（2）中的截留液混合；
（4）膜分离处理：采用步骤（2）中分离膜对步骤（3）获得的混合截留液进行膜分离处理，膜分离过程中混合截留液的温度控制在40℃以下；
（5）渗滤处理：当膜分离结束时，加入0.5～2倍步骤（3）所述混合截留液体积的纯净水对该混合截留液进行渗滤脱盐处理；
（6）截留液的杀菌和干燥：经步骤（5）渗滤处理的混合截留液，经60-72℃，15-30min的巴氏杀菌处理后干燥获得马铃薯蛋白粉。
2.如权利要求1所述一种从马铃薯汁水中分离制备马铃薯蛋白粉的方法，其特征在于所述干燥为喷雾干燥，喷雾干燥进口温度140-220℃。
3.如权利要求1或2所述一种从马铃薯汁水中分离制备马铃薯蛋白粉的方法，其特征在于所述喷雾干燥进口温度为140-170℃。
4.如权利要求1或2所述一种从马铃薯汁水中分离制备马铃薯蛋白粉的方法，其特征在于所述步骤（4）中膜分离过程中的混合截留液温度需维持在38℃以下。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110393938.0A CN102504011B (zh) | 2011-12-01 | 2011-12-01 | 一种从马铃薯汁水中分离制备马铃薯蛋白粉的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110393938.0A CN102504011B (zh) | 2011-12-01 | 2011-12-01 | 一种从马铃薯汁水中分离制备马铃薯蛋白粉的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102504011A CN102504011A (zh) | 2012-06-20 |
| CN102504011B true CN102504011B (zh) | 2014-05-28 |
Family
ID=46216154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110393938.0A Expired - Fee Related CN102504011B (zh) | 2011-12-01 | 2011-12-01 | 一种从马铃薯汁水中分离制备马铃薯蛋白粉的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102504011B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104186941B (zh) * | 2014-08-27 | 2017-07-25 | 甘肃省农业科学院农产品贮藏加工研究所 | 一种减少马铃薯细胞液回收过程中产生泡沫的材料和方法 |
| CN105230964A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-01-13 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 热絮凝法提取马铃薯蛋白的工艺 |
| CN106819699B (zh) * | 2017-01-16 | 2018-10-23 | 北京联合大学 | 马铃薯原汁、原汁饮料及其制备方法 |
| WO2017181949A1 (zh) * | 2016-04-20 | 2017-10-26 | 北京联合大学 | 马铃薯制品及其加工方法 |
| CN110447756A (zh) * | 2019-09-04 | 2019-11-15 | 陕西嘉铭生物科技有限公司 | 一种制备马铃薯蛋白粉的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1217890A (zh) * | 1997-11-26 | 1999-06-02 | 中国科学院新疆化学研究所 | 从马铃薯淀粉制取后废水中回收蛋白质的方法 |
| CN101845078A (zh) * | 2010-04-14 | 2010-09-29 | 兰州大学 | 马铃薯淀粉废水中蛋白质的提取方法 |
-
2011
- 2011-12-01 CN CN201110393938.0A patent/CN102504011B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1217890A (zh) * | 1997-11-26 | 1999-06-02 | 中国科学院新疆化学研究所 | 从马铃薯淀粉制取后废水中回收蛋白质的方法 |
| CN101845078A (zh) * | 2010-04-14 | 2010-09-29 | 兰州大学 | 马铃薯淀粉废水中蛋白质的提取方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 吕建国 等.膜技术回收马铃薯淀粉废水中蛋白质的中试研究.《中国食物与营养》.2008,(第4期),37-40. |
| 吕建国.马铃薯淀粉废水处理工艺的试验研究.《水处理技术》.2010,第36卷(第11期),70-73. |
| 膜技术回收马铃薯淀粉废水中蛋白质的中试研究;吕建国 等;《中国食物与营养》;20080430(第4期);37-40 * |
| 马铃薯淀粉废水处理工艺的试验研究;吕建国;《水处理技术》;20101130;第36卷(第11期);70-73 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102504011A (zh) | 2012-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102504011B (zh) | 一种从马铃薯汁水中分离制备马铃薯蛋白粉的方法 | |
| CN105018554A (zh) | 一种小分子牛骨胶原肽及其制备方法 | |
| CN103843970B (zh) | 一种鲜动物骨制得骨胶原低聚肽粉、骨油、骨粉的生产方法 | |
| CN108559764B (zh) | 降尿酸海洋鱼低聚肽及其制备方法 | |
| CN107373012B (zh) | 一种大豆乳清蛋白的生产工艺 | |
| CN100548150C (zh) | 椰子提取物的制备方法 | |
| CN102115774A (zh) | 一种酶法制备植物多肽的方法 | |
| CN103053984B (zh) | 一种海带调料酒及其制备方法 | |
| CN101798354A (zh) | 一种联产菊芋菊粉和菊芋不溶性膳食纤维的方法 | |
| CN108112728B (zh) | 一种茶叶中活性成分提取的工艺 | |
| CN101878924A (zh) | 一种咸蛋清高效脱盐制备高起泡性蛋清粉的方法 | |
| CN105167064A (zh) | 一种枸杞渣综合利用加工澄清枸杞汁的方法 | |
| CN106636283A (zh) | 一种贻贝肉和蒸煮液的酶解纯化工艺 | |
| CN107365824A (zh) | 一种水解鱼胶原蛋白肽粉的制备方法 | |
| CN103571900A (zh) | 低分子量大豆肽制备及其功效 | |
| CN110699412A (zh) | 一种从富硒百香果籽提取硒多肽的方法 | |
| CN115644251A (zh) | 含大米酶解物的植物乳及其制备方法和应用 | |
| DK152222B (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af en carbohydrase til nedbrydning af et hoejmolekylaert kulhydrat | |
| CN104286856A (zh) | 无异味、高纯度大豆低聚肽的生产方法 | |
| CN101619095B (zh) | 豆渣内大豆多糖蛋白的制取方法 | |
| CN102994584A (zh) | 利用鸭血生产血红素铁的方法 | |
| CN103320487A (zh) | 一种可溶性酶与固定化酶联合水解制备海参肽的方法 | |
| CN107011457A (zh) | 一种从红薯废水中提取制备非淀粉多糖及小分子营养分子的方法 | |
| CN110050872B (zh) | 一种酶法制备牡蛎肽的工业化生产方法 | |
| CN107500475A (zh) | 红薯粉条的废水处理方法及处理系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140528 Termination date: 20161201 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |