CN102994218B - 生产棉籽浓缩蛋白的棉籽处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种生产棉籽浓缩蛋白的棉籽处理方法，包括棉籽的低温预处理工序和浸出提油工序，提油工序后还依次包括以下工艺步骤，萃取棉酚、棉籽糖、其他各种糖分及其它抗营养因子→去湿→烘干，其中所述的萃取棉酚、棉籽糖、其它各种糖分及抗营养因子采用低浓度大剂量的甲醇溶液进行全浸泡萃取，所采用的甲醇溶液的溶度为70%～85%，萃取时物料与溶剂的重量比不大于1:2.5，控制萃取温度为20～55℃，萃取时间45～120分钟。本发明可有效提取棉酚、棉籽糖和其它各种糖分以及单宁、植酸等其它抗营养因子并得到蛋白含量达到65%以上的棉籽浓缩蛋白。

Description

生产棉籽浓缩蛋白的棉籽处理方法

技术领域

本发明涉及棉籽深加工处理技术领域，具体是指生产棉籽浓缩蛋白的棉籽处理方法。

背景技术

目前采用棉籽提油、脱酚技术生产脱酚棉籽蛋白的工艺，由于工艺技术的限制，仅把棉籽中的棉籽油、棉酚和少量的抗营养物质提取出来。有些工艺甚至并没有真正把棉酚萃取出来，而是通过热和醇把棉酚变性，生成的大量变性棉酚仍然保留在棉粕中。棉籽蛋白的蛋白含量值只能做到50％左右。另外，大量的棉子糖和其它糖分以及单宁、植酸、棉酚等大量抗营养因子仍然保留在棉籽蛋白中，影响了棉籽蛋白的营养效价。

2001年8月1日公开号为CN1306078A的发明专利也公开了“一种棉籽的处理方法”，该专利采用两步法进行棉籽的提油和脱酚处理，第一步用喷淋式浸出器提油，第二步用三个脱酚浸出器浸泡脱酚，该方法的优点是可以采用较低浓度的甲醇浸泡脱酚，但由于物料与溶剂比为1:1～1.5，所使用的甲醇量较小，仅提取出棉酚和少量棉籽糖及其它微量的抗营养因子的物质。

2010年7月28日公开号为CN101785527A的发明专利公开了“一种脱酚棉籽蛋白和棉籽糖的制取方法”，该专利采用全过程喷淋的方式分别在两个浸出器中实现了棉籽的提油和棉酚处理，但该工艺由于采用喷淋的方法脱除棉酚，所以必须使用95%以上的高浓度甲醇，通过高浓度甲醇使棉酚变性，几乎提不出棉籽糖和其它微量的抗营养因子的物质。 

目前也有人提出一套传统浸出装置中分两步加入6#溶剂和甲醇进行棉籽的提油和脱酚处理，如2008年2月13日公开号为CN101121744A的发明专利公开了一种“脱酚棉籽蛋白萃取方法”，由于该专利全过程采用的喷淋的方式进行棉籽的提油和脱酚处理，也必须使用95%以上的高浓度甲醇才能实现喷淋，该专利方法同样几乎提不出棉籽糖和其它微量的抗营养因子的物质。

综上所述，现有技术对棉籽蛋白的处理方法中，主要局限于对棉籽进行脱酚处理，脱酚处理后的棉粕中棉籽蛋白的含量仅能达到50%左右，这是由于现有处理后的棉粕中仍含有大量的棉籽糖及其它各种糖分和单宁、植酸、部分棉酚等抗营养因子的物质，如现有处理后的棉籽蛋白含量为50%的棉粕中仍含有5～7%的棉籽糖，棉籽糖加上其他糖分的总糖含量为15%～17%。这种棉粕蛋白的含量只有50%左右，不仅如此，这种蛋白含量为50%的棉粕中残留的棉籽糖及其它糖分和其它抗营养因子含量较高，这种残留的抗营养因子含量太高之后导致蛋白营养水平的下降，因此，如何生产制备棉籽浓缩蛋白并降低棉籽蛋白残留的棉籽糖及其它糖分和其它抗营养因子成为一个急需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是首先提供一种可有效提取棉籽糖及其它各种糖分和单宁、植酸、部分棉酚等抗营养因子并使得处理后棉籽蛋白含量再进一步提升15%以上的生产棉籽浓缩蛋白的棉籽处理方法。

 本发明的技术方案是，一种生产棉籽浓缩蛋白的棉籽处理方法，包括棉籽的低温预处理工序和提油工序，提油工序后还依次包括以下工艺步骤，萃取棉酚、棉籽糖、其它各种糖分及抗营养因子→去湿→烘干，其中所述的萃取棉酚、棉籽糖、其它各种糖分及抗营养因子采用低浓度大剂量的甲醇溶液全浸泡进行萃取，所采用的甲醇溶液的浓度为70%～85%，萃取时物料与溶剂的重量比不大于1:2.5，控制萃取温度为20～55℃，萃取时间45～120分钟。

采用以上方案后，本发明对提油后的棉粕采用大剂量的70%～85%低浓度甲醇溶液进行全浸泡, 萃取出棉酚、棉籽糖、其他各种糖分及其它抗营养因子，即采用大剂量的低浓度甲醇溶液容易对棉籽蛋白进行强化洗涤，在萃取时控制萃取温度为20%～55℃，萃取时间45～120分钟，萃取过程中萃取出大量的棉籽糖和其它糖分，另外还可萃取出大量的单宁、植酸、棉酚等抗营养因子的物质，生产出的棉籽浓缩蛋白，较脱酚棉籽蛋白发生了质的提升，棉籽浓缩蛋白中蛋白的含量达到65%以上，蛋白中棉籽糖的含量由普通棉籽蛋白中5～7%降低到棉籽浓缩蛋白的2～3%，总糖含量由15～17%降低到5～8%，单宁、植酸、棉酚等抗营养因子的含量也相应大幅下降。因此，棉籽浓缩蛋白的出现是棉籽深加工的一次质的飞跃，提供了一种高品质的饲料蛋白原料，试验表明，经过本发明处理得到的棉籽蛋白用于子猪饲料完全可以满足子猪的营养需求并没有因此产生腹泻等不良后果。综上，本发明提供的生产棉籽浓缩蛋白的棉籽处理方法采用大剂量低浓度的甲醇溶液，并通过控制萃取温度和强化对流萃取的萃取方式来对棉籽提油后的棉粕进行处理的方法是具有突出的实质性特点，其实现的效果相比现有技术大大扩大了棉籽蛋白的应用范围，具有显著的进步。

作为优选，在萃取棉酚、棉籽糖、其它各种糖分及抗营养因子时采用甲醇溶液全浸泡是指采用甲醇逆流全浸泡或具有3～6级甲醇强制循环全浸泡或3～6级甲醇强制反冲全浸泡或搅拌罐式甲醇全浸泡的方式中的一种或一种以上的组合进行萃取。

作为优选，所述的在萃取棉酚、棉籽糖、其它各种糖分及抗营养因子时还包括对甲醇进行蒸发回收的工序，所述的蒸发回收工序可利用浓缩蒸发或/和刮板蒸发形式来回收甲醇，在回收甲醇溶液的同时得到粗糖和其它抗营养因子的物质。

作为优选，所述的棉籽低温预处理包括棉籽的破碎、筛分、除绒得到含壳≤10%并含短绒较低的棉籽仁，再经过低温软化、成型及烘干处理工序，低温软化时控制软化水分9%～11%，软化温度为40～90℃，

作为优选，成型工序是指压胚、压榨成型或膨化成型中的一种，采用压胚成型工艺时压胚厚度控制在胚片0.25～0.35mm，压榨成型或膨化成型时成型后物料颗粒直径不超过10mm，再经过烘干处理工序控制入浸棉籽物料的水分＜6%。

作为优选，控制棉籽仁中含壳≤4%，采用压胚成型工艺时控制软化温度为85℃，经过烘干处理工序控制入浸棉籽胚片的水分为3.5%。

作为优选，采用压榨成型或膨化成型时，控制软化温度为40～50℃，成型后将物料颗粒直径控制在4～6 mm，经过烘干处理工序控制入浸棉籽胚片的水分为5.5%。

作为优选，在提油工序中采用植物油抽提溶剂进行棉籽油的提取，物料与植物油抽提溶剂的重量比采用1:0.8～2.5，控制浸出温度为25℃～55℃，浸出时间75～150分钟。

作为优选，在去湿工序中采用去湿设备脱出甲醇萃取完成的湿料中的湿分，去湿设备可以采用离心形式或/和挤压的形式来实现，去湿后物料含湿量达到40%以下，烘干工序中物料的温度为75～85℃。

作为优选，所述的烘干工序后还包括微粉工序，微粉工序采用多级粉碎，使最后得到的棉籽浓缩蛋白的细度为60～100目。

综上所述，本发明通过控制预处理的各个工艺点参数，为后面的提油和萃取棉酚、棉籽糖和其他各种糖分及其他抗营养因子物质奠定了基础，甲醇萃取采用低浓度的、大剂量的、全浸泡的方式提取出了大量棉酚、棉籽糖和其他各种糖分及其他抗营养因子物质，使得棉籽浓缩蛋白的蛋白含量达到了65%以上。

附图说明

附图1中是本发明的生产棉籽浓缩蛋白的棉籽处理方法的工艺流程结构示意图；

附图2是本发明的生产棉籽浓缩蛋白的棉籽处理方法实施例2的工艺流程结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的生产棉籽浓缩蛋白的棉籽处理方法的具体实施方式作以下详细说明。

实施例1：

如附图1所示，一种生产棉籽浓缩蛋白的棉籽处理方法，包括以下工艺步骤，棉籽低温预处理→提油→萃取棉酚、棉籽糖、其他各种糖分及抗营养因子→去湿→烘干→微粉，其中所述的萃取棉酚、棉籽糖、其它各种糖分及抗营养因子采用低浓度大剂量的甲醇溶液进行逆流全浸泡萃取，所采用的甲醇溶液的浓度为80%，萃取时物料与溶剂的重量比为1:4，控制萃取温度为35±5℃，萃取时间100分钟，在萃取棉酚、棉籽糖、其它各种糖分及抗营养因子时采用甲醇全浸泡和5级甲醇强制反冲全浸泡的组合方式进行萃取；所述的棉籽低温预处理包括棉籽的破碎、筛分、除绒得到含壳≤4%并含短绒较低的棉籽仁，再经过低温软化、压胚成型及烘干处理工序，低温软化时控制软化水分9%～11%，软化温度为85℃，压胚成型时压胚厚度控制在胚片0.25～0.35mm，再经过烘干处理工序控制入浸棉籽胚片的水分3.5%；在提油工序中采用植物油抽提溶剂进行棉籽油的提取，物料与溶剂的重量比采用1:1.5，控制浸出温度为50±5℃，浸出时间为120分钟；在去湿工序中采用去湿设备脱出甲醇萃取完成的湿料中的湿分，去湿设备采用挤压设备来实现，去湿后物料含湿量达到40%以下，烘干工序中物料温度为80℃；所述的微粉工序采用多级粉碎，使最后得到的棉籽浓缩蛋白的细度为80目。

实施例2：

如附图2所示，一种生产棉籽浓缩蛋白的棉籽处理方法实施例之二，包括以下工艺步骤，低温预处理→提油→萃取棉酚、棉籽糖、其他各种糖分及抗营养因子→去湿→烘干→微粉，其中所述的萃取棉酚、棉籽糖、其它各种糖分及抗营养因子采用低浓度大剂量的甲醇溶液进行全浸泡萃取，所采用的甲醇溶液的浓度为75%，萃取时物料与溶剂的重量比为1:3.5，控制萃取温度为35±5℃，萃取时间100分钟，在萃取棉酚、棉籽糖、其它各种糖分及抗营养因子时采用甲醇全浸泡和5级甲醇强制反冲全浸泡的组合方式进行萃取；所述的棉籽低温预处理包括棉籽的破碎、筛分、除绒得到含壳≤4%并含短绒较低的棉籽仁，再经过低温软化、低温压榨成型、破碎及烘干处理工序，低温软化时控制软化水分9%～11%，软化温度为45℃，压榨成型后物料直径控制在5mm左右，再经过烘干处理工序控制入浸棉籽粕颗粒的水分5.5%；在浸出工序中采用植物油抽提溶剂进行棉籽油的萃取，物料与溶剂的重量比采用1:1.5，控制浸出温度为50±5℃，浸出时间为120分钟；在去湿工序中采用去湿设备脱出甲醇萃取完成的湿料中的湿分，去湿设备采用挤压设备来实现，去湿后物料含湿量达到40%以下，烘干工序中物料温度为80℃；所述的微粉工序采用多级粉碎，使最后得到的棉籽浓缩蛋白的细度为80目。

    在本实施例中，所述的在萃取棉酚、棉籽糖、其他各种糖分及抗营养因子时还包括甲醇进行蒸发回收工序，所述的蒸发回收工序可利用浓缩蒸发或/和刮板蒸发形式来回收甲醇，在回收甲醇溶液的同时得到粗糖和其他抗营养因子的物质。

在上述实施例中，对本发明的最佳实施方式做了描述，很显然，在本发明的发明构思下，仍可做出很多变化，例如在进行在萃取棉酚、棉籽糖、其他各种糖分及抗营养因子时采用的甲醇溶液的浓度可在70～85%之间即可，采取的物料与甲醇溶剂的重量比也可在1:2.5～6之间进行选择，总之，本发明的构思在于采用大剂量、低浓度的甲醇溶液并通过对萃取温度的控制和对提油后的棉籽蛋白进行大强度的清洗以提取棉酚、棉籽糖、其他各种糖分及其它抗营养因子，从而得到蛋白含量达到65%以上的棉籽浓缩蛋白。在此，应该说明，在本发明的发明构思下所做出的任何改变都将落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种生产棉籽浓缩蛋白的棉籽处理方法，包括棉籽的低温预处理工序和提油工序，其特征在于：提油工序后还依次包括以下工艺步骤，萃取棉酚、棉籽糖、其它各种糖分及抗营养因子、去湿、烘干，其中所述的萃取棉酚、棉籽糖、其它各种糖分及抗营养因子采用低浓度大剂量的甲醇溶液全浸泡进行萃取，所采用的甲醇溶液的浓度为70%～80%，萃取时物料与溶剂的重量比不大于1:2.5，控制萃取温度为20～40℃，萃取时间45～120分钟, 在萃取棉酚、棉籽糖、其它各种糖分及抗营养因子时采用甲醇溶液全浸泡是指采用甲醇逆流全浸泡或具有3～6级甲醇强制循环全浸泡或搅拌罐式甲醇全浸泡的方式中的一种或一种以上的组合进行萃取。

2.根据权利要求1所述的一种生产棉籽浓缩蛋白的棉籽处理方法，其特征在于：所述的在萃取棉酚、棉籽糖、其它各种糖分及抗营养因子时还包括对甲醇进行蒸发回收的工序，所述的蒸发回收工序利用浓缩蒸发或/和刮板蒸发形式来回收甲醇，在回收甲醇溶液的同时得到粗糖和其它抗营养因子的物质。

3.根据权利要求1所述的一种生产棉籽浓缩蛋白的棉籽处理方法，其特征在于：所述的棉籽低温预处理包括棉籽的破碎、筛分、除绒得到含壳≤10%并含短绒较低的棉籽仁，再经过低温软化、成型及烘干处理工序，低温软化时控制软化水分9%～11%，软化温度为40～90℃。

4.根据权利要求3所述的一种生产棉籽浓缩蛋白的棉籽处理方法，其特征在于：成型工序是指压胚、压榨成型或膨化成型中的一种，采用压胚成型工艺时压胚厚度控制在胚片0.25～0.35mm，压榨成型或膨化成型时成型后物料颗粒直径不超过10mm，再经过烘干处理工序控制入浸棉籽物料的水分＜6%。

5.根据权利要求4所述的一种生产棉籽浓缩蛋白的棉籽处理方法，其特征在于：控制棉籽仁中含壳≤4%，采用压胚成型工艺时控制软化温度为85℃，经过烘干处理工序控制入浸棉籽胚片的水分为3.5%。

6.根据权利要求4所述的一种棉籽浓缩蛋白的棉籽处理方法，其特征在于：采用压榨成型或膨化成型时，控制软化温度为40～50℃，成型后将物料颗粒直径控制在4～6 mm，经过烘干处理工序控制入浸棉籽胚片的水分为5.5%。

7.根据权利要求1所述的一种生产棉籽浓缩蛋白的棉籽处理方法，其特征在于：在提油工序中采用植物油抽提溶剂进行棉籽油的提取，物料与植物油抽提溶剂的重量比采用1:0.8～2.5，控制浸出温度为25℃～55℃，浸出时间75～150分钟。

8.根据权利要求1所述的一种生产棉籽浓缩蛋白的棉籽处理方法，其特征在于：在去湿工序中采用去湿设备脱出甲醇萃取完成的湿料中的湿分，去湿设备采用离心形式或/和挤压的形式来实现，去湿后物料含湿量达到40%以下，烘干工序中物料的温度为75～85℃。

9.根据权利要求1所述的一种生产棉籽浓缩蛋白的棉籽处理方法，其特征在于：所述的烘干工序后还包括微粉工序，微粉工序采用多级粉碎，使最后得到的棉籽浓缩蛋白的细度为60～100目。

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