CN103012549B - 蛋白含量可控的棉籽蛋白超微粉制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蛋白含量可控的棉籽蛋白超微粉制备方法，其工艺步骤为：（1）所述的棉籽蛋白经预混合、筛分后，利用超微粉碎机粉碎、分级机分选，得到蛋白含量及细度合格的组分；（2）所述分选出的组分分散于水中，用氢氧化钠溶液调节pH值至7.0～8.0，然后加热至95～150℃，加热30～40min后冷却至室温；（3）在步骤（2）得到的溶液中加入盐酸，调节pH值为4.0～5.0，静置，离心分离出酸沉蛋白；（4）所述的酸沉蛋白洗涤后分散于中水中，用氢氧化钠调节分散液pH值至7.0～8.0；然后干燥即可得到棉籽蛋白超微粉。本方法可根据需要调整蛋白含量，从而生产出蛋白含量在20%～90%范围内的棉籽蛋白超微粉，无废料产生且得到的籽蛋白超微粉质量稳定、不易变性。
Description
技术领域
本发明涉及一种棉籽蛋白的深加工方法，尤其是一种蛋白含量可控的棉籽蛋白超微粉制备方法。
背景技术
作为一种新型优质的植物蛋白资源，棉籽蛋白已被一些经济发达国家作为天然食品强化剂或直接添加用于食品中。作为一个产棉大国，中国每年生产超过1000万吨的棉籽，可产出400万吨棉籽蛋白，但在我国目前基本仅作为大豆蛋白的替代品用作饲用蛋白，工业附加值较低，且受市场行情影响较大。
超微粉碎加工技术是近年来迅速发展起来的一种物料加工新技术，与普通物料粉碎技术相比，有着独特的优势和特点：（1）粉碎速度快，效率高；（2）可低温粉碎，便于保存生物活性；（3）可以做到细胞级粉碎，利于原料中活性物质及营养成分的释放；（4）全封闭系统，有利于环保；（5）节省原料，物料利用率高，成本低。超微粉碎技术可以很好的保存物料的全部营养成分，保证了产品的纯天然属性，是一种理想的食品、药品加工方法。
在食品、药品行业，超微粉碎技术有着广泛的应用前景，但目前这一技术在我国应用不够广泛，尤其在棉籽蛋白领域尚未有成熟的应用先例。在微生物发酵行业，培养基质量的高低是决定发酵产品产量、质量尤其是成本高低的关键性因素。一直以来，发酵行业所用培养基多为其它行业的副产品如玉米浆、或借用其它行业的原料如饲用豆粕及食用油等，这些原料由于质量不够稳定、成分配比不同或成本高昂等因素，日益成为影响发酵行业技术发展的一个瓶颈。在欧美等国的发酵行业中，新型有机氮源——棉籽蛋白以其具有蛋白含量高、质量稳定、微生物利用效果好、游离棉酚含量低，尤其是价格低廉等优点，得到较为广泛的应用。作为一种具有性价比优势的有机氮源，棉籽蛋白可替代豆粕、鱼粉、酵母粉和玉米浆等多种有机氮源，从而广泛应用于发酵行业的各个领域。但棉籽蛋白在我国发酵行业的应用才刚刚起步，尚存在一些不足：（1）以普通棉籽蛋白作为发酵用氮源，难以被微生物有效利用，存在微生物不易成活、利用率低等不足，需进一步精加工；（2）各棉籽蛋白厂生产的棉籽蛋白细度不一、蛋白等有效成分含量不均匀，且部分厂家产出的蛋白棉酚等有害物质含量偏高；（3）精加工发酵用棉籽蛋白工业化生产技术不够完善，市场规模较小，且在加工过程中存在由于加工温度高或者其它化学物质污染导致蛋白变性等问题；（4）不同发酵厂家对发酵用蛋白的有效成分含量尤其是蛋白含量要求不一，尤其部分发酵厂家要求使用蛋白含量在65%以上的蛋白，而现在普通棉籽蛋白生产厂家用现有设备和技术一般仅能生产蛋白含量50%±5%的蛋白，故此难以满足需求。上述不足在食品、药品行业的应用中均有不同程度的体现，类似不足大大均限制了棉籽蛋白在我国食品、药品行业中的应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种蛋白含量可控的棉籽蛋白超微粉制备方法，使之可用于发酵行业的有机氮源。
为解决上述技术问题，本发明所采取的工艺步骤为：
（1）所述的棉籽蛋白经预混合、筛分后，利用超微粉碎机粉碎、分级机分选，得到蛋白含量及细度合格的组分；
（2）所述分选出的组分分散于水中，用氢氧化钠溶液调节pH值至7.0～8.0，然后加热至95～150℃，加热30～40min后冷却至室温；
（3）在步骤（2）得到的溶液中加入盐酸，调节pH值为4.0～5.0，静置，离心分离出酸沉蛋白；
（4）所述的酸沉蛋白洗涤后分散于中水中，用氢氧化钠调节分散液pH值至7.0～8.0；然后干燥即可得到棉籽蛋白超微粉。
本发明所述步骤（2）中采用3mol/L的氢氧化钠溶液。
本发明所述步骤（1）中筛分时的筛网目数在4目～400目。
本发明所述步骤（1）中超微粉碎机控制内物料温度低于60℃。预混合设备的原料输送频率控制在10～40赫兹；所述的输送设备可以使用绞龙、提升机、刮板或风机。超微粉碎机的排渣绞龙频率控制在8～45赫兹。分级机的排渣绞龙频率控制在8～48赫兹。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过不同蛋白含量原料的预混合，进行初次蛋白调整；利用筛分去除棉壳、棉绒等低蛋白成分，进行二次调整；利用超微粉碎机的排渣排出的棉壳等低蛋白成分，进行三次调整。这样即可根据需要，通过控制三次调整时的蛋白含量，从而生产出蛋白含量在20%～90%范围内的棉籽蛋白超微粉。上述筛分及排渣产出的低蛋白成分可用于调整蛋白含量使用，从而不会产生废料，实现了原料的合理利用。
本发明将超微粉碎后的原料进行酸沉，从而使得到的籽蛋白超微粉质量稳定且不易变性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：以生产1000目蛋白含量90wt%的棉籽蛋白超微粉为例，本蛋白含量可控的棉籽蛋白超微粉制备方法采用下述工艺步骤。
（1）在两个原料暂存仓中均加入55wt%蛋白含量的棉籽蛋白，使用绞龙输送，频率开到10赫兹，送入搅拌仓搅匀，搅匀后蛋白含量在55±0.5wt%范围内。
（2）将（1）所得物料通过输送设备喂入筛分设备，筛分设备筛网目数调整为80目，筛分两次，筛分后蛋白含量为60±0.5%范围内，筛分出的低蛋白打包备用。
（3）将（2）所得棉籽蛋白物料喂入立式超微粉碎机进行粉碎。
（4）将立式超微粉碎机的排渣绞龙频率设为45赫兹，分级机频率设为48赫兹，控制超微粉碎机控制内物料温度低于60℃，根据产出的棉籽蛋白超微粉细度再逐步调整分级机频率，排渣排出的低蛋白物料打包备用，分级机分选出的1000目物料。
（5）将步骤（4）筛选出的1000目物料分散于水中，用3mol/L的氢氧化钠调节pH值在7.0，加热温度为125℃，加热时间为30min，用盐酸调节溶液pH值为5.0，将溶液中的蛋白沉淀，静置1h后，离心分离出
（6）将步骤（5）得到的酸沉蛋白进行洗涤，然后将酸沉蛋白分散于中水中，用氢氧化钠调节分散液pH值至7.5，最后分散液喷雾干燥，即可得到蛋白含量90wt%的棉籽蛋白超微粉。
实施例2：以生产200目蛋白含量65wt%的棉籽蛋白超微粉为例，本蛋白含量可控的棉籽蛋白超微粉制备方法采用下述工艺步骤。
（1）两个原料仓中均加入50wt%蛋白含量的棉籽蛋白，使用提升机输送，设备频率开到28赫兹，将蛋白送入搅拌仓搅匀，搅匀后蛋白含量在50±1wt%范围内。
（2）将（1）所得物料通过输送设备喂入筛分设备，筛分设备筛网目数调整为60目，筛分后蛋白含量为55±1wt%范围内，筛分出的低蛋白打包备用。
（3）将（2）所得物料喂入立式超微粉碎机粉碎。
（4）将立式超微粉碎机排渣绞龙频率设为20赫兹，控制超微粉碎机控制内物料温度低于60℃，根据产出的产品蛋白含量再进一步调整排渣频率，分级机频率设为20赫兹，排渣排出的低蛋白物料打包备用，分级机分选出的200目物料。
（5）将步骤（4）筛选出的200目物料通过绞龙输送至碱溶罐，用3mol/L的氢氧化钠调节pH值在7.5，加热温度为150℃，加热时间为35min，用盐酸调节溶液pH值为4.0，将溶液中的蛋白沉淀，静置1h后，离心分离出酸沉蛋白。
（6）将步骤（5）得到的酸沉蛋白进行洗涤，然后分散于中水中，用氢氧化钠调节分散液pH值至7.0，最后分散液喷雾干燥，即可得到含量65wt%的棉籽蛋白超微粉。
实施例3：以生产60目蛋白含量30%的棉籽蛋白超微粉为例，本蛋白含量可控的棉籽蛋白超微粉制备方法采用下述工艺步骤。
（1）两个原料仓中均加入筛分及粉碎机排渣产出的低蛋白含量的棉籽蛋白，输送设备频率开到40赫兹，将蛋白送入搅拌仓搅匀，搅匀后蛋白含量在8wt%至25wt%范围内。
（2）将（1）所得物料通过输送设备喂入筛分设备，筛分设备筛网目数调整为20目，筛分后蛋白含量为25±3wt%范围内，筛分出的低蛋白打包备用。
（3）将（2）所得物料喂入立式超微粉碎机粉碎。
（4）将立式超微粉碎机排渣绞龙频率设为8赫兹，控制超微粉碎机控制内物料温度低于60℃，根据产出的产品蛋白含量再进一步调整排渣频率，分级机频率设为8赫兹，排渣排出的低蛋白物料打包备用，分级机分选出的60目物料。
（5）将步骤（4）筛选出的60目物料通过绞龙输送至碱溶罐，用3mol/L的氢氧化钠调节pH值在8.0，加热温度为95℃，加热时间为40min，用盐酸调节溶液pH值为4.5，将溶液中的蛋白沉淀，静置1h后，离心分离出酸沉蛋白。
（6）将步骤（5）得到的酸沉蛋白进行洗涤，将酸沉蛋白分散于中水中，用氢氧化钠调节分散液pH值至8.0，最后分散液喷雾干燥，即可得到含量30wt%的棉籽蛋白超微粉。
Claims (7)
1.一种蛋白含量可控的棉籽蛋白超微粉制备方法，其特征在于，该方法的工艺步骤为：
（1）所述的棉籽蛋白经预混合、筛分后，利用超微粉碎机粉碎、分级机分选，得到蛋白含量及细度合格的组分；
（2）所述分选出的组分分散于水中，用氢氧化钠溶液调节pH值至7.0～8.0，然后加热至95～150℃，加热30～40min后冷却至室温；
（3）在步骤（2）得到的溶液中加入盐酸，调节pH值为4.0～5.0，静置，离心分离出酸沉蛋白；
（4）所述的酸沉蛋白洗涤后分散于中水中，用氢氧化钠调节分散液pH值至7.0～8.0；然后干燥即可得到棉籽蛋白超微粉。
2.根据权利要求1所述的蛋白含量可控的棉籽蛋白超微粉制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中采用3mol/L的氢氧化钠溶液。
3.根据权利要求1或2所述的蛋白含量可控的棉籽蛋白超微粉制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中筛分时的筛网目数在4目～400目。
4.权利要求1或2所述的蛋白含量可控的棉籽蛋白超微粉制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中超微粉碎机控制内物料温度低于60℃。
5.根据权利要求1或2所述的蛋白含量可控的棉籽蛋白超微粉制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中预混合设备的原料输送频率控制在10～40赫兹；所述的输送设备可以使用绞龙、提升机、刮板或风机。
6.根据权利要求1或2所述的蛋白含量可控的棉籽蛋白超微粉制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中超微粉碎机的排渣绞龙频率控制在8～45赫兹。
7.根据权利要求1或2所述的蛋白含量可控的棉籽蛋白超微粉制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中分级机的排渣绞龙频率控制在8～48赫兹。
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