CN104304643A - 一种小麦水解蛋白的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小麦水解蛋白的生产工艺，属于小麦深加工技术领域。所述工艺包括下述步骤：谷朊粉与水按不同重量比混合，投入复合蛋白酶，并不断搅拌，用氢氧化钠水溶液调节pH＝7～9，在50℃～65℃下酶解0.5h～1h；将粗酶解液高速泵入旋流管进行流水式酶解，粗酶解液按预定流速流过全部旋流管，酶解反应结束；依次通过三道高压均质机进行均质化处理；将均质化浆料进行喷雾干燥；干燥后的粉料进行过筛处理，封口包装。本发明采用旋流管内酶解的方法，隔绝了空气，减少了杂菌污染，提高了品质稳定性，产品的蛋白质含量81.5％，肽含量35％，谷氨酸含量26％，生产效率达到98％。
Description
技术领域
本发明涉及一种小麦水解蛋白的生产工艺，属于小麦深加工技术领域。
背景技术
谷朊粉又称活性面筋粉、小麦面筋蛋白，是以小麦为原料，经过深加工提取的一种淡黄色粉状的天然谷物蛋白，蛋白质含量高达75％～85％，含有人体必须的十五种氨基酸，是营养丰富、物美价廉的植物蛋白资源。谷朊粉中的小麦蛋白见水收敛抱团，水溶性差，致使其应用受到很大的局限。谷朊粉经蛋白酶水解后其溶解性大大提高，并且具有新的营养功能和生物特性。
小麦水解蛋白富含小肽，各种功能活性肽和谷氨酰胺，可以降三高，改善肠道免疫功能，增强免疫力。小麦水解蛋白用途广泛，大量用于高端饲料(幼畜断奶)、食品与日化等行业。
目前对小麦蛋白的水解有化学法、酶法和基因工程法，化学法水解在取得预期效果的同时，在营养和毒理方面可能产生有害的影响；基因工程法技术周期长，见效慢，目前仍处于初步研究阶段；酶法水解由于其可控制性强、反应条件温和、能耗低、专一性强等特点，在保留营养成分方面具有不可比拟的优势。
传统的小麦蛋白酶法水解采用在酶解罐中酶解生产，优点是简单易操作，但是酶解液暴露在空气中会导致微生物过度污染，而小麦水解蛋白中的各种功能物质具有极强的热敏性不能采用普通的加热法来杀菌消毒，因此在酶解罐中生产极易导致产品的卫生指标超标。另外酶解罐内生产难以确保反应条件完全一样，无法保证产品品质稳定，而且罐内生产效率也相对偏低。
发明内容
本发明的目的是提供一种小麦水解蛋白的生产工艺，减少杂菌污染，改善产品品质，提高生产效率。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种小麦水解蛋白的生产工艺，包括下述步骤：
(1)初步酶解：称取一定量的谷朊粉，在配料罐中与水混合，谷朊粉和水的重量比为1:2～1:9，启动投料机投入复合蛋白酶，使其在溶液中的质量百分浓度为0.2％～1％，并不断搅拌，用氢氧化钠水溶液调节pH，pH值范围为7～9，加热升温，在50℃～65℃下酶解0.5h～1h，得到谷朊粉粗酶解液；
(2)流水式酶解：启动高压泵，将谷朊粉粗酶解液高速泵入旋流管进行流水式酶解，粗酶解液按预定流速0.2～1.0米/秒流过全部旋流管，酶解反应结束，得到谷朊粉酶解液；
(3)均质：将谷朊粉酶解液依次通过三道高压均质机，分别在50Mpa、55Mpa、60Mpa均质化处理，得到均质化浆料；
(4)喷雾干燥：将均质化浆料泵入喷雾干燥塔，采用进风温度160℃～220℃，出风温度80℃～90℃，均质压力11～17MPa进行喷雾干燥，得粉状小麦水解蛋白。
(5)包装：将干燥后的粉料进行过筛处理，成品粒度控制在40～60目，包装出品。
进一步，所述旋流管的外部加设缓冲腔。
进一步，所述缓冲腔周围设置有多个高压泵接口，通过高压泵将粗酶解液从不同高压泵接口泵入缓冲腔。
优选的，所述旋流管的预定流速为0.5米/秒。
优选的，所述初步酶解的工艺条件为：谷朊粉和水的重量比为1:5；投入复合蛋白酶，使其在溶液中的质量百分浓度为0.6％，并不断搅拌；用氢氧化钠水溶液调节pH值为8；加热升温，在55℃下酶解0.8h。
优选的，所述喷雾干燥，采用进风温度180℃，出风温度85℃，均质压力15MPa进行。
与现有技术相比，本发明采用在旋流管内酶解的方法，粗酶解液在封闭的管道内酶解，隔绝了外界空气，减少了杂菌污染，同时酶解液以相同的流速流经旋流管，酶解时间相同，保证了酶解反应条件的一致性，提高了品质稳定性，生产效率达到98％。
本发明生产的产品为小麦水解蛋白，是通过初步酶解、流水式酶解、均质、喷雾干燥、过筛、包装而成的粉状水解蛋白，由功能性多肽(≥55％)，活性小肽(≥18％)以及小分子蛋白(≤3％)组成，产品的蛋白质含量81.5％，肽含量35％，谷氨酸含量26％(见表1至表3)，各项性能指标较市售小麦面筋蛋白均有提高和改善。
表1 本发明生产的产品成分分析
| 成分 | 蛋白质 | 干物质 | 肽含量 | 脂肪 | 粗纤维 | 总糖 | 水分 | 灰分 |
| 含量(％) | 81.5 | 95 | 35 | 0.4 | 2 | 8.1 | 7 | 1.0 |
表2 本发明产品与市售小麦面筋蛋白肽分子量分布结果对照
表3 本发明生产的产品与市售小麦面筋蛋白品质分析结果对照
| 理化指标 | 水分(％) | 灰分(％) | 蛋白质(％) | 谷氨酸(％) |
| 本发明生产的产品 | 7 | 1.0 | 81.5 | 26 |
| 市售小麦面筋蛋白 | 8 | 2.0 | 80 | 22 |
具体实施方式
实施例1
一种小麦水解蛋白的生产工艺，包括下述步骤：
(1)初步酶解：称取一定量的谷朊粉，在配料罐中与水混合，谷朊粉和水的重量比为1:2，启动投料机投入复合蛋白酶，使其在溶液中的质量百分浓度为0.2％，并不断搅拌，用氢氧化钠水溶液调节pH值为7，加热升温，在50℃下酶解1h，得到谷朊粉粗酶解液；
(2)流水式酶解：启动高压泵，将谷朊粉粗酶解液高速泵入旋流管进行流水式酶解，粗酶解液按预定流速0.2米/秒流过全部旋流管，酶解反应结束，得到谷朊粉酶解液；
(3)均质：将谷朊粉酶解液依次通过三道高压均质机，分别在50Mpa、55Mpa、60Mpa均质化处理，得到均质化浆料；
(4)喷雾干燥：将均质化浆料泵入喷雾干燥塔，采用进风温度160℃出风温度80℃，均质压力11MPa进行喷雾干燥，得粉状小麦水解蛋白；
(5)包装：将干燥后的粉料进行过筛处理，成品粒度控制在40目，包装出品。
实施例2
一种小麦水解蛋白的生产工艺，包括下述步骤：
(1)初步酶解：称取一定量的谷朊粉，在配料罐中与水混合，谷朊粉和水的重量比为1:5，启动投料机投入复合蛋白酶，使其在溶液中的质量百分浓度为0.6％，并不断搅拌，用氢氧化钠水溶液调节pH值为8，加热升温，在60℃下酶解0.8h，得到谷朊粉粗酶解液；
(2)流水式酶解：启动高压泵，将谷朊粉粗酶解液高速泵入旋流管进行流水式酶解，粗酶解液按预定流速0.5米/秒流过全部旋流管，酶解反应结束，得到谷朊粉酶解液；
(3)均质：将谷朊粉酶解液依次通过三道高压均质机，分别在50Mpa、55Mpa、60Mpa均质化处理，得到均质化浆料；
(4)喷雾干燥：将均质化浆料泵入喷雾干燥塔，采用进风温度180℃，出风温度85℃，均质压力15MPa进行喷雾干燥，得粉状小麦水解蛋白；
(5)包装：将干燥后的粉料进行过筛处理，成品粒度控制在50目，包装出品。实施例3
一种小麦水解蛋白的生产工艺，包括下述步骤：
(1)初步酶解：称取一定量的谷朊粉，在配料罐中与水混合，谷朊粉和水的重量比为1:9，启动投料机投入复合蛋白酶，使其在溶液中的质量百分浓度为1％，并不断搅拌，用氢氧化钠水溶液调节pH值为9，加热升温，在65℃下酶解0.5h，得到谷朊粉粗酶解液；
(2)流水式酶解：启动高压泵，将谷朊粉粗酶解液高速泵入旋流管进行流水式酶解，粗酶解液按预定流速1.0米/秒流过全部旋流管，酶解反应结束，得到谷朊粉酶解液；
(3)均质：将谷朊粉酶解液依次通过三道高压均质机，分别在50Mpa、55Mpa、60Mpa均质化处理，得到均质化浆料；
(4)喷雾干燥：将均质化浆料泵入喷雾干燥塔，采用进风温度220℃，出风温度90℃，均质压力17MPa进行喷雾干燥，得粉状小麦水解蛋白；
(5)包装：将干燥后的粉料进行过筛处理，成品粒度控制在60目，包装出品。
为了缓解高压泵输出的谷朊粉粗酶解液对旋流管的冲击，作为本发明的进一步改进方案，所述的旋流管外部加设缓冲腔，谷朊粉粗酶解液经缓冲腔进入旋流管。
为了使缓冲腔内谷朊粉粗酶解液混合更充分，作为本发明的进一步改进方案，所述缓冲腔周围设置有多个高压泵接口，通过高压泵将粗酶解液从不同高压泵接口泵入缓冲腔。
Claims (6)
1.一种小麦水解蛋白的生产工艺，其特征在于，包括下述步骤：
(1)初步酶解：称取一定量的谷朊粉，在配料罐中与水混合，谷朊粉和水的重量比为1:2～1:9，启动投料机投入复合蛋白酶，使其在溶液中的质量百分浓度为0.2％～1％，并不断搅拌，用氢氧化钠水溶液调节pH，pH值范围为7～9，加热升温，在50℃～65℃下酶解0.5h～1h，得到谷朊粉粗酶解液；
(2)流水式酶解：启动高压泵，将谷朊粉粗酶解液高速泵入旋流管进行流水式酶解，粗酶解液按预定流速0.2～1.0米/秒流过全部旋流管，酶解反应结束，得到谷朊粉酶解液；
(3)均质：将流过旋流管的酶解液依次通过三道高压均质机，依次在50Mpa、55Mpa、60Mpa均质化处理，得到均质化浆料；
(4)喷雾干燥：将均质化浆料泵入喷雾干燥塔，采用进风温度160℃～220℃，出风温度80℃～90℃，均质压力11～18MPa进行喷雾干燥，得粉状小麦水解蛋白；
(5)包装：将干燥后的粉料进行过筛处理，成品粒度控制在40～60目，封口包装。
2.根据权利要求1所述的一种小麦水解蛋白的生产工艺，其特征在于：所述旋流管的外部加设缓冲腔。
3.根据权利要求2所述的一种小麦水解蛋白的生产工艺，其特征在于：所述缓冲腔周围设置有多个高压泵接口，通过高压泵将粗酶解液从不同高压泵接口泵入缓冲腔。
4.根据权利要求1或2所述的一种小麦水解蛋白的生产工艺，其特征在于：所述旋流管的预定流速为0.5米/秒。
5.根据权利要求1或2所述的一种小麦水解蛋白的生产工艺，其特征在于：所述初步酶解的工艺条件为：谷朊粉和水的重量比为1:5，投入复合蛋白酶，使其在溶液中的质量百分浓度为0.6％，并不断搅拌，用氢氧化钠水溶液调节pH值为8，加热升温，在55℃下酶解0.8h。
6.根据权利要求1或2所述的一种小麦水解蛋白的生产工艺，其特征在于：所述喷雾干燥，采用进风温度180℃，出风温度85℃，均质压力15MPa进行。
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