CN110574823A - 一种水中提取豌豆清蛋白的工艺方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水中提取豌豆清蛋白的工艺方法及其装置，包括以下步骤：准备废水，将废水倒入离心机，最终获得第一清液；第一清液通过第一浓缩膜进行浓缩，形成第一浓液和第一清水两种物质；所述第一浓液通过超滤膜将其中的糖类分离出来，形成第二清液和截留液；所述截留液再通过第二浓缩膜进行浓缩，形成第二浓液和第二清水；压力循环组件同时还改变反渗透膜底部的空气压强，以及第二浓缩膜底端的空气压强；对第二浓液进行配伍干燥，获得豌豆蛋白粉。本发明提供的水中提取豌豆清蛋白的工艺方法及其装置，解决了如何从废水中提取豌豆蛋白的技术问题，节约了水资源，增加了水资源利用的附加值。
Description
技术领域
本发明属于食品工业生产领域，具体涉及豌豆生产蛋白的工艺水中提取豌豆清蛋白的方法。
背景技术
豌豆属于豆类植物，豌豆富含人体所需的各种营养物质，尤其是含有优质的蛋白质。而且豆类植物不含胆固醇，这一点优于动物蛋白。豌豆蛋白粉是采用先进工艺采用低温低压技术从豌豆分离提取出的优质蛋白质，豌豆蛋白含有人体所必需的十八种氨基酸和，属于全价蛋白质。豌豆→清理→浸泡→磨浆→浆渣分离→离心去除淀粉→酸沉→离心分离→沉淀物碱溶→喷雾干燥→成品。将除去杂质的豌豆在水中浸泡12～24h，然后用清水漂洗干净，再用砂轮磨磨浆，豆渣反复磨3遍。浆液1500r/min离心3min以除去残渣，上清液加酸调pH至4.4左右使蛋白质沉淀，离心除去上清液，将酸沉后的蛋白质加碱调pH至7.0左右使蛋白质溶解，再均质、喷雾干燥得豌豆蛋白粉。
由于此类蛋白较日常产出的常规蛋白比重更轻，分子量更小，味道及颜色更浅，此类蛋白存在于蛋白常规生产的废水中，由于环保问题日益严重突出，加之此类低分子量高品质蛋白粉的高价值，从节能环保和增加附加值的角度考虑，有必要研究如何水中提取豌豆蛋白。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水中提取豌豆清蛋白的工艺方法及其装置，解决了如何从废水中提取豌豆蛋白的技术问题，节约了水资源，增加了水资源利用的附加值。
一种水中提取豌豆清蛋白的工艺方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S1：准备废水，调节其温度，将废水倒入离心机，在离心机的作用下，废水中的大颗粒沉淀，最终获得第一清液；
步骤S2：第一清液通过第一浓缩膜进行浓缩，形成第一浓液和第一清水两种物质，第一浓液留用，所述第一清水过反渗透膜进行反渗透得到净化水；
步骤S3：通过压力循环组件，增加第一浓缩膜上端的空气压强，增加渗透速度；
步骤S4：净化水放置有消毒粉，进行消毒杀菌；
步骤S5：所述第一浓液通过超滤膜将其中的糖类分离出来，形成第二清液和截留液，所述截留液中含有浓缩蛋白，所述第二清液中含有糖类；
步骤S6：所述截留液再通过第二浓缩膜进行浓缩，形成第二浓液和第二清水，第二浓液通过PH调节中和；
步骤S7：所述压力循环组件同时还改变反渗透膜底部的空气压强，以及第二浓缩膜底端的空气压强，第二浓缩膜顶端还与第一浓缩膜顶端连通，进而形成循环过程；
步骤S8：对第二浓液进行配伍干燥，获得豌豆蛋白粉。
所述步骤S1和所述步骤S2中，所述离心机中的第一清液从上到下流入浓缩膜中，通过浓缩膜的作用，形成的第一浓液位于浓缩膜的上端，形成的第一清水位于浓缩膜的下端，第一清水从上到下进入反渗透膜上，在反渗透膜的作用下，获得净化水。
所述步骤S4中，消毒粉可以直接放置在反渗透膜上，当第一清水进入反渗透膜上后，反渗透的同时还会进行消毒处理。
所述步骤S5和步骤S6中，第一浓液从浓缩膜上被移出，并进入超滤膜上，形成第二清液和截留液，第二清液通过超滤膜漏出，截留液与超滤膜接触；
靠近超滤膜设置有第二浓缩膜，截留液分离成为第二浓液和第二清水，第二浓液位于第二浓缩膜上，第二清水透过第二浓缩膜下降，并与第二清液混合。
一种水中提取豌豆清蛋白的装置，包括用于将废水离心处理的第一分离组件、设置在所述第一分离组件下端的第一浓缩膜、设置在所述第一浓缩膜下端的反渗透膜、用于对所述第一浓液进行分离和浓缩的第二分离组件以及用于增加渗透速度的压力循环组件，所述第一分离组件和所述第一浓缩膜设置在立筒内，所述反渗透膜设置在承接槽内，所述承接槽设置在所述立筒的底端；
所述第二分离组件设置在所述立筒的外侧，且与所述第一浓缩膜连接。
所述第一分离组件包括竖直放置的所述立筒、设置在所述立筒上端部的离心机以及用于驱动所述离心机旋转的动力机构，所述立筒的顶端设置有顶盖，所述动力机构设置在所述顶盖上；
所述立筒内设置有水平放置的支撑环，所述离心罩底部设置在所述支撑环上。
所述立筒内设置有第三漏板，所述第三漏板设置在所述支撑环的下端，所述第三漏板上设置有第一浓缩膜；
所述第三漏板为锥形部且其开口向上，所述第三漏板的中心底部设置有通孔且所述通孔与所述第二分离组件连接。
所述第三漏板的底部设置有第一漏板，所述第一漏板上设置有所述反渗透膜，所述第一漏板与所述立筒的底端连接，所述立筒的下端部与第一承接槽连接；
所述立筒的下端外侧面设置有突出环，所述第一承接槽的上端面设置开口，所述突出环设置在所述第一承接槽的顶端面，所述第一漏板设置在所述第一承接槽内部。
所述第二分离组件包括一端与所述第三漏板的中心底部连接的第二吸管、与所述第二吸管的另一端连接的第二抽吸机、与所述第二抽吸机连接的第三承接槽、设置在所述第三承接槽底部的第二承接槽；
所述第三承接槽的底端设置有第二漏板，所述第二漏板设置在所述第二承接槽内，所述第二漏板的上端面设置有圆台漏板，所述圆台漏板为壳状且大端面开口向下，所述圆台漏板的顶端面和外侧面设置有漏空；
所述圆台漏板上设置有超滤膜，所述第二漏板上设置有第二浓缩膜。
所述压力循环组件包括一端与所述立筒侧部连接的排气管、与所述排气管的另一端连接的第一抽吸机、与所述第一承接槽和所述第二承接槽连接的第一吸管、与所述第二抽吸机与所述立筒连接的第二吸管，所述第一抽吸机与第一承接槽连通，所述第二抽吸机与所述第三承接槽连通；
所述排气管与所述立筒连接的一端设置在所述第一漏板的上端，所述第二吸管与所述第一浓缩膜连接的一端设置在所述第一漏板的下端。
本发明达成以下显著效果：
(1)豌豆蛋白较日常产出的常规蛋白比重更轻，分子量更小更容易被人体吸收，味道及颜色更浅，跟容易被目的人群接受；
(2)本专利设置的豌豆蛋白提取装置，将若干过滤过程集中布置，节省了空间，提高了工作的效率，使得整个过程集约化、简便化；
(3)设置有压力循环组件，当第一抽吸机和第二抽吸机工作时，通过控制滤膜上端或者下端的空气压强，进而提高液体过滤的速率，使得整个豌豆蛋白的制备过程，可持续进行。
附图说明
图1是本发明实施例中制备装置的结构示意图。
图2是本发明实施例中第一分离组件的结构示意图。
图3是本发明实施例中立筒的结构示意图。
图4是本发明实施例中第二分离组件的结构示意图。
图5是本发明实施例中第三承接槽的结构示意图。
其中，附图标记为：1、动力机构；1-1、转轴；1-2、离心机；2、顶盖；3、立筒；3-1、突出环；3-2、支撑环；3-3、第一漏板；4、排气管；5、第一抽吸机；6、第一承接槽；7、第二承接槽；8、第三承接槽；8-1、搭接板；8-2、圆台漏板；8-3、第二漏板；9、第二抽吸机；10、第一吸管；11、第二吸管；11-1、第三漏板。
具体实施方式
为了能更加清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
参见图1，一种水中提取豌豆清蛋白的工艺方法，方法包括以下步骤：
步骤S1：准备废水，调节其温度，将废水倒入离心机1-2，在离心机1-2的作用下，废水中的大颗粒沉淀，最终获得第一清液；
步骤S2：第一清液通过第一浓缩膜进行浓缩，形成第一浓液和第一清水两种物质，第一浓液留用，第一清水过反渗透膜进行反渗透得到净化水；
步骤S3：通过压力循环组件，增加第一浓缩膜上端的空气压强，增加渗透速度；
步骤S4：净化水放置有消毒粉，进行消毒杀菌；
步骤S5：第一浓液通过超滤膜将其中的糖类分离出来，形成第二清液和截留液，截留液中含有浓缩蛋白，第二清液中含有糖类；
步骤S6：截留液再通过第二浓缩膜进行浓缩，形成第二浓液和第二清水，第二浓液通过PH调节中和；
步骤S7：压力循环组件同时还改变反渗透膜底部的空气压强，以及第二浓缩膜底端的空气压强，第二浓缩膜顶端还与第一浓缩膜顶端连通，进而形成循环过程；
步骤S8：对第二浓液进行配伍干燥，获得豌豆蛋白粉。
步骤S1和步骤S2中，离心机1-2中的第一清液从上到下流入浓缩膜中，通过浓缩膜的作用，形成的第一浓液位于浓缩膜的上端，形成的第一清水位于浓缩膜的下端，第一清水从上到下进入反渗透膜上，在反渗透膜的作用下，获得净化水。
步骤S4中，消毒粉可以直接放置在反渗透膜上，当第一清水进入反渗透膜上后，反渗透的同时还会进行消毒处理。
步骤S5和步骤S6中，第一浓液从浓缩膜上被移出，并进入超滤膜上，形成第二清液和截留液，第二清液通过超滤膜漏出，截留液与超滤膜接触；
靠近超滤膜设置有第二浓缩膜，截留液分离成为第二浓液和第二清水，第二浓液位于第二浓缩膜上，第二清水透过第二浓缩膜下降，并与第二清液混合。
参见图2，图3，图4，一种水中提取豌豆清蛋白的装置，包括用于将废水离心处理的第一分离组件、设置在第一分离组件下端的第一浓缩膜、设置在第一浓缩膜下端的反渗透膜、用于对第一浓液进行分离和浓缩的第二分离组件以及用于增加渗透速度的压力循环组件，第一分离组件和第一浓缩膜设置在立筒3内，反渗透膜设置在承接槽内，承接槽设置在立筒3的底端；
第二分离组件设置在立筒3的外侧，且与第一浓缩膜连接。
第一分离组件包括竖直放置的立筒3、设置在立筒3上端部的离心机1-2以及用于驱动离心机1-2旋转的动力机构1，立筒3的顶端设置有顶盖2，动力机构1设置在顶盖2上，动力机构1通过竖直放置的转轴1-1与离心机1-2连接；
立筒3内设置有水平放置的支撑环3-2，离心罩底部设置在支撑环3-2上。
立筒3内设置有第三漏板11-1，第三漏板11-1设置在支撑环3-2的下端，第三漏板11-1上设置有第一浓缩膜；
第三漏板11-1为锥形部且其开口向上，第三漏板11-1的中心底部设置有通孔且通孔与第二分离组件连接。
第三漏板11-1的底部设置有第一漏板3-3，第一漏板3-3上设置有反渗透膜，第一漏板3-3与立筒3的底端连接，立筒3的下端部与第一承接槽6连接；
立筒3的下端外侧面设置有突出环3-1，第一承接槽6的上端面设置开口，突出环3-1设置在第一承接槽6的顶端面，第一漏板3-3设置在第一承接槽6内部。
第二分离组件包括一端与第三漏板11-1的中心底部连接的第二吸管11、与第二吸管11的另一端连接的第二抽吸机9、与第二抽吸机9连接的第三承接槽8、设置在第三承接槽8底部的第二承接槽7；
参见图5，第三承接槽8的底端设置有第二漏板8-3，第二漏板8-3设置在第二承接槽7内，第二漏板8-3的上端面设置有圆台漏板8-2，圆台漏板8-2为壳状且大端面开口向下，圆台漏板8-2的顶端面和外侧面设置有漏空；
圆台漏板8-2上设置有超滤膜，第二漏板8-3上设置有第二浓缩膜。
第三承接槽外侧面设置有搭接板8-1，所述搭接板设置在所述第二承接槽的上端面。
压力循环组件包括一端与立筒3侧部连接的排气管4、与排气管4的另一端连接的第一抽吸机5、与第一承接槽6和第二承接槽7连接的第一吸管10、与第二抽吸机9与立筒3连接的第二吸管11，第一抽吸机5与第一承接槽6连通，第二抽吸机9与第三承接槽8连通；
排气管4与立筒3连接的一端设置在第一漏板3-3的上端，第二吸管11与第一浓缩膜连接的一端设置在第一漏板3-3的下端。
本发明的工作过程：
首先启动第一分离组件中的离心机1-2，在离心机1-2的作用下，离心机1-2内设置有第一浓缩膜，第一清液通过第一浓缩膜进行浓缩，形成第一浓液和第一清水两种物质，第一浓液留用，即位于第一浓缩膜的上端，第一清水通过第一浓缩膜进入过反渗透膜上端，通过反渗透过程得到净化水，第一承接槽6中设置有反渗透溶液；
启动第二分离组件，使得第二抽吸机9工作，第一浓缩液通过第二吸管11进入第三承接槽8中，通过超滤膜，超滤膜设置在圆台漏板8-2上，形成第二清液和截留液，截留液中含有浓缩蛋白，第二清液中含有糖类，第二清液通过超滤膜进入第二承接槽7中；
此外，截留液与第二漏板8-3上的第二浓缩膜接触，截留液分离成为第二浓液和第二清水，第二浓液残留在第二浓缩膜的上端，第二清水通过第二漏板8-3，进入第二承接槽7内；
通过调节PH、温度调节措施后，对第二浓液进行配伍干燥，得到豌豆蛋白。
本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种水中提取豌豆清蛋白的工艺方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤S1：准备废水，调节其温度，将废水倒入离心机，在离心机的作用下，废水中的大颗粒沉淀，最终获得第一清液；
步骤S2：第一清液通过第一浓缩膜进行浓缩，形成第一浓液和第一清水两种物质，第一浓液留用，所述第一清水过反渗透膜进行反渗透得到净化水；
步骤S3：通过压力循环组件，增加第一浓缩膜上端的空气压强，增加渗透速度；
步骤S4：净化水放置有消毒粉，进行消毒杀菌；
步骤S5：所述第一浓液通过超滤膜将其中的糖类分离出来，形成第二清液和截留液，所述截留液中含有浓缩蛋白，所述第二清液中含有糖类；
步骤S6：所述截留液再通过第二浓缩膜进行浓缩，形成第二浓液和第二清水，第二浓液通过PH调节中和；
步骤S7：所述压力循环组件同时还改变反渗透膜底部的空气压强，以及第二浓缩膜底端的空气压强，第二浓缩膜顶端还与第一浓缩膜顶端连通，进而形成循环过程；
步骤S8：对第二浓液进行配伍干燥，获得豌豆蛋白粉。
2.根据权利要求1所述的水中提取豌豆清蛋白的工艺方法，其特征在于，所述步骤S1和所述步骤S2中，所述离心机中的第一清液从上到下流入浓缩膜中，通过浓缩膜的作用，形成的第一浓液位于浓缩膜的上端，形成的第一清水位于浓缩膜的下端，第一清水从上到下进入反渗透膜上，在反渗透膜的作用下，获得净化水。
3.根据权利要求2所述的水中提取豌豆清蛋白的工艺方法，其特征在于，所述步骤S4中，消毒粉可以直接放置在反渗透膜上，当第一清水进入反渗透膜上后，反渗透的同时还会进行消毒处理。
4.根据权利要求3所述的水中提取豌豆清蛋白的工艺方法，其特征在于，所述步骤S5和步骤S6中，第一浓液从浓缩膜上被移出，并进入超滤膜上，形成第二清液和截留液，第二清液通过超滤膜漏出，截留液与超滤膜接触；
靠近超滤膜设置有第二浓缩膜，截留液分离成为第二浓液和第二清水，第二浓液位于第二浓缩膜上，第二清水透过第二浓缩膜下降，并与第二清液混合。
5.一种水中提取豌豆清蛋白的装置，其特征在于，包括用于将废水离心处理的第一分离组件、设置在所述第一分离组件下端的第一浓缩膜、设置在所述第一浓缩膜下端的反渗透膜、用于对所述第一浓液进行分离和浓缩的第二分离组件以及用于增加渗透速度的压力循环组件，所述第一分离组件和所述第一浓缩膜设置在立筒内，所述反渗透膜设置在承接槽内，所述承接槽设置在所述立筒的底端；
所述第二分离组件设置在所述立筒的外侧，且与所述第一浓缩膜连接。
6.根据权利要求5所述的水中提取豌豆清蛋白的装置，其特征在于，所述第一分离组件包括竖直放置的所述立筒、设置在所述立筒上端部的离心机以及用于驱动所述离心机旋转的动力机构，所述立筒的顶端设置有顶盖，所述动力机构设置在所述顶盖上；
所述立筒内设置有水平放置的支撑环，所述离心罩底部设置在所述支撑环上。
7.根据权利要求6所述的水中提取豌豆清蛋白的装置，其特征在于，所述立筒内设置有第三漏板，所述第三漏板设置在所述支撑环的下端，所述第三漏板上设置有第一浓缩膜；
所述第三漏板为锥形部且其开口向上，所述第三漏板的中心底部设置有通孔且所述通孔与所述第二分离组件连接。
8.根据权利要求7所述的水中提取豌豆清蛋白的装置，其特征在于，所述第三漏板的底部设置有第一漏板，所述第一漏板上设置有所述反渗透膜，所述第一漏板与所述立筒的底端连接，所述立筒的下端部与第一承接槽连接；
所述立筒的下端外侧面设置有突出环，所述第一承接槽的上端面设置开口，所述突出环设置在所述第一承接槽的顶端面，所述第一漏板设置在所述第一承接槽内部。
9.根据权利要求8所述的水中提取豌豆清蛋白的装置，其特征在于，所述第二分离组件包括一端与所述第三漏板的中心底部连接的第二吸管、与所述第二吸管的另一端连接的第二抽吸机、与所述第二抽吸机连接的第三承接槽、设置在所述第三承接槽底部的第二承接槽；
所述第三承接槽的底端设置有第二漏板，所述第二漏板设置在所述第二承接槽内，所述第二漏板的上端面设置有圆台漏板，所述圆台漏板为壳状且大端面开口向下，所述圆台漏板的顶端面和外侧面设置有漏空；
所述圆台漏板上设置有超滤膜，所述第二漏板上设置有第二浓缩膜。
10.根据权利要求9所述的水中提取豌豆清蛋白的装置，其特征在于，所述压力循环组件包括一端与所述立筒侧部连接的排气管、与所述排气管的另一端连接的第一抽吸机、与所述第一承接槽和所述第二承接槽连接的第一吸管、与所述第二抽吸机与所述立筒连接的第二吸管，所述第一抽吸机与第一承接槽连通，所述第二抽吸机与所述第三承接槽连通；
所述排气管与所述立筒连接的一端设置在所述第一漏板的上端，所述第二吸管与所述第一浓缩膜连接的一端设置在所述第一漏板的下端。
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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