CN110813485B - 一种利用低蛋白棉粕生产高纯度棉籽蛋白的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明具体涉及棉籽蛋白的制备工艺，特别是一种利用低蛋白棉粕生产高纯度棉籽蛋白的工艺；本发明可将常规棉粕中的棉籽壳、棉绒分离彻底，棉籽壳去除率达98%，棉绒去除率达96%，将普通棉粕转变为棉籽蛋白，棉籽蛋白含量可达60%以上，可应用于水产饲料替代鱼粉。本发明所产生的产品棉籽壳，因在分级筛筛分过程中带走了部分棉籽蛋白，因此该棉籽壳中含有10‑14%的棉籽蛋白，该棉籽壳富含有机质和营养，具有很高的应用价值，既应用于菌菇栽培领域，也可以作为牛羊的高蛋白饲料。本发明能适用于工业化大批量连续生产，产品生产过程全部常温条件，不涉及化学提取，不会破坏原有的棉籽蛋白活性，可将常规棉粕（棉籽蛋白含量40%~45%）中的蛋白含量提升至60%以上。

Description

一种利用低蛋白棉粕生产高纯度棉籽蛋白的工艺

技术领域

本发明属于棉籽加工领域，具体涉及棉籽蛋白的制备工艺，特别是一种利用低蛋白棉粕生产高纯度棉籽蛋白的工艺。

背景技术

棉籽蛋白是一种优质的植物蛋白资源，维生素含量很高，氨基酸组成平衡合理，除蛋氨酸含量稍低外，其余必需氨基酸含量均达到联合国粮农组织和世界卫生组织（FAO/WHO）推荐的标准。在营养价值上近似于豆类蛋白质，远比谷类蛋白高。广泛应用于鸡、鸭、猪、牛、狐狸、虾、鱼等畜禽、皮毛动物和水产饲料中，大量试验证明，在饲养过程中可100%替代豆粕，显著降低养殖成本。而且棉籽蛋白口味清淡，含抗营养因子较少，是一种优质蛋白资源。因此，从棉籽粕中分离出蛋白质，开发棉籽蛋白产品，拓宽棉籽蛋白的应用领域，特别是在畜牧养殖业方面的应用，具有重要的经济和社会意义。

棉粕是棉籽经过压榨后得出的棉饼，再经过浸出工艺将里面的大部分棉籽油萃取出来。常规棉粕中棉籽蛋白含量约为40%-45%，另外含有多种杂质，如棉籽壳和棉绒等。张家港市华丰油脂有限公司的实用新型发明《一种用于从棉粕中提取棉蛋白的生产设备》（ZL201320288135.3），该设备利用气流旋涡将杂质分离，从而提取蛋白。新疆泰昆集团股份有限公司的发明《一种高蛋白棉粕的制备方法及选用的装备》（ZL201510017993.8）通过蒸炒环节的中温中湿工艺，最大程度的避免了棉籽蛋白变性，从而提高了棉籽蛋白含量，所得粗蛋白含量≥52%。新疆科赛生物工程有限公司的发明《从脱脂棉粕中提取分离蛋白质的方法》（ZL02108381.9），利用化学分离方法如酸沉、碱溶、二次分离、中和等分离提纯棉籽蛋白，但该工艺容易影响提取分离后的棉籽蛋白活性，并且化学溶剂如果分离不完全，容易造成残留，而且生产设备投入较大，生产成本较高。

发明内容

本发明的目的是，克服现有技术缺点，提供一种利用低蛋白棉粕生产高纯度棉籽蛋白的工艺，能适用于工业化大批量连续生产，产品生产过程全部常温条件，不涉及化学提取，不会破坏原有的棉籽蛋白活性，可将常规棉粕（棉籽蛋白含量40%~45%）中的蛋白含量提升至60%以上。

一种利用低蛋白棉粕生产高纯度棉籽蛋白的工艺，步骤1）：将常规棉籽蛋白含量为40%-45%的棉粕通入分级筛，按照筛孔尺寸，筛分成3种类别：直径≥3mm、直径3mm~粒度30目、粒度≤30目，其中：直径≥3mm的棉粕颗粒进入破碎机，直径3mm~粒度30目的棉粕颗粒进入粉碎机，粒度≤30目的棉粕颗粒进入研磨机；

步骤2）进入破碎机的棉粕颗粒，破碎机出口的筛孔尺寸设置为直径3mm；经破碎机破碎后直径≤3mm的棉粕颗粒进入粉碎机；

步骤3）进入粉碎机的棉粕颗粒，粉碎机出口的筛孔尺寸设置为粒度30目；通过粉碎机粉碎后粒度≤30目的物料风运至振动筛；

步骤4）经振动筛筛分，筛上物是棉籽壳，筛下物为≤30目的棉粕颗粒，分别收集，将筛下物风运至研磨机；

步骤5）进入研磨机的颗粒，通过研磨机研磨后形成≤60目的棉粕颗粒，棉粕颗粒在研磨过程中不破坏棉籽壳，研磨后的棉粕颗粒及棉籽壳风运至高方筛；

步骤6）进入高方筛的物料，高方筛的筛网设置为60目，通过高方筛的筛分，分成粗棉籽蛋白和棉籽壳，筛上物为棉籽壳，筛下物为粗棉籽蛋白，然后将粗棉籽蛋白风运至除绒机；

步骤7）将进入除绒机的粗棉籽蛋白，进行除绒，使棉绒从粗棉籽蛋白中分离出去，得到高纯度棉籽蛋白，同时，分离出去的棉绒风运至棉籽壳中。

所述破碎机、粉碎机、研磨机的磨擦齿轮之间均采用钝角，棉粕颗粒的受力以挤压作用为主，即使棉粕颗粒逐次变小又避免棉籽壳的破坏。

本发明主要得到了如下两种产品：

（1）高纯度棉籽蛋白

本发明可将常规棉粕中的棉籽壳、棉绒分离彻底，棉籽壳去除率达98%，棉绒去除率达96%，精度要求高，将普通棉粕转变为棉籽蛋白，棉籽蛋白含量可达60%以上，可应用于水产饲料替代鱼粉。

（2）棉籽壳

本发明所产生的产品棉籽壳，因在分级筛筛分过程中带走了部分棉籽蛋白，因此该棉籽壳中含有10-14%的棉籽蛋白，该棉籽壳富含有机质和营养，具有很高的应用价值，既应用于菌菇栽培领域，也可以作为牛羊的高蛋白饲料。

本发明与现有棉籽蛋白生产工艺相比，具有如下技术优点及独特性：

（1）本发明全程在常温常压下进行，不会影响棉粕中的棉籽蛋白活性。

（2）本发明采用了多级筛分提取棉籽蛋白，没有添加任何化学有机及无机药剂，不改变物料颗粒的酸碱度，因此不会导致棉籽蛋白变性，也不会影响棉籽蛋白的原始口感。

（3）本发明生产工艺过程中采用的破碎机、粉碎机、研磨机内部所采用的物料研磨齿轮之间均采用钝角，物料颗粒的受力以挤压作用为主，剪切作用很小。因此最大限度的保证了棉籽壳的完整性，同时将棉粕颗粒研磨变小，因此也降低了终产品棉籽蛋白中棉籽壳的含量。利用本发明，提取的棉籽蛋白含量可达60%以上。

（4）由于本发明副产物棉籽壳的完整性较好，又经过多级筛分，棉籽蛋白和棉籽壳分离彻底，所以终产品棉籽壳中的棉籽蛋白含量低，棉籽壳中的蛋白含量≤12%。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明工艺流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的工艺方法，下面将结合本申请具体实施例，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

一种利用低蛋白棉粕生产高纯度棉籽蛋白的工艺，所述工艺包括以下步骤：

步骤1）：将常规棉粕（棉籽蛋白含量40%），通入分级筛，按照筛孔尺寸，筛分成3种类别：直径≥3mm、直径3mm~粒度30目、粒度≤30目。

其中：直径≥3mm的棉粕颗粒进入破碎机；

直径3mm~粒度30目的棉粕颗粒进入粉碎机；

粒度≤30目的棉粕颗粒进入研磨机。

步骤2）进入破碎机的棉粕颗粒，破碎机出口的筛孔尺寸设置为直径3mm；经破碎机破碎后直径≤3mm的棉粕颗粒进入粉碎机。

步骤3）进入粉碎机的棉粕颗粒，粉碎机出口的筛孔尺寸设置为粒度30目；通过粉碎机粉碎后粒度≤30目的物料风运至振动筛。

步骤4）经振动筛筛分，筛上物是棉籽壳，筛下物为≤30目的棉粕颗粒，分别收集，筛下物进入研磨机。

步骤5）进入研磨机的颗粒，通过研磨机研磨后形成≤60目的棉粕颗粒，棉粕颗粒在研磨过程中不破坏棉籽壳，研磨后的棉粕颗粒及棉籽壳风运至高方筛。

步骤6）进入高方筛的物料，高方筛的筛网设置为60目，通过高方筛的筛分，分成粗棉籽蛋白和棉籽壳，筛上物为棉籽壳，筛下物为粗棉籽蛋白；该粗棉籽蛋白含有少量棉绒，然后将粗棉籽蛋白风运至除绒机。

步骤7）将进入除绒机的粗棉籽蛋白，进行除绒，使棉绒从粗棉籽蛋白中分离出去，得到高纯度棉籽蛋白，同时，分离出去的棉绒风运至棉籽壳中。

包装制成棉籽蛋白产品。本实施例产品棉籽蛋白含量达到61%，含水率为8.2%，含绒量0.3%，粗纤维含量为4.3%。副产物棉籽壳中棉籽蛋白含量为10.7%。

实施例2

一种利用低蛋白棉粕生产高纯度棉籽蛋白的工艺，所述工艺包括以下步骤：

步骤1）：将常规棉粕（棉籽蛋白含量45%），通入分级筛，按照筛孔尺寸，筛分成3种类别：直径≥3mm、直径3mm~粒度30目、粒度≤30目。

其中：直径≥3mm的棉粕颗粒进入破碎机；

直径3mm~粒度30目的棉粕颗粒进入粉碎机；

粒度≤30目的棉粕颗粒进入研磨机。

步骤2）进入破碎机的棉粕颗粒，破碎机出口的筛孔尺寸设置为直径3mm；经破碎机破碎后直径≤3mm的棉粕颗粒进入粉碎机。

步骤3）进入粉碎机的棉粕颗粒，粉碎机出口的筛孔尺寸设置为粒度30目；通过粉碎机粉碎后粒度≤30目的物料风运至振动筛。

步骤4）经振动筛筛分，筛上物是棉籽壳，筛下物为≤30目的棉粕颗粒，分别收集，筛下物进入研磨机。

步骤5）进入研磨机的颗粒，通过研磨机研磨后形成≤60目的棉粕颗粒，棉粕颗粒在研磨过程中不破坏棉籽壳，研磨后的棉粕颗粒及棉籽壳风运至高方筛。

步骤6）进入高方筛的物料，高方筛的筛网设置为60目，通过高方筛的筛分，分成粗棉籽蛋白和棉籽壳，筛上物为棉籽壳，筛下物为粗棉籽蛋白；该粗棉籽蛋白含有少量棉绒，然后将粗棉籽蛋白风运至除绒机。

步骤7）将进入除绒机的粗棉籽蛋白，进行除绒，使棉绒从粗棉籽蛋白中分离出去，得到高纯度棉籽蛋白，同时，分离出去的棉绒风运至棉籽壳中。

本实施例棉籽蛋白产品中棉籽蛋白含量达到63%，含水率为8.4%，含绒量0.3%，粗纤维含量为3.7%。副产物棉籽壳中棉籽蛋白含量为11.5%。

需要说明的是，按照本发明上述各实施例，本领域技术人员是完全可以实现本发明独立权利要求及从属权利的全部范围的，实现过程及方法同上述各实施例；且本发明未详细阐述部分属于本领域公知技术。

以上所述，仅为本发明部分具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种利用低蛋白棉粕生产高纯度棉籽蛋白的工艺，其特征在于：所述工艺包括以下步骤：

步骤1）：将常规棉籽蛋白含量为40%-45%的棉粕通入分级筛，按照筛孔尺寸，筛分成3种类别：直径≥3mm、直径3mm~粒度30目、粒度≤30目，其中：直径≥3mm的棉粕颗粒进入破碎机，直径3mm~粒度30目的棉粕颗粒进入粉碎机，粒度≤30目的棉粕颗粒进入研磨机；

步骤2）进入破碎机的棉粕颗粒，破碎机出口的筛孔尺寸设置为直径3mm；经破碎机破碎后直径≤3mm的棉粕颗粒进入粉碎机；

步骤3）进入粉碎机的棉粕颗粒，粉碎机出口的筛孔尺寸设置为粒度30目；通过粉碎机粉碎后粒度≤30目的物料风运至振动筛；

步骤4）经振动筛筛分，筛上物是棉籽壳，筛下物为≤30目的棉粕颗粒，分别收集，将筛下物风运至研磨机；

步骤5）进入研磨机的颗粒，通过研磨机研磨后形成≤60目的棉粕颗粒，棉粕颗粒在研磨过程中不破坏棉籽壳，研磨后的棉粕颗粒及棉籽壳风运至高方筛；

步骤6）进入高方筛的物料，高方筛的筛网设置为60目，通过高方筛的筛分，分成粗棉籽蛋白和棉籽壳，筛上物为棉籽壳，筛下物为粗棉籽蛋白，然后将粗棉籽蛋白风运至除绒机；

步骤7）将进入除绒机的粗棉籽蛋白，进行除绒，使棉绒从粗棉籽蛋白中分离出去，得到高纯度棉籽蛋白，同时，分离出去的棉绒风运至棉籽壳中。

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