CN113046234A - 一种植物蛋白质提取装置及其提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种植物蛋白质提取装置,包括解离罐,解离罐内安装有电机,电机的底部输出端固定连接有搅拌轴,搅拌轴上固定有多个搅拌桨;解离罐的底部嵌入安装有滤网,解离罐的底部固定连接有抵接在滤网底部的限位筒,限位筒内通过螺纹连接有塞板,塞板上设置有多个下液孔,塞板的正下方设置有第一沉淀池,第一沉淀池右侧设置有第二沉淀池,第一沉淀池和第二沉淀池之间连通有连通管;本发明还公开了一种植物蛋白质提取装置用提取方法,包括以下步骤:S1原料粉碎;S2水解蛋白;S3提取粗蛋白;S4加工研制;本发明相较于现有技术中的植物蛋白,尤其针对大豆类的植物蛋白,其提取量得到了显著提升。
Description
技术领域
本发明涉及蛋白质加工领域,尤其涉及一种植物蛋白质提取装置和一种植物蛋白质提取装置用提取方法。
背景技术
植物蛋白是蛋白质的一种,来源是从植物里提取的,营养与动物蛋白相仿,但是更易于消化。植物性蛋白质主要来源于米面类、豆类,但是米面类和豆类的蛋白质营养价值不同。米面类来源的蛋白质中缺少赖氨酸(一种必需氨基酸),因此其氨基酸评分较低,仅为0.3~0.5,这类蛋白质被人体吸收和利用的程度也会差些。因此在饮食中,植物蛋白和动物蛋白要搭配食用。植物肉是以多种植物蛋白与天然植物提取物为原料制成的肉类替代品。这种植物肉的关键在于其配方研究,在保持高营养价值的同时具备美味的口感,因此其蛋白合成提取是极为重要的一部分,不仅影响到植物肉品质也会影响其工业生产能力。
关于这种植物蛋白的提取,一般采用亚临界萃取方法,这是一种新兴的萃取方法,选用亚临界低温萃取技术,最大限度的保留其中的活性物质不被破坏,颜色鲜艳,且出油率高,环保,是值得推广的加工方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种植物蛋白质提取装置和一种植物蛋白质提取装置用提取方法。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种植物蛋白质提取装置,包括解离罐,所述解离罐内安装有电机,所述电机的底部输出端固定连接有搅拌轴,所述搅拌轴上固定有多个搅拌桨;所述解离罐的底部嵌入安装有滤网,所述解离罐的底部固定连接有抵接在所述滤网底部的限位筒,所述限位筒内通过螺纹连接有塞板,所述塞板上设置有多个下液孔,所述塞板的正下方设置有第一沉淀池,所述第一沉淀池右侧设置有第二沉淀池,所述第一沉淀池和所述第二沉淀池之间连通有连通管。
优选的,所述解离罐包括搅拌段、分别设置在所述搅拌段顶部和底部的第一锥管段和第二锥管段、设置在所述第一锥管段顶部和所述第二锥管段底部的螺管段;所述搅拌段内固定有两个定位板,所述电机嵌入固定在上方的所述定位板顶部,所述搅拌轴底部转动连接在下方的定位板顶部;所述定位板上设置有多个通孔;位于上方的所述螺管段内可拆卸连接有顶塞。
优选的,所述第二沉淀池的顶面低于所述第一沉淀池的顶面;所述连通管的左管口高于右管口。
优选的,所述第一锥管段上连通有冷却管。
优选的,所述第一锥管段和所述第二锥管段均为上宽下窄。
一种植物蛋白质提取装置用提取方法,包括以下步骤:S1原料粉碎;将原料洗净烘干并粉碎成粉料,再通过80目筛网过滤得到粉末;所采用的原料包括大豆、花生、杏仁、扁豆、藜麦;S2水解蛋白;将S1后得到的原料粉末加水恒温搅拌,粉末与水的质量比为1:7,调节水溶液的pH值,维持水溶液的pH值在9.0±0.1,继续搅拌的过程中再向水溶液中加入2.4au/g的碱性蛋白酶,再加入无水乙醇,无水乙醇与原料粉末的质量比为1:2,静置使该溶液内部反应2.5-3.5h;S3提取粗蛋白;在S2碱性蛋白酶反应结束后,对水溶液进行沸水浴5min,完成酶的灭活;静置3h以上使溶液内出现分层;进行第一次收集,即抽取收集分层后的上清液,并对上清液进行离心搅拌,搅拌转速为3000r/min,再一次抽取离心分层后的上清液,得到粗蛋白溶液;进行第二次收集;将静置分层后得到的沉淀进行多次水洗,水洗总量为二倍沉淀的质量,对形成的水溶液进行离心搅拌,搅拌转速为3000r/min,完成搅拌后的溶液分层,提取上清液,得到粗蛋白溶液;S4加工研制;对S3中得到的粗蛋白溶液进行冰冻再研磨得到蛋白粉。
优选的,在S2水解蛋白的步骤中,水分多次加入,在调节pH值之前加入50%的水,再在调节水溶液pH值的过程中,分多次加入35%的水,最后分多次加入15%沸水,在碱性蛋白酶加入之前保持溶液温度在52-58℃;加入碱性蛋白酶后,加热调节使水溶液温维持在(55±0.5)℃,加酶量为水溶液的0.4%。
优选的,S3提取粗蛋白的步骤中,沸水浴为对水溶液加热,使其加热到(95±1)℃,使酶失活。
本发明的有益效果为:一是设置了解离破碎结构和过滤结构,这种结构便于拆装,有利于工业生产中进行大批量生产,长时间持续性进行破碎沉淀操作,并用双沉淀池进行多次液相处理,均有利于工业大批量生产;二是利用多次液相处理操作,提升了批量提取蛋白过程中提取精度和提取蛋白含量,且本发明中的这种处理方式对蛋白本身营养的影响程度小,提取蛋白的保留营养较多;三,本发明中在这种提取装置的基础上,发现采用碱性蛋白酶进行蛋白提取,水解温度在55℃,pH值在9.0,固液比1:7,能达到最佳提取效果,粗蛋白溶液中的蛋白提取量最低也有79.6%,最高可达到83.5%;在此基础上,进行多次分离沉淀离心,本发明相较于现有技术中的植物蛋白,尤其针对大豆类的植物蛋白的提取量得到了显著提升。
附图说明
图1为本发明所述提取装置的结构示意图;
图2为本发明的提取方法流程图。
图中标号:1解离罐,11搅拌段,12第一锥管段,121冷却管,13第二锥管段,14螺管段,2定位板,21通孔,3限位筒,4滤网,5塞板,51下液孔,6第一沉淀池,7第二沉淀池,8连通管,9电机,91搅拌轴,92破碎桨,10顶塞。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
参照图1和图2,一种植物蛋白质提取装置,包括解离罐1,解离罐1内安装有电机9,电机9的底部输出端固定连接有搅拌轴91,搅拌轴91上固定有多个搅拌桨92;解离罐1的底部嵌入安装有滤网4,解离罐1的底部固定连接有抵接在滤网4底部的限位筒3,限位筒3内通过螺纹连接有塞板5,塞板5上设置有多个下液孔51,塞板5的正下方设置有第一沉淀池6,第一沉淀池6右侧设置有第二沉淀池7,第一沉淀池6和第二沉淀池7之间连通有连通管8。
在本实施例中,解离罐1包括搅拌段11、分别设置在搅拌段11顶部和底部的第一锥管段12和第二锥管段13、设置在第一锥管段12顶部和第二锥管段13底部的螺管段14;搅拌段11内固定有两个定位板2,电机9嵌入固定在上方的定位板2顶部,搅拌轴91底部转动连接在下方的定位板2顶部;定位板2上设置有多个通孔21;位于上方的螺管段14内可拆卸连接有顶塞10。
在本实施例中,第二沉淀池7的顶面低于第一沉淀池6的顶面;连通管8的左管口高于右管口。
在本实施例中,第一锥管段12上连通有冷却管121。
在本实施例中,第一锥管段12和第二锥管段13均为上宽下窄。
一种植物蛋白质提取装置用提取方法,包括以下步骤:S1原料粉碎;将原料洗净烘干并粉碎成粉料,再通过80目筛网过滤得到粉末;所采用的原料包括大豆、花生、杏仁、扁豆、藜麦;S2水解蛋白;将S1后得到的原料粉末加水恒温搅拌,粉末与水的质量比为1:7,调节水溶液的pH值,维持水溶液的pH值在9.0±0.1,继续搅拌的过程中再向水溶液中加入2.4au/g的碱性蛋白酶,再加入无水乙醇,无水乙醇与原料粉末的质量比为1:2,静置使该溶液内部反应2.5-3.5h;S3提取粗蛋白;在S2碱性蛋白酶反应结束后,对水溶液进行沸水浴5min,完成酶的灭活;静置3h以上使溶液内出现分层;进行第一次收集,即抽取收集分层后的上清液,并对上清液进行离心搅拌,搅拌转速为3000r/min,再一次抽取离心分层后的上清液,得到粗蛋白溶液;进行第二次收集;将静置分层后得到的沉淀进行多次水洗,水洗总量为二倍沉淀的质量,对形成的水溶液进行离心搅拌,搅拌转速为3000r/min,完成搅拌后的溶液分层,提取上清液,得到粗蛋白溶液;S4加工研制;对S3中得到的粗蛋白溶液进行冰冻再研磨得到蛋白粉。
在本实施例中,在S2水解蛋白的步骤中,水分多次加入,在调节pH值之前加入50%的水,再在调节水溶液pH值的过程中,分多次加入35%的水,最后分多次加入15%沸水,在碱性蛋白酶加入之前保持溶液温度在52-58℃;加入碱性蛋白酶后,加热调节使水溶液温维持在(55±0.5)℃,加酶量为水溶液的0.4%。
在本实施例中,S3提取粗蛋白的步骤中,沸水浴为对水溶液加热,使其加热到(95±1)℃,使酶失活。
通过多组对照实验发现,在水解温度在55℃,水解时长大于3h而小于3.5h,pH值在9.0,固液比1:7的情况下,水解效率最高,其试验曲线均为近似于开口朝下的抛物线,而其顶点位置即为本发明的实验条件,适宜于工业生产植物蛋白。本发明通过发现这种加工条件,并将其改进入现有的碱性酶溶法中,得到了适合工艺生产植物蛋白的工艺步骤。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种植物蛋白质提取装置,其特征在于,包括解离罐(1),所述解离罐(1)内安装有电机(9),所述电机(9)的底部输出端固定连接有搅拌轴(91),所述搅拌轴(91)上固定有多个搅拌桨(92);所述解离罐(1)的底部嵌入安装有滤网(4),所述解离罐(1)的底部固定连接有抵接在所述滤网(4)底部的限位筒(3),所述限位筒(3)内通过螺纹连接有塞板(5),所述塞板(5)上设置有多个下液孔(51),所述塞板(5)的正下方设置有第一沉淀池(6),所述第一沉淀池(6)右侧设置有第二沉淀池(7),所述第一沉淀池(6)和所述第二沉淀池(7)之间连通有连通管(8)。
2.根据权利要求1所述的一种植物蛋白质提取装置,其特征在于,所述解离罐(1)包括搅拌段(11)、分别设置在所述搅拌段(11)顶部和底部的第一锥管段(12)和第二锥管段(13)、设置在所述第一锥管段(12)顶部和所述第二锥管段(13)底部的螺管段(14);所述搅拌段(11)内固定有两个定位板(2),所述电机(9)嵌入固定在上方的所述定位板(2)顶部,所述搅拌轴(91)底部转动连接在下方的定位板(2)顶部;所述定位板(2)上设置有多个通孔(21);位于上方的所述螺管段(14)内可拆卸连接有顶塞(10)。
3.根据权利要求1所述的一种植物蛋白质提取装置,其特征在于,所述第二沉淀池(7)的顶面低于所述第一沉淀池(6)的顶面;所述连通管(8)的左管口高于右管口。
4.根据权利要求2所述的一种植物蛋白质提取装置,其特征在于,所述第一锥管段(12)上连通有冷却管(121)。
5.根据权利要求2所述的一种植物蛋白质提取装置,其特征在于,所述第一锥管段(12)和所述第二锥管段(13)均为上宽下窄。
6.一种植物蛋白质提取装置用提取方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1原料粉碎;将原料洗净烘干并粉碎成粉料,再通过80目筛网过滤得到粉末;所采用的原料包括大豆、花生、杏仁、扁豆、藜麦;
S2水解蛋白;将S1后得到的原料粉末加水恒温搅拌,粉末与水的质量比为1:7,调节水溶液的pH值,维持水溶液的pH值在9.0±0.1,继续搅拌的过程中再向水溶液中加入2.4au/g的碱性蛋白酶,再加入无水乙醇,无水乙醇与原料粉末的质量比为1:2,静置使该溶液内部反应2.5-3.5h;
S3提取粗蛋白;在S2碱性蛋白酶反应结束后,对水溶液进行沸水浴5min,完成酶的灭活;静置3h以上,使溶液内出现分层;
进行第一次收集,即抽取收集分层后的上清液,并对上清液进行离心搅拌,搅拌转速为3000r/min,再一次抽取离心分层后的上清液,得到粗蛋白溶液;
进行第二次收集;将静置分层后得到的沉淀进行多次水洗,水洗总量为二倍沉淀的质量,对形成的水溶液进行离心搅拌,搅拌转速为3000r/min,完成搅拌后的溶液分层,提取上清液,得到粗蛋白溶液;
S4加工研制;对S3中得到的粗蛋白溶液进行冰冻再研磨得到蛋白粉。
7.根据权利要求6所述的一种植物蛋白质提取装置用提取方法,其特征在于,在S2水解蛋白的步骤中,水分多次加入,在调节pH值之前加入50%的水,再在调节水溶液pH值的过程中,分多次加入35%的水,最后分多次加入15%沸水,在碱性蛋白酶加入之前保持溶液温度在52-58℃;加入碱性蛋白酶后,加热调节使水溶液温维持在(55±0.5)℃,加酶量为水溶液的0.4%。
8.根据权利要求6所述的一种植物蛋白质提取装置用提取方法,其特征在于,S3提取粗蛋白的步骤中,沸水浴为对水溶液加热,使其加热到(95±1)℃,使酶失活。
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