CN105815542A - 一种醇法浓缩蛋白脱溶的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种醇法浓缩蛋白脱溶的方法，其先用物理挤压去除湿粕中部分乙醇水溶液，湿粕进入卧式圆盘连续干燥机进行加热干燥，进一步脱除湿粕中的乙醇水溶液，含有少量乙醇水溶液的湿粕再进入立式脱溶干燥机将湿粕中的残留溶剂即乙醇脱除，在立式脱溶干燥机内通过热风层调节粕中的水分，调节水分后的粕再经冷风层降温后即可得到浓缩蛋白产品，本发明还公开了一种醇法浓缩蛋白脱溶的装置，其可以实现浓缩蛋白产品的大规模工业化生产，并能够有效解决浓缩蛋白产品色泽和烘干不彻底的问题，同时还解决了浓缩蛋白产品残溶大、湿粕易堵塞设备而导致生产不稳定等技术缺陷。

Description

一种醇法浓缩蛋白脱溶的方法及其装置

技术领域

本发明属于大豆蛋白加工技术领域，具体涉及一种醇法浓缩蛋白脱溶的方法及其装置。

背景技术

浓缩蛋白作为一种天然的食品营养强化剂，越来越得到人们的重视，这为蛋白制品市场的快速拓展提供了良好的市场氛围，蛋白制品的生产有着广阔的市场和良好的发展机遇。分离蛋白和浓缩蛋白两种蛋白产品占90%的蛋白市场份额，分离蛋白具有蛋白含量高，几乎不含胆固醇等特点；具有良好的理化性能，在食品行业用途广泛作，但是生产分离蛋白的过程中会产生大量的工业废水和废气，会对环境造成严重的污染，西方发达国家正逐步将存在环保问题而且科技含量不高的大豆分离蛋白生产转向发展中国家，以牺牲它国环境为代价攫取价格低廉的产品。浓缩蛋白具有高蛋白、低脂肪、高纤维、低盐、无胆固醇的特点，被认定是一种健康的营养产品，且价格低廉，食品行业对其非常青睐。虽然乙醇洗涤过程中导致蛋白变性，但可以通过物理、酶法进行改性，恢复其功能性。

在浓缩蛋白湿粕烘干过程中，因其中含有较多的水分和乙醇，在脱溶干燥过程浓缩蛋白和水分会在干燥设备内粘结结块，堵塞设备和管道，并且会长时间在设备内部聚集，长时间过热造成焦糊影响蛋白色泽和产品质量，极端情况下会产生着火，影响设备安全运行和人身生命安全。

目前，常用的脱溶方法为有两种：

（一）真空耙式干燥，具体方法工艺经萃取脱除糖分的浓缩蛋白湿粕进入立式真空耙式干燥器进行干燥脱溶；在多层圆盘的加热和搅拌耙的搅拌作用下，层层加热，干燥温度90℃。此种工艺和装置的优点为采用多层圆盘，物料烘干无短路产生，没有直接汽，热变性少。缺点为：

1、真空耙式干燥内部耙杆较多，容易挂料，挂料长时间烘干焦糊，影响产品质量和人员及设备安全。

2、乙醇水溶液和蛋白分子键结合，仅靠间接蒸汽烘干，乙醇很难从蛋白内部脱出，产品最终残溶较大。乙醇在浓缩蛋白中含量在0.5%~1%，造成乙醇溶剂消耗较高，浓缩蛋白中残留的乙醇对浓缩蛋白的风味也造成了影响，限制了浓缩产品使用范围。

（二）气流闪蒸脱溶，其利用循环乙醇过热蒸汽所携带的热量为热源，在短时间内加热汽化乙醇，以脱除在悬浮半悬浮状态下粕的乙醇溶剂，从而得到浓缩蛋白。此种方法和装置的优点为烘干时间短，脱溶效率高。但缺点是含水量大的湿粕在管道内壁易挂壁，在循环风机叶轮也极易粘连影响风机叶轮的动平衡，含有粉末的乙醇气体进入加热器易堵塞加热管，影响生产的正常运行，无法正常连续运行，满足不了工业化生产要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种醇法浓缩蛋白脱溶的方法及其装置，其可以实现浓缩蛋白产品的大规模工业化生产，并能够有效解决浓缩蛋白产品色泽和烘干不彻底的问题，同时还解决了浓缩蛋白产品残溶大、湿粕易堵塞设备而导致生产不稳定等技术缺陷。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种醇法浓缩蛋白脱溶的方法，其特征是包含如下步骤：

①先用双螺旋挤压机去除湿粕中部分乙醇水溶液，被去除的乙醇水溶液进入溶剂回收***；

②经过物理挤压后的湿粕进入卧式圆盘干燥机进行加热干燥，干燥温度为70-90℃，干燥时间60-90min；脱除的溶剂气体经湿式捕集器去除粉末后，进入冷凝器进行冷凝，冷凝的溶剂进入溶剂回收***，进一步脱除湿粕中的乙醇水溶液；

③自卧式圆盘干燥机输出的湿粕进入立式脱溶干燥机，干燥温度90~95度，将湿粕中的残留溶剂即乙醇脱除；脱除的溶剂气体经湿式捕集器去除粉末后，进入冷凝器进行冷凝，冷凝的溶剂进入溶剂回收***；

④在立式脱溶干燥机内通过热风层调节粕中的水分，调节水分后的粕再经冷风层降温后即可得到浓缩蛋白产品。

各种油料作物的高温或低温粕，经乙醇水溶液萃取后得到的含乙醇水溶液50~75%的湿粕，以此湿粕为原料，由料箱经分料绞龙输送至双螺旋挤压机内。

本发明还公开了一种实现醇法浓缩蛋白脱溶的装置，包括双螺旋挤压机、卧式圆盘干燥机、密闭式刮板机、立式脱溶干燥机、湿式捕集器和冷凝器，双螺旋挤压机的出料口通过密封绞龙与卧式圆盘干燥机进口处的闭风器连接，卧式圆盘干燥机出料口处的闭风器通过密闭式刮板机与立式脱溶干燥机连接，卧式圆盘干燥机和立式脱溶干燥机通过管道各连接一湿式捕集器，两湿式捕集器分别与所述冷凝器管道连接，立式脱溶干燥机还配置有蒸汽加热器、旋风除尘器、风机和热风加热器；

在立式脱溶干燥机的壳体内自上而下设有间接蒸汽层、直接蒸汽层、热风层和冷风层，所述蒸汽加热器和直接蒸汽层管道连接，所述风机一方面通过热风加热器和热风层相连，另一方面通过管道直接和冷风层连接，在热风层和冷风层上还连接有旋风除尘器，本发明的工艺流程见图2。

本发明的有益效果是：

（1）本发明采用机械挤压法去除湿粕中部分乙醇水溶液，并使浓缩蛋白进一步粉碎，增加其比表面积，降低后续烘干设备的烘干温度，及后续烘干设备的加热蒸汽消耗量；有利于降低成本；

（2）采用卧式圆盘干燥机进行预烘干，可以避免湿物料在后续干燥设备内粘结结块，堵塞设备和管道，由于卧式圆盘干燥机对高含湿物料脱溶效率高，针对低含湿物料不好控制，因此采用卧式圆盘干燥机和立式脱溶干燥机相结合的烘干方式，可对浓缩蛋白脱溶效果进行更好的控制；

（3）在浓缩蛋白脱溶的过程中，脱除的溶剂均被回收利用；有利于节约成本；

（4）物料经过采用卧式干燥机后温度为75~85度，经过立式脱溶干燥机后温度控制在90~95度；采用低温烘干脱除溶剂，可以减少蛋白质热变形的程度，有利于提高产品质量。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图,

图2为本发明工艺流程示意图，图中：

1.料箱，2.分料绞龙，3.双螺旋挤压机，4.酒精暂存罐，5.密封绞龙，6.闭风器，7.卧式圆盘干燥机，8.密闭式刮板机，9.立式脱溶干燥机，10.蒸汽加热器，11.湿式捕集器，12.旋风除尘器，13.风机，14.热风加热器，15.冷凝器。

具体实施方式

下面通过具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示：（1）先用双螺旋挤压机3去除湿粕中部分乙醇水溶液，被去除的乙醇水溶液进入溶剂回收***；（2）经过物理挤压后的湿粕进入卧式圆盘干燥机7进行加热干燥，干燥温度为70-90℃，干燥时间60-90min；脱除的溶剂气体经湿式捕集器11去除粉末后，进入冷凝器15进行冷凝，冷凝的溶剂进入溶剂回收***，进一步脱除湿粕中的乙醇水溶液；（3）自卧式圆盘干燥机7输出的湿粕进入立式脱溶干燥机9，干燥温度90~95度，将湿粕中的残留溶剂即乙醇脱除；脱除的溶剂气体经湿式捕集器11去除粉末后，进入冷凝器进行冷凝，冷凝的溶剂进入溶剂回收***；（4）在立式脱溶干燥机9内通过热风层调节粕中的水分，调节水分后的粕再经冷风层降温后即可得到浓缩蛋白产品。

各种油料作物的高温或低温粕，经乙醇水溶液萃取后得到的含乙醇水溶液50~75%的湿粕，以此湿粕为原料，由料箱经分料绞龙2输送至双螺旋挤压机3内。

本发明还公开了一种实现醇法浓缩蛋白脱溶的装置，包括双螺旋挤压机3、卧式圆盘干燥机7、密闭式刮板机8、立式脱溶干燥机9、湿式捕集器11和冷凝器15，双螺旋挤压机3的出料口通过密封绞龙5和卧式圆盘干燥机7进口处的闭风器6连接，卧式圆盘干燥机7出料口处的闭风器6通过密闭式刮板机8与立式脱溶干燥机9连接，卧式圆盘干燥机7和立式脱溶干燥机9通过管道各连接一湿式捕集器11，两湿式捕集器11分别与所述冷凝器15管道连接，立式脱溶干燥机9还配置有蒸汽加热器10、旋风除尘器12、风机13和热风加热器14；

在立式脱溶干燥机9的壳体内自上而下设有间接蒸汽层、直接蒸汽层、热风层和冷风层，所述蒸汽加热器10和直接蒸汽层管道连接，所述风机13一方面通过热风加热器14和热风层相连，另一方面通过管道直接和冷风层连接，在热风层和冷风层上还连接有旋风除尘器12。

浸出后的含溶剂的浓缩蛋白由料箱1经分料绞龙2进入双螺旋挤压机3进行机械脱溶，溶剂进入酒精暂存罐4后流入溶剂回收***，此时物料含湿为55~58%；浓缩蛋白再由密封绞龙5经闭风器6进入卧式圆盘干燥机7，在卧式圆盘干燥机7内进行部分的溶剂蒸脱回收，经过卧式圆盘干燥机7后，物料含湿为35~40%；温度为75~85度，物料成细小颗粒状；经过卧式圆盘干燥机7干燥后的浓缩蛋白，再经闭风器6和密闭式刮板机8进入立式脱溶干燥机9，进行最终脱溶、脱水调节水分和温度；直接蒸汽层的热量由蒸汽加热器10提供，脱除的溶剂气体经湿式捕集器11去除粉末后，进入冷凝器15进行冷凝，冷凝的溶剂进入溶剂回收***；经过彻底脱溶后的脱溶蛋白湿度为15%~18%，温度为90~95度；然后进入热风层进行脱水干燥，热风有风机13和热风加热器14提供，高温物料再经过冷风层进行降温，含有粉尘的湿空气经旋风除尘器12捕集后排空，最终产品出料温度45~50度，水分为5~6%，产品颜色为浅黄色，色泽有亮度。

除说明书所述技术特征外，均为本专业技术人员已知技术。

Claims (4)

1.一种醇法浓缩蛋白脱溶的方法，其特征是包含如下步骤：

①先用双螺旋挤压机（3）去除湿粕中部分乙醇水溶液，被去除的乙醇水溶液进入溶剂回收***；

②经过物理挤压后的湿粕进入卧式圆盘干燥机（7）进行加热干燥，干燥温度为70-90℃，干燥时间60-90min；脱除的溶剂气体经湿式捕集器（11）去除粉末后，进入冷凝器（15）进行冷凝，冷凝的溶剂进入溶剂回收***，进一步脱除湿粕中的乙醇水溶液；

③自卧式圆盘干燥机（7）输出的湿粕进入立式脱溶干燥机（9），干燥温度90~95度，将湿粕中的残留溶剂即乙醇脱除；脱除的溶剂气体经湿式捕集器（11）去除粉末后，进入冷凝器（15）进行冷凝，冷凝的溶剂进入溶剂回收***；

④在立式脱溶干燥机（9）内通过热风层调节粕中的水分，调节水分后的粕再经冷风层降温后即可得到浓缩蛋白产品。

2.根据权利要求1所述的醇法浓缩蛋白脱溶的方法，其特征是油料作物的高温或低温粕，经乙醇水溶液萃取后得到的含乙醇水溶液50~75%的湿粕，以此湿粕为原料，由料箱（1）经分料绞龙（2）输送至双螺旋挤压机（3）内。

3.一种实现权利要求1所述醇法浓缩蛋白脱溶的方法的装置，其特征是包括双螺旋挤压机（3）、卧式圆盘干燥机（7）、密闭式刮板机（8）、立式脱溶干燥机（9）、湿式捕集器（11）和冷凝器（15），双螺旋挤压机（3）的出料口通过密封绞龙（5）和卧式圆盘干燥机（7）进口处的闭风器（6）连接，卧式圆盘干燥机（7）出料口处的闭风器（6）通过密闭式刮板机（8）与立式脱溶干燥机（9）连接，卧式圆盘干燥机（7）和立式脱溶干燥机（9）通过管道各连接一湿式捕集器（11），两湿式捕集器（11）分别与所述冷凝器（15）管道连接，立式脱溶干燥机（9）还配置有蒸汽加热器（10）、旋风除尘器（12）、风机（13）和热风加热器（14）。

4.如权利要求3所述醇法浓缩蛋白脱溶的方法的装置，其特征是在立式脱溶干燥机（9）的壳体内自上而下设有间接蒸汽层、直接蒸汽层、热风层和冷风层，所述蒸汽加热器（10）和直接蒸汽层管道连接，所述风机（13）一方面通过热风加热器（14）和热风层相连，另一方面通过管道直接和冷风层连接，在热风层和冷风层上还连接有旋风除尘器（12）。