CN110810618A - 一种小麦谷朊粉的提取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小麦谷朊粉的提取方法，本方案包括六个步骤，分别是和面、均质及发酵、三相分离、谷朊粉的制备、副产品处理和废水处理，利用上述六个步骤实现了谷朊粉和副产品的制备，废水的处理，面糊的均质及发酵便面糊熟化并实现蛋白质网络的迅速凝聚，且结合发酵作用，打开蛋白网络包裹层，便于淀粉的分离，提高了小麦的深加工转化率，同时对废水的收集处理，对上述五个步骤生产过程中产生的废水进行收集，对收集的废水进行过滤、厌氧发酵处理，获得沼气和能够再利用的蒸汽，减少了水资源的浪费，避免对环境造成污染。

Description

一种小麦谷朊粉的提取方法
技术领域
本发明涉及谷朊粉制备技术领域，具体为一种小麦谷朊粉的提取方法。
背景技术
谷朊粉主要由麦醇溶蛋白和麦谷蛋白组成，其蛋白质含量高达75％～85％，含有人体必须的十五种氨基酸，具有强吸水性、粘弹性、延伸性、薄膜成型性、粘附热凝性、吸脂乳化性等多种特性。
目前国内小麦谷朊粉的生产还处于起步阶段，小麦的深加工转化率非常低，鉴于目前国内市场小麦谷朊粉的生产还处于起步阶段，小麦的深加工转化率非常低，同时在谷朊粉的生产中产生大量的废水，现有的生产过程中对废水的处理不够重视，造成水资源的浪费，甚至造成环境污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小麦谷朊粉的提取方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种小麦谷朊粉的提取方法，包括以下方法步骤：
S1和面：将小麦特二粉与纯净水分别放入连续式和面机中混合成面糊，取出备用；
S2均质及发酵：把面糊放入到均质机中进行均质处理，在均质处理过程中加入酵母，将均质熟化后的面糊静置发酵；
S3三相分离：将发酵后的均质熟化面糊利用偏心螺杆输送到三相卧螺离心机内进行离心处理，分离出三相主要产物分别是轻相C淀粉，中相B淀粉和谷朊粉，重相A淀粉和纤维；
S4谷朊粉的制备：将中相产物送入到熟化罐中进行熟化、搅拌，利用泵将熟化、搅拌后的中相产物输送到两相卧螺分离机中进行分离，从分离机底流输出得到浓相B淀粉，从分离机的溢流输出得到面筋，将面筋送入谷朊粉干燥***进行干燥处理得到谷朊粉；
S5副产品处理：将三相分离得到的C淀粉、A淀粉和纤维与谷朊粉的制备过程中得到的B淀粉进行收集，用于制备淀粉，从三相分离的溢流输出得到戊聚糖溶液；
S6废水处理：对上述五个步骤生产过程中产生的废水进行收集，对收集的废水进行过滤、厌氧发酵处理，获得沼气和能够再利用的蒸汽；
优选的，将小麦特二粉与纯净水分别放入连续式和面机中混合成面糊，放入的小麦特二粉与纯净水的比例为1:1.55，混合时间为半小时，连续和面机使面粉颗粒充分水化，形成均匀的面糊，避免存在混合不均匀的大颗粒或不均匀的小面团，以便于后续均质工序的顺利进行。
优选的，把面糊放入到均质机中进行均质处理，通过改变均质阀的间隙调节均质机的压力，均质机采用普通的乳品工业常用的均质机，调节压力至50～90bar，面糊通过均质阀时由高压迅速恢复到常压，由于压力的骤然变化，以及均质阀的剪切作用，便于面糊熟化并实现蛋白质网络的迅速凝聚，在均质处理过程中加入酵母，面糊与酵母的比例为100:1，将均质熟化后的面糊静置发酵，发酵温度25摄氏度，发酵时间一个半小时，将均质熟化与发酵相互结合，溶解面糊外部包裹层，便于淀粉的分离，提高淀粉收率。
优选的，将发酵后的均质熟化面糊利用偏心螺杆输送到三相卧螺离心机内进行离心处理，三相卧螺离心机速差为45～75r/min，分离因数为2000-4000，三相卧螺离心机采用双电机双减速器技术使得螺旋与转鼓的速差可以随时调节，在溢流出口端设有喷嘴，能够分离出中相，分离出三相主要产物分别是轻相C淀粉，中相B淀粉和谷朊粉，重相A淀粉和纤维。
优选的，将中相产物送入到熟化罐中进行熟化，将熟化后的中相产物放入搅拌机中，然后加入纯净水，熟化后的中相产与纯净水比例为3:1，搅拌时间为半小时，搅拌过程中上述物料在机器内部受到轴向及压力，又受到一定的径向力，经过充分揉和，使得物料中的蛋白质和水均匀接触，产生水和作用，使其连续输出牙膏状的面粉浆，面筋类蛋白质聚成丝状小面筋，利用泵将熟化后的中相产物输送到两相卧螺分离机中进行分离，两相卧螺分离机分离因数为3000-4000，从分离机底流输出得到浓相B淀粉，从分离机的溢流输出得到面筋，将面筋送入谷朊粉干燥***进行干燥处理得到谷朊粉。
优选的，将三相分离得到的C淀粉、A淀粉和纤维与谷朊粉的制备过程中得到的B淀粉进行收集，收集的各个淀粉分开放置，利用各自适合的方式进行加工处理，用于制备淀粉，在淀粉的制备过程中，主要是利用离心机、离心筛等设备对C淀粉、A淀粉和纤维与谷朊粉的制备过程中得到的B淀粉进行离心处理，去除残余的麸皮，将离心后的产物放入多级旋流器内洗涤，洗涤过程中持续加入纯净水，最后利用刮刀离心机对洗涤后产物进行脱水，脱水后剩余产物进行干燥处理后得到淀粉，从三相分离的溢流输出得到戊聚糖溶液。
优选的，对上述五个步骤生产过程中产生的废水进行收集，生产谷朊粉的废水中COD含量较高，适用于加工生产沼气，对收集的废水利用滤网进行过滤，滤网孔径为0.5厘米，过滤取出大颗粒的浮渣，利用泵将过滤后的废水输送进厌氧罐内，进行厌氧发酵制备沼气，对厌氧发酵过程中产生的蒸汽进行收集，将蒸汽用于对淀粉和谷朊粉的干燥处理过程中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本方案设计了一种小麦谷朊粉的提取方法，本方案包括六个步骤，分别是和面、均质及发酵、三相分离、谷朊粉的制备、副产品处理和废水处理，利用上述六个步骤实现了谷朊粉和副产品的制备，废水的处理，提高了小麦的深加工转化率，同时对废水的收集处理，减少了水资源的浪费，避免对环境造成污染。
具体实施方式
下面将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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种小麦谷朊粉的提取方法，包括以下方法步骤：
S1和面：将小麦特二粉与纯净水分别放入连续式和面机中混合成面糊，取出备用；
S2均质及发酵：把面糊放入到均质机中进行均质处理，在均质处理过程中加入酵母，将均质熟化后的面糊静置发酵；
S3三相分离：将发酵后的均质熟化面糊利用偏心螺杆输送到三相卧螺离心机内进行离心处理，分离出三相主要产物分别是轻相C淀粉，中相B淀粉和谷朊粉，重相A淀粉和纤维；
S4谷朊粉的制备：将中相产物送入到熟化罐中进行熟化、搅拌，利用泵将熟化、搅拌后的中相产物输送到两相卧螺分离机中进行分离，从分离机底流输出得到浓相B淀粉，从分离机的溢流输出得到面筋，将面筋送入谷朊粉干燥***进行干燥处理得到谷朊粉；
S5副产品处理：将三相分离得到的C淀粉、A淀粉和纤维与谷朊粉的制备过程中得到的B淀粉进行收集，用于制备淀粉，从三相分离的溢流输出得到戊聚糖溶液；
S6废水处理：对上述五个步骤生产过程中产生的废水进行收集，对收集的废水进行过滤、厌氧发酵处理，获得沼气和能够再利用的蒸汽。
将小麦特二粉与纯净水分别放入连续式和面机中混合成面糊，放入的小麦特二粉与纯净水的比例为1:1.55，混合时间为半小时，连续和面机使面粉颗粒充分水化，形成均匀的面糊，避免存在混合不均匀的大颗粒或不均匀的小面团，以便于后续均质工序的顺利进行。
把面糊放入到均质机中进行均质处理，通过改变均质阀的间隙调节均质机的压力，均质机采用普通的乳品工业常用的均质机，调节压力至50～90bar，面糊通过均质阀时由高压迅速恢复到常压，由于压力的骤然变化，以及均质阀的剪切作用，便于面糊熟化并实现蛋白质网络的迅速凝聚，在均质处理过程中加入酵母，面糊与酵母的比例为100:1，将均质熟化后的面糊静置发酵，发酵温度25摄氏度，发酵时间一个半小时，将均质熟化与发酵相互结合，溶解面糊外部包裹层，便于淀粉的分离，提高淀粉收率。
本实施例对比现有技术，利用了发酵工艺，采用适合的发酵程度，达到既不破坏小麦淀粉和谷朊粉的结构，又能完全打开淀粉包裹层，使得淀粉和谷朊粉在较小的转速下最大化将其分离出来，分离速度减小，对淀粉分子结构破坏概率变小，副产物淀粉的质量和收率提高。
将发酵后的均质熟化面糊利用偏心螺杆输送到三相卧螺离心机内进行离心处理，三相卧螺离心机速差为45～75r/min，分离因数为2000-4000，三相卧螺离心机采用双电机双减速器技术使得螺旋与转鼓的速差可以随时调节，在溢流出口端设有喷嘴，能够分离出中相，分离出三相主要产物分别是轻相C淀粉，中相B淀粉和谷朊粉，重相A淀粉和纤维。
将中相产物送入到熟化罐中进行熟化，将熟化后的中相产物放入搅拌机中，然后加入纯净水，熟化后的中相产与纯净水比例为3:1，搅拌时间为半小时，搅拌过程中上述物料在机器内部受到轴向及压力，又受到一定的径向力，经过充分揉和，使得物料中的蛋白质和水均匀接触，产生水和作用，使其连续输出牙膏状的面粉浆，面筋类蛋白质聚成丝状小面筋，利用泵将熟化后的中相产物输送到两相卧螺分离机中进行分离，两相卧螺分离机分离因数为3000-4000，从分离机底流输出得到浓相B淀粉，从分离机的溢流输出得到面筋，将面筋送入谷朊粉干燥***进行干燥处理得到谷朊粉。
将三相分离得到的C淀粉、A淀粉和纤维与谷朊粉的制备过程中得到的B淀粉进行收集，收集的各个淀粉分开放置，利用各自适合的方式进行加工处理，用于制备淀粉，在淀粉的制备过程中，主要是利用离心机、离心筛等设备对C淀粉、A淀粉和纤维与谷朊粉的制备过程中得到的B淀粉进行离心处理，去除残余的麸皮，将离心后的产物放入多级旋流器内洗涤，洗涤过程中持续加入纯净水，最后利用刮刀离心机对洗涤后产物进行脱水，脱水后剩余产物进行干燥处理后得到淀粉，从三相分离的溢流输出得到戊聚糖溶液。
对上述五个步骤生产过程中产生的废水进行收集，生产谷朊粉的废水中COD含量较高，适用于加工生产沼气，对收集的废水利用滤网进行过滤，滤网孔径为0.5厘米，过滤取出大颗粒的浮渣，利用泵将过滤后的废水输送进厌氧罐内，进行厌氧发酵制备沼气，对厌氧发酵过程中产生的蒸汽进行收集，将蒸汽用于对淀粉和谷朊粉的干燥处理过程中，的沼气可以用于发电和生产过程中火力加热干燥使用，处理后的水中杂质减少，符合排放标准。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种小麦谷朊粉的提取方法，其特征在于：包括以下方法步骤：
S1和面：将小麦特二粉与纯净水分别放入连续式和面机中混合成面糊，取出备用；
S2均质及发酵：把面糊放入到均质机中进行均质处理，在均质处理过程中加入酵母，将均质熟化后的面糊静置发酵；
S3三相分离：将发酵后的均质熟化面糊利用偏心螺杆输送到三相卧螺离心机内进行离心处理，分离出三相主要产物分别是轻相C淀粉，中相B淀粉和谷朊粉，重相A淀粉和纤维；
S4谷朊粉的制备：将中相产物送入到熟化罐中进行熟化、搅拌，利用泵将熟化、搅拌后的中相产物输送到两相卧螺分离机中进行分离，从分离机底流输出得到浓相B淀粉，从分离机的溢流输出得到面筋，将面筋送入谷朊粉干燥***进行干燥处理得到谷朊粉；
S5副产品处理：将三相分离得到的C淀粉、A淀粉和纤维与谷朊粉的制备过程中得到的B淀粉进行收集，用于制备淀粉，从三相分离的溢流输出得到戊聚糖溶液；
S6废水处理：对上述五个步骤生产过程中产生的废水进行收集，对收集的废水进行过滤、厌氧发酵处理，获得沼气和能够再利用的蒸汽。
2.根据权利要求1所述的一种小麦谷朊粉的提取方法，其特征在于第一步和面具体为：将小麦特二粉与纯净水分别放入连续式和面机中混合成面糊，放入的小麦特二粉与纯净水的比例为1:1.55，混合时间为半小时。
3.根据权利要求1所述的一种小麦谷朊粉的提取方法，其特征在于第二步均质及发酵具体为：把面糊放入到均质机中进行均质处理，通过改变均质阀的间隙调节均质机的压力，均质机采用普通的乳品工业常用的均质机，调节压力至50～90bar，在均质处理过程中加入酵母，面糊与酵母的比例为100:1，将均质熟化后的面糊静置发酵，发酵温度25摄氏度，发酵时间一个半小时。
4.根据权利要求1所述的一种小麦谷朊粉的提取方法，其特征在于第三步三相分离具体为：将发酵后的均质熟化面糊利用偏心螺杆输送到三相卧螺离心机内进行离心处理，三相卧螺离心机速差为45～75r/min，分离因数为2000-4000，分离出三相主要产物分别是轻相C淀粉，中相B淀粉和谷朊粉，重相A淀粉和纤维。
5.根据权利要求1所述的一种小麦谷朊粉的提取方法，其特征在于第四步谷朊粉的制备具体为：将中相产物送入到熟化罐中进行熟化，将熟化后的中相产物放入搅拌机中，然后加入纯净水，熟化后的中相产与纯净水比例为3:1，搅拌时间为半小时，利用泵将熟化、搅拌后的中相产物输送到两相卧螺分离机中进行分离，两相卧螺分离机分离因数为3000-4000，从分离机底流输出得到浓相B淀粉，从分离机的溢流输出得到面筋，将面筋送入谷朊粉干燥***进行干燥处理得到谷朊粉。
6.根据权利要求1所述的一种小麦谷朊粉的提取方法，其特征在于第五步副产品处理具体为：将三相分离得到的C淀粉、A淀粉和纤维与谷朊粉的制备过程中得到的B淀粉进行收集，收集的各个淀粉分开放置，利用各自适合的方式进行加工处理，用于制备淀粉，从三相分离的溢流输出得到戊聚糖溶液。
7.根据权利要求1所述的一种小麦谷朊粉的提取方法，其特征在于第六步S6废水处理具体为：对上述五个步骤生产过程中产生的废水进行收集，对收集的废水利用滤网进行过滤，滤网孔径为0.5厘米，过滤取出大颗粒的浮渣，利用泵将过滤后的废水输送进厌氧罐内，进行厌氧发酵制备沼气，对厌氧发酵过程中产生的蒸汽进行收集，将蒸汽用于对淀粉和谷朊粉的干燥处理过程中。
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CN113383850A (zh) * 2021-06-04 2021-09-14 江南大学 一种利用薄片闪蒸-环流干燥技术生产谷朊粉的方法

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