CN113430114A - 一种超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收***及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明供了一种超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收***,糖化罐、酶制剂槽、第一板式换热器、第二板式换热器、板框过滤器、缓冲罐以及转鼓过滤器。本发明还公开利用***进行蛋白回收的方法。糖化罐中的糖液经过静置后,蛋白漂浮在糖化罐上部,下部液澄清透明,可以直接过滤,糖化罐出料时下部液先出,剩余液即为底料,含有蛋白。在生产过程中,对含有蛋白的糖液在过滤前进行酶解处理,提高糖液过滤效果,辅助以板框过滤器过滤,起到回收蛋白的目的。本发明提高了经济效益,降低了生产成本,从而解决了超高麦芽糖浆生产过程中蛋白难回收的问题。
Description
技术领域
本发明属于麦芽糖浆生产技术领域,具体涉及一种超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收***及其方法。
背景技术
超高麦芽糖浆是一种以玉米淀粉为原料生产的麦芽糖含量在90%以上的糖浆,是淀粉糖的一种。该糖浆经过氢化,最终用于生产晶体麦芽糖醇。
淀粉中含有部分蛋白(玉米淀粉含0.3%的蛋白),淀粉液化后会絮凝出来。在葡萄糖生产过程中,蛋白通过板框过滤器过滤(简称板框过滤)可以回收,回收的粗蛋白可加工成饲料,提高了价值。
而在超高麦芽糖浆的生产过程中,蛋白很难回收,原因是由于为了得到更高含量的麦芽糖,液化DE值相对葡萄糖生产控制较低,要求DE值<4,在低的DE值情况下,待糖化的液化液中含有较多的大分子糊精,同时也含有一些油脂,回收时,板框过滤器难过滤,运行时间只有过滤葡萄糖的1/4,频繁切换板框过滤器,影响生产连续性,同时蛋白渣湿,造成糖浆损失。
目前的工艺是利用板框压滤或转鼓过滤(主要以硅藻土为助滤剂)的方法直接去除蛋白,由于过滤后蛋白与硅藻土混杂在一起,因此蛋白无法回收利用,且需要消耗硅藻土,增加成本,如公开号为CN101684504A专利中有提到利用该方法去除糖液中的蛋白等不溶性杂质。在公开号为CN107090012A的专利中提到利用马铃薯生产高麦芽糖浆(含量70~80%),利用板框过滤工艺回收了蛋白,说明板框过滤可用于蛋白回收。但由于该专利原料马铃薯,且生产的是高麦芽糖浆,液化、糖化工艺与超高麦芽糖浆不一样,不存在过滤难的问题,而使用玉米淀粉生产超高麦芽糖浆则存在该问题,需要改善。
发明内容
本发明的目的是提供一种超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收***及其方法,以解决现有技术的不足。
本发明采用以下技术方案:
一种超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收***,包括糖化罐、酶制剂槽、第一板式换热器、第二板式换热器、板框过滤器、缓冲罐以及转鼓过滤器,酶制剂槽通过管道与糖化罐的进液端连通,糖化罐的进液端还分别通过管道与待糖化的液化液和糖化酶连通,糖化罐的出液端通过管道与第一板式换热器的一个进口端连通,第一板式换热器的一个出口端通过管道与糖化罐的进液端连通,糖化罐的出液端还通过管道与第二板式换热器一个进口端连通,第二板式换热器的一个出口端通过管道与板框过滤器的进口端连通,在板框过滤器过滤后的渣料中含有待回收的蛋白,板框过滤器的出渣端通过管道与螺旋输送器的进口端连通,含有蛋白的渣料通过螺旋输送器转运后回收利用,板框过滤器的出液端通过管道与缓冲罐的进液端连通,缓冲罐的出液端通过管道与转鼓过滤器连通,转鼓过滤器的出液端与后工序连通。
一种超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收方法,其使用了如前所述的超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收***,在该***中使用到一个或多个糖化罐;
当使用一个糖化罐时,所述超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收方法包括如下步骤:
(a).打开1#糖化罐进料阀门a,开启搅拌,待糖化的液化液进入1#糖化罐,同时添加糖化酶,当1#糖化罐液位100%时,关闭进料阀门a;
(b).步骤(a)结束后,1#糖化罐搅拌反应,反应结束后停止搅拌,静置让蛋白尽可能地漂浮在1#糖化罐上部;
(c).步骤(b)结束后,打开1#糖化罐出料阀门b,启动糖液泵,糖浆经过第二板式换热器,与蒸发进料换热,进入板框过滤器过滤,滤液到缓冲罐,再进入转鼓过滤器过滤,得到的转鼓滤液再经过脱色、离交、蒸发处理,最终得到超高麦芽糖浆成品;
(d).当1#糖化罐液位剩余10-15%时,关闭出料阀门b,停止出料;
(e).步骤(d)结束后,称量溶血磷脂酶于酶制剂槽,启动隔膜泵,打开阀门g,输送到1#糖化罐中,关闭阀门g;
(f).步骤(e)结束后,1#糖化罐搅拌反应,反应结束后停止搅拌;
(g).步骤(f)结束后,打开阀门c,阀门h,启动循环泵,1#糖化罐中的糖浆经过第一板式换热器循环加热升温,当1#糖化罐整体温度达到设定温度后,停止循环加热升温;
(h).步骤(g)结束后,称量耐高温α淀粉酶于酶制剂槽,启动隔膜泵,打开阀门g,输送到1#糖化罐中,关闭阀门g;
(i).步骤(h)结束后,1#糖化罐搅拌反应,反应结束后停止搅拌;
(j).步骤(i)结束后,打开1#糖化罐出料阀门b,含蛋白的糖液经过第二板式换热器,与蒸发进料换热,进入板框过滤器过滤,蛋白被截留在板框过滤器中,滤液到缓冲罐,再进入转鼓过滤器过滤,得到的转鼓滤液再经过脱色、离交、蒸发处理,最终得到超高麦芽糖浆成品,底料全部出完至液位为0%;
(k).步骤(j)结束后,关闭出料阀门b,蛋白干后,卸蛋白于板框过滤器下部螺旋输送器,回收。
当使用多个糖化罐时,以两个糖化罐为例,所述超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收方法包括如下步骤:
(A).打开1#糖化罐进料阀门a,开启搅拌,待糖化的液化液进入1#糖化罐,同时添加糖化酶,当1#糖化罐液位100%时,关闭进料阀门a,打开阀门d,待糖化的液化液、糖化酶进入2#糖化罐;
(B).步骤(A)结束后即进料阀门a关闭后,1#糖化罐搅拌反应,反应结束后停止搅拌,静置让蛋白尽可能地漂浮在1#糖化罐上部;2#糖化罐同样操作;
(C).步骤(B)结束后即1#糖化罐静置后,打开1#糖化罐出料阀门b,启动糖液泵,糖浆经过第二板式换热器,与蒸发进料换热降温,进入板框过滤器过滤,滤液到缓冲罐,再进入转鼓过滤器过滤,得到的转鼓滤液再经过脱色、离交、蒸发处理,最终得到超高麦芽糖浆成品;
(D).当1#糖化罐液位剩余10-15%时,停止出料;先关闭出料阀门b,再打开阀门e,转2#糖化罐出料,操作同1#糖化罐;2#糖化罐出料过程中,对1#糖化罐底料进行酶制剂反应处理,具体操作见步骤(E)、(F)、(G)、(H)、(I);2#糖化罐底料进行酶制剂反应处理时同样操作;
(E).称量溶血磷脂酶于酶制剂槽,启动隔膜泵,打开阀门g,输送到1#糖化罐中,关闭阀门g;
(F).步骤(E)结束后,1#糖化罐搅拌反应,反应结束后停止搅拌;
(G).步骤(F)结束后,打开阀门c,阀门h,启动循环泵,1#糖化罐中的糖浆经过第一板式换热器循环加热升温,当1#糖化罐整体温度达到设定温度后,停止循环加热升温;
(H).步骤(G)结束后,称量耐高温α-淀粉酶于酶制剂槽,启动隔膜泵,打开阀门g,输送到1#糖化罐中,输送完后,关闭阀门g;
(I).步骤(H)结束后,1#糖化罐搅拌反应,反应结束后停止搅拌,待出底料;出底料具体操作如步骤(J)、(K);2#糖化罐出底料时同样操作;
(J).1#糖化罐出底料时,关闭其余罐出料阀门,打开1#罐出料阀门b,含蛋白的糖液经过第二板式换热器,与蒸发进料换热降温,进入板框过滤器过滤,蛋白被截留在板框过滤器中,滤液到缓冲罐,再进入转鼓过滤器过滤,得到的转鼓滤液再经过脱色、离交、蒸发处理,最终得到超高麦芽糖浆成品,底料全部出完至液位为0%;
(K).步骤(J)结束后,关闭出料阀门b,打开阀门e,继续出其余已糖化结束的糖浆;同时1#糖化罐待进料;蛋白干后,卸蛋白于板框过滤器下部螺旋输送器,回收。
本发明的有益效果:
1、糖浆经过静置后,蛋白漂浮在糖化罐上部,下部液澄清透明,可以直接过滤。糖化罐出料时下部液先出,剩余液即为底料,含有蛋白。含蛋白的糖浆难过滤的原因多种,蛋白夹杂着较多的大分子糊精和油脂,是其中一种原因。对这部分含蛋白的糖液进行酶制剂(溶血磷脂酶及耐高温α-淀粉酶)处理,根据酶制剂的反应条件,设计工艺流程及控制参数,使酶制剂更好地分解大分子糊精和油脂,以提高过滤效果,辅助以板框过滤器过滤,达到过滤回收蛋白的目的,有效解决了超高麦芽糖浆生产过程中蛋白难回收的问题。出料的同时,与蒸发进料换热,提高蒸发进料温度,避免热能损失。
2、本发明可以达到以下效益:
1)回收蛋白。每吨糖浆干基,可回收0.015吨~0.02吨蛋白,可回收成本15元~20元/吨干基。
2)降低硅藻土消耗。每吨糖浆干基,可节省硅藻土成本25元/吨干基。增加的成本包括电耗、酶制剂和卸渣成本,总共约12元/吨干基。整体上每吨糖浆干基,可节省约30元/吨干基。
3)糖浆质量好转,氢化效率得到提升,麦芽糖醇结晶收率提高,生产成本降低。
附图说明
图1为本发明的超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收***原理示意图。
图2为现有的麦芽糖浆生产过程原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参照图1所示,本发明的超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收***的较佳实施例,包括糖化罐1、酶制剂槽2、第一板式换热器3、第二板式换热器4、循环泵5、糖液泵6、板框过滤器7、缓冲罐8、糖浆泵9以及转鼓过滤器10。图中的箭头所示方向为该***中物料(包括固体、液体和气体)的流动或注入方向。
酶制剂槽2通过管道与糖化罐1的进液端连通。糖化罐1的进液端还分别通过管道与待糖化的液化液和糖化酶连通,糖化罐1的出液端通过管道依次与循环泵5和第一板式换热器3的一个进口端连通。第一板式换热器3的一个出口端通过管道与糖化罐1的进液端连通。第一板式换热器3对流经的糖液进行换热升温至设定温度。
糖化罐1的出液端还通过管道依次与糖液泵6和第二板式换热器4一个进口端连通。第二板式换热器4的一个出口端通过管道与板框过滤器7的进口端连通。经过第二板式换热器4换热降温后的糖液进入板框过滤器7过滤以去除糖液中的蛋白。板框过滤器7的进口端还分别通过管道与压缩空气和纯化水连通。
在板框过滤器7过滤后的渣料中含有待回收的蛋白,板框过滤器7的出渣端通过管道与螺旋输送器11的进口端连通,含有蛋白的渣料通过螺旋输送器11转运后回收利用。图示中,蛋白通过车辆转运。板框过滤器7的出液端通过管道与缓冲罐8的进液端连通,缓冲罐8的出液端通过管道依次与糖浆泵9和转鼓过滤器10连通,转鼓过滤器10的出液端与后工序连通。该处后工序包括对转鼓过滤器10的出液端得到的糖浆依次进行脱色、离交、蒸发处理,最终得到超高麦芽糖浆成品。
循环泵5设置在第一板式换热器3与糖化罐1的出液端连通的管道上,糖液泵6设置在第二板式换热器4与糖化罐1的出液端连通的管道上,糖浆泵9设置在转鼓过滤器10与缓冲罐8的出液端连通的管道上。
在图1中,该***显示有两个糖化罐:1#糖化罐1和2#糖化罐1′,还有两个板框过滤器7和7′。
在本发明的板框过滤器7中不添加助滤剂和吸附剂,转鼓过滤10以硅藻土为助滤剂。
请参照图1所示,本发明还公开一种超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收方法,其使用了如前所述的超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收***,在该***中使用到一个或多个糖化罐。
当使用一个糖化罐时,所述超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收方法包括如下步骤:
(a).打开1#糖化罐1的进料阀门a,开启搅拌,待糖化的液化液进入1#糖化罐1,其温度为58-61℃,pH为5.0-5.4,DE值为3.0-4.0,同时添加糖化酶,添加量为0.30-0.35kg/吨干基。当1#糖化罐液位100%时,关闭进料阀门a。
以下实施例用到的糖化酶包括β-淀粉酶(麦特尔生物M-100)、普鲁兰酶(诺维信公司novozymes的Promozyme D6)、麦芽糖淀粉酶(诺维信公司novozymes的Maltogenase2XL),按质量比1:1:1配比。
(b).步骤(a)结束后,1#糖化罐1搅拌反应40-45h后,停止搅拌,静置≥5h,让蛋白尽可能地漂浮在1#糖化罐1上部。根据加酶量确定反应时间。
(c).步骤(b)结束后,打开1#糖化罐1的出料阀门b,启动糖液泵6,糖液经过第二板式换热器4(简称2#板换),与蒸发进料(蒸发前液)换热降温,进入板框过滤器7过滤,滤液到缓冲罐8,再进入转鼓过滤器10过滤,得到的转鼓滤液再经过脱色、离交、蒸发处理,最终得到超高麦芽糖浆成品。
(d).当1#糖化罐1液位剩余10-15%时,根据生产经验发现,15%液位的糖浆中,含有98%以上的蛋白,关闭出料阀门b,停止出料。
(e).步骤(d)结束后,称量溶血磷脂酶于酶制剂槽2,按照0.16-0.22kg/吨干基添加,启动隔膜泵12,打开阀门g,输送到1#糖化罐1中,输送完后关闭阀门g。
当需要对酶制剂槽2及其管道清洗时,加水到酶制剂槽2(加水量体积必须大于等于输送管道体积),隔膜泵12泵到1#糖化罐1,再加水(加水量体积必须大于等于输送管道体积),隔膜泵12泵到1#糖化罐1,用于清洗酶制剂槽2和酶制剂管道。
以下实施例用到的溶血磷脂酶为诺维信公司novozymes的Finizym® W溶血凝脂酶。
(f).步骤(e)结束后,1#糖化罐1搅拌反应≥2h,反应结束后停止搅拌。
(g).步骤(f)结束后,打开阀门c和阀门h,启动循环泵5,1#糖化罐1中的糖液经过第一板式换热器3(简称1#板换)循环加热升温。调节蒸汽阀门开度,设置板换出料温度95-97℃。当1#糖化罐整体温度达到设定温度(耐高温α-淀粉酶的最适酶解温度)后,停止循环加热升温。
(h).步骤(g)结束后,称量耐高温α淀粉酶于酶制剂槽2,按照0.36-0.44kg/吨干基添加,启动隔膜泵12,打开阀门g,输送到1#糖化罐1中,输送完后,关闭阀门g。
当需要对酶制剂槽2及其管道清洗时,加水到酶制剂槽2(加水量体积必须大于等于输送管道体积),隔膜泵12泵到1#糖化罐1,再加水(加水量体积必须大于等于输送管道体积),隔膜泵12泵到1#糖化罐1,用于清洗酶制剂槽2和酶制剂管道。
以下实施例用到的耐高温α-淀粉酶为杜邦公司的SPEZYME® POWERLIQ,其活力≥30099LU/g。
(i).步骤(h)结束后,1#糖化罐1搅拌反应≥4h,反应结束后停止搅拌。
(j).步骤(i)结束后,打开1#糖化罐1的出料阀门b,含蛋白的糖液经过2#板换,与蒸发进料(蒸发前液)换热降温,进入板框过滤器7过滤,蛋白被截留在板框过滤器7中,滤液到缓冲罐8,再进入转鼓过滤器10过滤,得到的转鼓滤液再经过脱色、离交、蒸发处理,最终得到超高麦芽糖浆成品。底料全部出完至液位为0%。
(k).步骤(j)结束后,关闭出料阀门b,对板框过滤器7进行气顶10-15min、水顶2-5min、气顶15-20min的清洗,根据蛋白渣的干湿程度调整时间。蛋白干后,卸蛋白于板框过滤器7下部螺旋输送器11,回收。
板框过滤器7过滤运行过程中,当流量达不到要求或者压力>0.4MPa时更换板框过滤器7。
当使用多个糖化罐时,以两个糖化罐(1#糖化罐1和2#糖化罐1′)为例,所述超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收方法包括如下步骤:
(A).打开1#糖化罐1的进料阀门a,开启搅拌,待糖化的液化液进入1#糖化罐1,其温度为58-61℃,pH为5.0-5.4,DE值为3.0-4.0,同时添加糖化酶(添加量为0.30-0.35kg/吨干基。当1#糖化罐液位100%时,关闭进料阀门a,打开阀门d,待糖化的液化液、糖化酶进入2#糖化罐。
(B).步骤(A)结束后,进料阀门a关闭后,1#糖化罐1搅拌反应40-45h后,停止搅拌,静置≥5h,让蛋白尽可能地漂浮在1#糖化罐上部。2#糖化罐1′同样操作。根据加酶量确定反应时间。
(C).步骤(B)结束后,1#糖化罐1静置≥5h后,打开1#糖化罐1的出料阀门b,启动糖液泵6,糖液经过2#板换,与蒸发进料(蒸发前液)换热降温,进入板框过滤器7过滤,滤液到缓冲罐8,再进入转鼓过滤器10过滤,得到的转鼓滤液再经过脱色、离交、蒸发处理,最终得到超高麦芽糖浆成品。
(D).当1#糖化罐1液位剩余10-15%时,根据生产经验发现,15%液位的糖浆中,含有98%以上的蛋白,停止出料。先关闭出料阀门b,再打开阀门e,转2#糖化罐1′出料,操作同1#糖化罐1。2#糖化罐1′出料过程中,对1#糖化罐1底料进行酶制剂反应处理,具体操作步骤见(E)、(F)、(G)、(H)、(I)。2#糖化罐1′底料进行酶制剂反应处理时同样操作。
(E).称量溶血磷脂酶于酶制剂槽,按照0.16-0.22kg/吨干基添加,启动隔膜泵12,打开阀门g,输送到1#糖化罐1中,输送完后,关闭阀门g。
当需要对酶制剂槽2及其管道进行清洗时,加水到酶制剂槽2(加水量体积必须大于等于输送管道体积),隔膜泵12泵到1#糖化罐1,再加水(加水量体积必须大于等于输送管道体积),隔膜泵12泵到1#糖化罐1,用于清洗酶制剂槽2和酶制剂管道。
(F).步骤(E)结束后,1#糖化罐1搅拌反应≥2h,反应结束后停止搅拌。
(G).步骤(F)结束后,打开阀门c,阀门h,启动循环泵5,1#糖化罐1中的糖液经过1#板换循环加热升温。调节蒸汽阀门开度,设置板换出料温度95-97℃。当1#糖化罐1整体温度达到设定温度(耐高温α-淀粉酶的最适酶解温度)后,停止循环加热升温。
(H).步骤(G)结束后,称量耐高温α-淀粉酶于酶制剂槽,按照0.36-0.44kg/吨干基添加,启动隔膜泵12,打开阀门g,输送到1#糖化罐1中,输送完后,关闭阀门g。
当需要对酶制剂槽2及其管道清洗时,加水到酶制剂槽2(加水量体积必须大于等于输送管道体积),隔膜泵12泵到1#糖化罐1。再加水(加水量体积必须大于等于输送管道体积),隔膜泵12泵到1#糖化罐1,用于清洗酶制剂槽2和酶制剂管道。
(I).步骤(H)结束后,1#糖化罐1搅拌反应≥4h,反应结束后停止搅拌,待出底料。根据生产情况合理安排出底料时间,出底料具体操作如步骤(J)、(K)。2#糖化罐1′出底料时同样操作。
(J).1#糖化罐1出底料时,关闭其余罐出料阀门,打开1#糖化罐1的出料阀门b,含蛋白的糖液经过2#板换,与蒸发进料(蒸发前液)换热降温,进入板框过滤器7过滤,蛋白被截留在板框过滤器7中,滤液到缓冲罐8,再进入转鼓过滤器10过滤,得到的转鼓滤液再经过脱色、离交、蒸发处理,最终得到超高麦芽糖浆成品。底料全部出完至液位为0%。
(K).步骤(J)结束后,关闭出料阀门b,打开阀门e,继续出其余已糖化结束的糖液。同时1#糖化罐1待进料。对板框过滤器7进行气顶10-15min、水顶2-5min、气顶15-20min的清洗,根据蛋白渣的干湿程度调整时间。蛋白干后,卸蛋白于板框过滤器7下部螺旋输送器11,回收。
板框过滤器7过滤运行过程中,当流量达不到要求或者压力>0.4MPa时更换板框过滤器7。
实施例1:一个糖化罐为例
如图1所示,图中所示有两个糖化罐,本实施例以其中一个糖化罐(即以1#糖化罐1)为例:
(11).打开1#糖化罐1(体积260m3)进料阀门a,开启搅拌,待糖化的液化液进入1#糖化罐1,其温度为60℃,pH为5.0,DE值为3.5,同时添加糖化酶,添加量为0.32kg/吨干基。当糖化罐液位100%时,关闭进料阀门a。
糖化酶包括β-淀粉酶(麦特尔生物M-100)、普鲁兰酶(诺维信公司novozymes的Promozyme D6)、麦芽糖淀粉酶(诺维信公司novozymes的Maltogenase 2XL),按质量比1:1:1配比。
(12).步骤(11)结束后,1#糖化罐1搅拌反应45h后,停止搅拌,静置5h。
(13).步骤(12)结束后,打开1#糖化罐1的出料阀门b,启动糖液泵6,糖液经过2#板换,与蒸发进料(蒸发前液)换热降温,进入板框过滤器7过滤,滤液到缓冲罐8,再进入转鼓过滤器10过滤,得到的转鼓滤液再经过脱色、离交、蒸发处理,最终得到超高麦芽糖浆成品。
(14).当1#糖化罐1液位剩余15%时,关闭出料阀门b,停止出料。
(15).步骤(14)结束后,称量溶血磷脂酶1kg于酶制剂槽2,启动隔膜泵12,打开阀门g,输送到1#糖化罐1中,输送完后关闭阀门g。
当需要对酶制剂槽2及其管道清洗时,加10L水到酶制剂槽2,隔膜泵12泵到1#糖化罐1,再加10L水,隔膜泵12泵到1#糖化罐1,用于清洗酶制剂槽和酶制剂管道。
溶血磷脂酶为诺维信公司novozymes的Finizym® W溶血凝脂酶。
(16).步骤(15)结束后,1#糖化罐1搅拌反应2h,反应结束后停止搅拌。
(17).步骤(16)结束后,打开阀门c和阀门h,启动循环泵5,1#糖化罐1中的糖液经过1#板换循环加热升温。蒸汽阀门开度35%,板换出料温度设置95℃,当1#糖化罐1整体温度达到95℃后,停止循环加热升温。
(18).步骤(17)结束后,称量耐高温α淀粉酶2kg于酶制剂槽,启动隔膜泵12,打开阀门g,输送到1#糖化罐1中,输送完后,关闭阀门g。
当需要对酶制剂槽2及其管道清洗时,加10L水到酶制剂槽2,隔膜泵12泵到1#糖化罐1,再加10L水,隔膜泵12泵到1#糖化罐1,用于清洗酶制剂槽2和酶制剂管道。
耐高温α-淀粉酶为杜邦公司的SPEZYME® POWERLIQ,其活力≥30099LU/g。
(19).步骤(18)结束后,1#糖化罐1搅拌反应4h,反应结束后停止搅拌。
(110).步骤(19)结束后,打开1#糖化罐1的出料阀门b,含蛋白的糖液经过2#板换,与蒸发进料(蒸发前液)换热降温,进入板框过滤器7过滤,蛋白被截留在板框过滤器7中,滤液到缓冲罐8,再进入转鼓过滤器10过滤,得到的转鼓滤液再经过脱色、离交、蒸发处理,最终得到超高麦芽糖浆成品。底料全部出完至液位为0%。
(111).步骤(110)结束后,关闭出料阀门b,对板框过滤器进行气顶10min、水顶3min、气顶15min的清洗,蛋白干后,卸蛋白于板框过滤器7下部螺旋输送器11,回收。
对比例1:一个糖化罐为例
如图2所示,图中所示有两个糖化罐,1#糖化罐s和2#糖化罐s′,本对比例以其中一个糖化罐(即以1#糖化罐s)为例:
(d1).打开1#糖化罐s(体积260m3)的进料阀门a,开启搅拌,待糖化的液化液进入1#糖化罐s,其温度为60℃,pH为5.0,DE值为3.5,同时添加糖化酶,添加量为0.32kg/吨干基。当糖化罐液位100%时,关闭进料阀门a。
糖化酶包括β-淀粉酶(麦特尔生物M-100)、普鲁兰酶(诺维信公司novozymes的Promozyme D6)、麦芽糖淀粉酶(诺维信公司novozymes的Maltogenase 2XL),按质量比1:1:1配比。
(d2).步骤(d1)结束后,1#糖化罐s搅拌反应45h后,停止搅拌,静置5h。
(d3).步骤(d2)结束后,打开1#糖化罐s的出料阀门b,启动糖液泵t,糖液经过转鼓过滤器u过滤,得到的转鼓滤液再经过脱色、离交、蒸发处理,最终得到超高麦芽糖浆成品。全部出完至液位为0%。
对比例1中,转鼓过滤器也以硅藻土为助滤剂。
实施例1和对比例1硅藻土消耗及蛋白回收量如表1所示,实施例1硅藻土消耗明显降低,板框过滤器7过滤底料顺畅,柱压0.1-0.2MPa,收集的蛋白呈块状,没有明显的水,卸蛋白时方便,可用于销售。
表1
实施例1(新工艺) | 对比例1(原工艺) | |
硅藻土消耗(kg/吨干基) | 0.3 | 9.5 |
蛋白回收量(kg/吨干基) | 0.02(呈块状,含水42%) | 0 |
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收***,其特征在于,包括糖化罐、酶制剂槽、第一板式换热器、第二板式换热器、板框过滤器、缓冲罐以及转鼓过滤器,酶制剂槽通过管道与糖化罐的进液端连通,糖化罐的进液端还分别通过管道与待糖化的液化液和糖化酶连通,糖化罐的出液端通过管道与第一板式换热器的一个进口端连通,第一板式换热器的一个出口端通过管道与糖化罐的进液端连通,糖化罐的出液端还通过管道与第二板式换热器一个进口端连通,第二板式换热器的一个出口端通过管道与板框过滤器的进口端连通,在板框过滤器过滤后的渣料中含有待回收的蛋白,板框过滤器的出渣端通过管道与螺旋输送器的进口端连通,含有蛋白的渣料通过螺旋输送器转运后回收利用,板框过滤器的出液端通过管道与缓冲罐的进液端连通,缓冲罐的出液端通过管道与转鼓过滤器连通,转鼓过滤器的出液端与后工序连通。
2.根据权利要求1所述的超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收***,其特征在于,还包括循环泵、糖液泵以及糖浆泵,循环泵设置在第一板式换热器与糖化罐的出液端连通的管道上,糖液泵设置在第二板式换热器与糖化罐的出液端连通的管道上,糖浆泵设置在转鼓过滤器与缓冲罐的出液端连通的管道上。
3.一种超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收方法,其特征在于,其使用了如权利要求1或2所述的超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收***,在该***中使用到一个或多个糖化罐;
当使用一个糖化罐时,所述超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收方法包括如下步骤:
(a).打开1#糖化罐进料阀门a,开启搅拌,待糖化的液化液进入1#糖化罐,同时添加糖化酶,当1#糖化罐液位100%时,关闭进料阀门a;
(b).步骤(a)结束后,1#糖化罐搅拌反应,反应结束后停止搅拌,静置让蛋白尽可能地漂浮在1#糖化罐上部;
(c).步骤(b)结束后,打开1#糖化罐出料阀门b,启动糖液泵,糖浆经过第二板式换热器,与蒸发进料换热降温,进入板框过滤器过滤,滤液到缓冲罐,再进入转鼓过滤器过滤,得到的转鼓滤液再经过脱色、离交、蒸发处理,最终得到超高麦芽糖浆成品;
(d).当1#糖化罐液位剩余10-15%时,关闭出料阀门b,停止出料;
(e).步骤(d)结束后,称量溶血磷脂酶于酶制剂槽,启动隔膜泵,打开阀门g,输送到1#糖化罐中,关闭阀门g;
(f).步骤(e)结束后,1#糖化罐搅拌反应,反应结束后停止搅拌;
(g).步骤(f)结束后,打开阀门c,阀门h,启动循环泵,1#糖化罐中的糖浆经过第一板式换热器循环加热升温,当1#糖化罐整体温度达到设定温度后,停止循环加热升温;
(h).步骤(g)结束后,称量耐高温α淀粉酶于酶制剂槽,启动隔膜泵,打开阀门g,输送到1#糖化罐中,关闭阀门g;
(i).步骤(h)结束后,1#糖化罐搅拌反应,反应结束后停止搅拌;
(j).步骤(i)结束后,打开1#糖化罐出料阀门b,含蛋白的糖液经过第二板式换热器,与蒸发进料换热降温,进入板框过滤器过滤,蛋白被截留在板框过滤器中,滤液到缓冲罐,再进入转鼓过滤器过滤,得到的转鼓滤液再经过脱色、离交、蒸发处理,最终得到超高麦芽糖浆成品,底料全部出完至液位为0%;
(k).步骤(j)结束后,关闭出料阀门b,蛋白干后,卸蛋白于板框过滤器下部螺旋输送器,回收;
当使用多个糖化罐时,以两个糖化罐为例,所述超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收方法包括如下步骤:
(A).打开1#糖化罐进料阀门a,开启搅拌,待糖化的液化液进入1#糖化罐,同时添加糖化酶,当1#糖化罐液位100%时,关闭进料阀门a,打开阀门d,待糖化的液化液、糖化酶进入2#糖化罐;
(B).步骤(A)结束后即进料阀门a关闭后,1#糖化罐搅拌反应,反应结束后停止搅拌,静置让蛋白尽可能地漂浮在1#糖化罐上部;2#糖化罐同样操作;
(C).步骤(B)结束后即1#糖化罐静置后,打开1#糖化罐出料阀门b,启动糖液泵,糖浆经过第二板式换热器,与蒸发进料换热降温,进入板框过滤器过滤,滤液到缓冲罐,再进入转鼓过滤器过滤,得到的转鼓滤液再经过脱色、离交、蒸发处理,最终得到超高麦芽糖浆成品;
(D).当1#糖化罐液位剩余10-15%时,停止出料;先关闭出料阀门b,再打开阀门e,转2#糖化罐出料,操作同1#糖化罐;2#糖化罐出料过程中,对1#糖化罐底料进行酶制剂反应处理,具体操作见步骤(E)、(F)、(G)、(H)、(I);2#糖化罐底料进行酶制剂反应处理时同样操作;
(E).称量溶血磷脂酶于酶制剂槽,启动隔膜泵,打开阀门g,输送到1#糖化罐中,关闭阀门g;
(F).步骤(E)结束后,1#糖化罐搅拌反应,反应结束后停止搅拌;
(G).步骤(F)结束后,打开阀门c,阀门h,启动循环泵,1#糖化罐中的糖浆经过第一板式换热器循环加热升温,当1#糖化罐整体温度达到设定温度后,停止循环加热升温;
(H).步骤(G)结束后,称量耐高温α-淀粉酶于酶制剂槽,启动隔膜泵,打开阀门g,输送到1#糖化罐中,输送完后,关闭阀门g;
(I).步骤(H)结束后,1#糖化罐搅拌反应,反应结束后停止搅拌,待出底料;出底料具体操作如步骤(J)、(K);2#糖化罐出底料时同样操作;
(J).1#糖化罐出底料时,关闭其余罐出料阀门,打开1#罐出料阀门b,含蛋白的糖液经过第二板式换热器,与蒸发进料换热降温,进入板框过滤器过滤,蛋白被截留在板框过滤器中,滤液到缓冲罐,再进入转鼓过滤器过滤,得到的转鼓滤液再经过脱色、离交、蒸发处理,最终得到超高麦芽糖浆成品,底料全部出完至液位为0%;
(K).步骤(J)结束后,关闭出料阀门b,打开阀门e,继续出其余已糖化结束的糖浆;同时1#糖化罐待进料;蛋白干后,卸蛋白于板框过滤器下部螺旋输送器,回收。
4.根据权利要求1所述的超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收方法,其特征在于,步骤(a)、(A)所述待糖化的液化液的温度为58-61℃,pH为5.0-5.4,DE值为3.0-4.0。
5.根据权利要求1所述的超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收方法,其特征在于,步骤(a)、(A)糖化酶添加量为0.30-0.35kg/吨干基。
6.根据权利要求1所述的超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收方法,其特征在于,步骤(b)、(B)1#糖化罐搅拌反应40-45h,根据糖化酶加酶量确定反应时间,静置≥5h;步骤(f)、(F)搅拌反应≥2h,步骤(i)、(I)搅拌反应≥4h。
7.根据权利要求1所述的超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收方法,其特征在于,步骤(e)、(E)溶血磷脂酶按照0.16-0.22kg/吨干基添加。
8.根据权利要求1所述的超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收方法,其特征在于,步骤(g)、(G)设定温度为95-97℃。
9.根据权利要求1所述的超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收方法,其特征在于,步骤(h)、(H)耐高温α淀粉酶按照0.36-0.44kg/吨干基添加。
10.根据权利要求1所述的超高麦芽糖浆生产过程中蛋白回收方法,其特征在于,步骤(k)、(K)气顶10-15min、水顶2-5min、气顶15-20min,根据蛋白渣的干湿程度,调整时间。
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