全国服务热线
188 3725 1012
188 3725 1013
当前位置:首页 > 资讯动态

核桃蛋白粉(蛋白肽)生产工艺与实践

发布时间:2024-03-22   浏览:486次
核桃蛋白粉(蛋白肽)生产工艺与实践

  ——(原文《中国油脂》2019年第44卷第3期P138-140)作者缪福俊,耿树香等 


  我国核桃种植面积和产量均居世界第 一,随着核桃种植规模及其产量逐年扩大,国内核桃榨油生产厂家越来越多,为保证油品质量及营养成分,油脂企业多采用低温压榨法取油,随之产生大量的压榨饼。目前,核桃饼常被作为饲料和肥料或丢弃,其附加值较低,核桃饼中蛋白质含量高达50%,核桃蛋白中含有18种氨基酸,人体所需8种必需氨基酸含量合理,是一种优质的蛋白质资源。然而,压榨法制油后的饼中还有较多残油(15%~20%),如何提取核桃饼中残油,减少蛋白质变性,实现核桃分离蛋白工业化生产,是目前亟待解决的技术问题。核桃饼中残油提取的方法主要有浸出法,但该法存在溶剂残留,后处理过程复杂的缺点。近年来,亚临界萃取技术在植物有效成分及油脂提取中的应用日益广泛,可工业化规模生产。目前有关核桃饼粕蛋白粉的研究主要集中于实验室阶段的试验研究,核桃蛋白(肽)粉生产线还比较少,而大豆、花生、玉米等蛋白(肽)粉已实现了工业化生产。

  因此,本文以低温压榨后的核桃饼为原料,结合云南省木本食用油工程研究中心建立的核桃蛋白(肽)粉制备中试生产线,从降低核桃饼残油、提高蛋白(肽)粉得率等技术难点出发,通过课题组前期的实验数据进行工艺实践,形成了核桃饼亚临界低温萃取油脂和蛋白(肽)粉制备工艺,为核桃饼粕综合利用开发提供技术支持。

image

  1 原料及核桃蛋白(肽)粉生产线

  (1)原料:核桃仁原料购买于当地市场,采用液压榨油机对其进行低温压榨后获得核桃饼,经检测核桃饼含油率为16.42%,含水量为5.16%。

  (2)核桃蛋白(肽)粉生产线:核桃蛋白(肽)粉制备中试生产线于2018年4月份安装完成,其生产能力为40 kg/d。

image

  2 核桃蛋白(肽)粉生产工艺实践

  2.1 核桃蛋白(肽)粉制备工艺设备说明

  核桃蛋白(肽)粉制备中试生产线,主要由亚临界连续萃取(空压机、真空泵、溶剂泵、萃取罐6个、分离罐2个、溶剂罐6个、冷凝器、加热水箱、热水泵、粉碎机等)、蛋白(肽)粉制备(碱溶罐、酸沉罐、水洗罐、酶解罐、调配罐、压滤机、卧式离心机、螺旋输送机、螺杆泵、蒸汽锅炉、浓缩机、高压均质机、喷雾系统、清洗系统、振动筛、包装机等)和油脂压榨精炼(液压榨油机、压滤机、碱炼罐、水洗罐、脱色罐、脱臭罐、结晶罐、压缩机、真空机组)3套设备组成的一条连续生产线。通过工艺实践,确定了适用于核桃饼中油脂低温萃取及核桃蛋白(肽)粉制备的工艺参数,极大地提高了蛋白(肽)粉得率,并保证了核桃蛋白(肽)粉品质,为后续核桃功能性产品开发奠定了良好的基础。

  2.2 核桃蛋白(肽)粉制备工艺流程

image

  2.3 核桃蛋白(肽)粉制备工艺实践说明

  2.3.1 核桃饼中油脂亚临界萃取工艺

  (1)粉碎与投料:核桃饼经粉碎机进行粉碎过筛(孔径≤3 mm)得到核桃饼粉,按物料与溶剂体积比1∶ 1.2称量饼粉,装入筛娟(300目)袋中,再装入萃取罐组中。

  (2)连续萃取:打开真空泵对萃取罐抽真空,压力降至0.08 MPa时关闭真空泵。将丁烷溶剂由溶剂泵打入萃取罐指定位置,按设定的条件进行低温萃取,每次萃取压力为0.4 MPa、萃取时间为20~30 min、萃取温度为45 ℃。采用逆液连续萃取工艺,萃取2~4次后进行脱溶。(3)脱溶:将每次进入分离罐组中的萃取液进行真空-压缩机联运减压脱溶,温度控制在45 ℃,脱溶后的溶剂通过冷凝装置回流至溶剂罐中循环使用。脱溶结束后,破真空、打开放油阀收集毛油。

  (4)毛油精炼:对获得的核桃毛油进行脱酸、水洗、脱水处理后得到成品油。①脱酸:采用低温浓碱脱酸技术,毛油泵入碱炼罐,温度为60 ℃,碱液(NaOH)质量分数为2%~10%,搅拌速度30 r/min,脱酸时间30~60 min,停止搅拌沉降8~10 h后进行油和皂脚的分离。②水洗:采用盐水洗技术,碱炼油泵入水洗罐,温度为80 ℃,加入热盐水(热盐水添加量为毛油质量的10%,盐的量一般控制在毛油质量的1%~2%),搅拌速度30 r/min,水洗时间20~30 min,停止搅拌沉降1~2 h。③脱水:采用真空干燥技术,水洗油泵入脱水罐,温度为85 ℃,真空度0.09 MPa,脱水时间30~60 min,观察罐顶部视镜表面无水滴或油表面无泡沫时,完成脱水干燥工序。④充氮:充入氮气破真空,抽样进行指标检测,若符合GB/T 22327—2008后将精炼油泵入成品油罐中保存或灌装。

image

  2.3.2 核桃蛋白粉制备工艺

  (1)原料与粉碎:将亚临界萃取后获得的脱脂粕,粉碎过60目筛后制得脱脂核桃粕粉,储存在存料箱中备用。

  (2)蛋白萃取:按计量将存料箱中的粕粉(40 kg)输送至萃取罐中,按料液比1∶ 10~1∶ 15加入软水(480 L),60 r/min搅拌使物料混合均匀,打开蒸汽加热至45~50 ℃并保温,用3 mol/L食品级碱溶液(NaOH)调pH至9.0,60 r/min搅拌均匀,萃取30 min后泵入卧螺离心机,离心转速4 000 r/min下进行连续离心,直到液相为乳清透明时,使液相流入酸沉罐,固相经螺旋输送机进入二萃罐中进行二次萃取。二萃条件同上,离心后液相进入酸沉罐,固相进行真空烘干后用于后续酵素产品开发。

  (3)酸沉:将1%~2%亚硫酸钠(800 g)加入酸沉罐中,打开蒸汽加热至45~50 ℃并保温,将搅拌速度由30 r/min调到60 r/min,用3 mol/L食品级盐酸调pH至4.8,停止搅拌,静置30 min使蛋白沉淀,泵入卧螺离心机,离心转速4 000 r/min下进行连续循环离心,固相凝乳经螺旋输送机输送到水洗罐中,液相颜色为乳清透明时进入乳清罐中。

  (4)水洗与脱色:在配酸罐中配好pH 4.8的水洗液,泵入水洗罐中进行水洗(水洗液添加量为固相质量的2倍,约110 L),水洗10 min后泵入卧螺离心机,离心转速4 000 r/min下进行连续循环离心,液相颜色为乳清透明时流入乳清罐,固相凝乳经螺旋输送机输送到中和罐,加软水(36 L)将凝乳调配成15%(按固形物)的溶液,调pH至6.0,加入05%~1.0%膨润土(1.3 kg)、0.1%~0.5%活性炭(0.52 kg)、0.5%~1%硅藻土(0.78 kg)进行脱色反应(温度50 ℃,搅拌速度60 r/min,时间30 min),然后泵入压滤机进行过滤,滤液流入调配罐,调pH至中性。(5)浓缩与均质:中和后的蛋白溶液进入浓缩器浓缩,真空度为-0.08 MPa,温度为80 ℃。蛋白溶液固形物含量控制在20%~30%。含量过高会增加黏度,易阻塞喷嘴;含量过低,延长喷雾时间,产品颗粒小。将浓缩液泵入高位暂存罐后进入高压均质机进行均质,时间30 min。

  (6)喷雾干燥与包装:用蠕动加料泵将均质后的蛋白溶液按一定流量泵入喷雾干燥塔内,进风温度为170~190 ℃,排风口温度为70~85 ℃,收集的核桃蛋白粉经旋振筛后输送到包装机进行包装,得到核桃蛋白粉。

image

  2.3.3 核桃肽粉制备工艺

  (1)原料与粉碎、蛋白萃取、酸沉与水洗工艺同核桃蛋白粉制备工艺。

  (2)酶解:将水洗离心后的固相凝乳通过螺旋输送机输送到酶解罐中,加软水(180 L)将凝乳调配成5%(按固形物)的溶液,调pH至4.0,加热到85 ℃,60 r/min搅拌保持15 min后,冷却到55 ℃,加入酸性蛋白酶(酶活力10万U/g,加酶量为5 000 U/g)进行酶解反应(温度55 ℃,pH 4.0,搅拌速度60 r/min,时间3 h)。酶解后进行灭活(温度95~100 ℃,10 min)。冷却至室温并调pH至4.8后泵入卧螺离心机,离心转速4 000 r/min下进行循环离心20~30 min,液相(130 L)进入脱色罐,固相酶解渣真空烘干后用于后续蛋白产品的开发。

  (3)脱色、脱苦:调酶解液相pH至6.0,加入10%膨润土(1.3 kg)、0.4%活性炭(0.52 kg)、0.6%硅藻土(0.78 kg)进行脱色反应(温度50 ℃,搅拌速度60 r/min,时间30 min),然后泵入压滤机进行过滤,滤液流入调配罐,调pH至中性。

  (4)浓缩、均质、喷雾干燥与包装工艺同核桃蛋白粉制备工艺,得到核桃肽粉。

image

  3 结束语核桃饼经亚临界低温萃取后,粕中残油率为0.92%,蛋白质含量为54%。经核桃蛋白制备工艺后,蛋白粉中蛋白质含量达80%, 研究给出了适用于核桃饼亚临界低温萃取油脂与蛋白(肽)粉制备的设备组合,并进一步根据核桃经低温压榨后饼残油高的特点,设计6个萃取罐,分为3组,并配置2个分离脱溶罐。蛋白萃取罐分一萃罐和二萃罐。采用逆流连续萃取及碱溶酸沉工艺,并总结了亚临界核桃饼粕油脂低温萃取及蛋白(肽)粉制备中试生产工艺。该工艺有效地萃取了核桃饼中残油,缩短了萃取时间,提高了中试生产效率。并针对核桃毛油的特性,优化精炼工艺,保留了油中的营养成分,提高了油脂精炼效率。

image


二维码
微信在线客服
专注亚临界萃取设备 - 油脂低温浸出技术 - 工程设计 - 成套设备工程
常年从事贵重油料、脂溶色素及水溶性植物提取物的低温浸出研究与开发 按需定制不同工艺、设备技术方案
电话 端木经理 18837251012
电话 李经理 18837251013
为什么选择 晶华油脂技术/设备
多年专注于油脂低温萃取技术、工程设计、成套设备安装
雄厚的技术实力
Strong technical strength
研发能力强
Strong R & Dstrength
工程遍布全国
Projects spread all over the country
全程服务体系
Whole process service system
01
行业经验丰富,致力于低温萃取工程技术转让、工程设计、成套设备安装的企业。常年从事贵重油料、脂溶色素及水溶性植物提取物的低温浸出研究与开发
雄厚的技术实力#Strong technical strength
02
按照客户的不同要求,定制的工艺和设备技术方案;自主设计变成控制系统,手动、气动、触摸屏PLC控制,到大屏幕电脑中央控制,任由客户选择。“一客一方案”为客户量身打设计。
研发能力强#Strong R & Dstrength
03
承揽万寿菊叶黄素、辣椒红色素(萃取、脱辣、精制)、贵重油脂的工程设计、制作及成套设备的安装(交钥匙工程)。已在植物蛋白提取、营养保健植物油萃取等行业成功安装多条生产线。
工程遍布全国#Projects spread all over the country
04
技术团队有效解决使用过程中的各类问题,提供全方位的技术支持; 能根据您的使用要求快速的提供周到的整体解决方案,24小时在线,及时为您解决问题;
全程服务体系#Whole process service system