探析杏仁多肽粉的生產(chǎn)技術(shù)論文

時(shí)間：2021-05-20 10:31:27 論文我要投稿

　　引言

探析杏仁多肽粉的生產(chǎn)技術(shù)論文

　　杏仁在我國(guó)分布廣，品種多，資源豐富，以內(nèi)蒙古、吉林、陜西等地產(chǎn)量最大，是我國(guó)干果類出口產(chǎn)品的主要品種。杏仁中含有豐富的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，其含量在20%左右，其真實(shí)消化率和凈蛋白比值都較高，其中異亮氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸接近或超過(guò)人體必需量的標(biāo)準(zhǔn)值。榨完油后的杏仁粕更是含有40%以上的蛋白質(zhì)。

　　因此，有必要對(duì)杏仁及其副產(chǎn)品進(jìn)行深加工，從而提高對(duì)杏仁資源的綜合利用率。本研究利用酶解對(duì)杏仁蛋白進(jìn)行深加工，研制出杏仁多肽粉，改善杏仁蛋白的功能特性，提高其品質(zhì)，促進(jìn)杏仁蛋白深加工的發(fā)展。

　　1 材料與方法

　　1.1 原料與輔料

　　原料為杏仁餅粕。杏仁餅粕是杏仁經(jīng)過(guò)低溫榨油脫脂后的副產(chǎn)物，組織致密，水分5%~8%，粗脂肪10%~15%，碳水化合物25%~30%，灰分3%~5%，蛋白質(zhì)30%~40%。杏仁粕中粗脂肪10%~15%，較高的含油率在蛋白提取過(guò)程中容易造成蛋白質(zhì)乳化，會(huì)影響產(chǎn)品最終得率，杏仁粕含油率控制在1%~5%以下為宜。

　　水解酶，選用外切酶和內(nèi)切酶組成的復(fù)合水解酶，購(gòu)于酶制劑公司;氫氧化鈉，食品級(jí)，符合GB 5175—85 中的規(guī)定;鹽酸，食品級(jí)，符合GB 1897—2008中的規(guī)定。

　　1.2 試驗(yàn)方法

　　蛋白質(zhì)的測(cè)定采用凱氏定氮法GB/T 14489.2—1993;水分含量的測(cè)定采用常壓直接干燥法;灰分含量的測(cè)定采用質(zhì)量法。

　　1.3 主要設(shè)備

　　濕磨機(jī)、浸提罐、離心機(jī)、板式換熱器、超濾裝置、雙效降膜式濃縮裝置、噴霧干燥機(jī)、包裝機(jī)。

　　2 杏仁多肽粉的生產(chǎn)工藝

　　2.1 工藝流程

　　沉淀溶解→堿提→離心→飼料或肥料杏仁餅粕→濕磨→堿提→離心→酸沉→離心→沉淀中和→殺菌→酶解→滅菌→膜分離→截留液→調(diào)配→均質(zhì)→殺菌閃蒸→噴霧干燥→旋風(fēng)分離→冷卻過(guò)篩→包裝→成品。

　　2.2 杏仁多肽粉的生產(chǎn)技術(shù)要求

　　2.2.1 杏仁餅粕的預(yù)處理

　　取低溫壓榨脫脂杏仁餅粕，用定量上料機(jī)給料到濕磨機(jī)，邊加料邊加水和堿液，磨料的同時(shí)按照1∶8 的比例加入50~55 ℃熱水，將濕粉碎后的料液經(jīng)過(guò)混合器、輸送泵輸送到預(yù)浸罐中，將預(yù)浸罐中料液的pH 值調(diào)至7.5~8.0。

　　2.2.2 杏仁蛋白質(zhì)的提取

　　預(yù)浸罐杏仁餅粕漿液經(jīng)離心泵打入浸提罐，55 ℃下攪拌并浸提20~30 min，以轉(zhuǎn)速4 000 r/min離心，取上清液。

　　離心重相經(jīng)螺桿泵轉(zhuǎn)移到二萃罐，按照1∶4 比例加水，用NaOH 溶液調(diào)節(jié)pH 值為7.5 后，進(jìn)行重復(fù)二次浸提，55 ℃下保溫?cái)嚢璨⒔?0~30 min，經(jīng)離心后得上清液。

　　將2 次離心的'清液管道中混合泵入酸沉罐中，在線用鹽酸調(diào)節(jié)pH 值至4.0~4.5，攪拌15~30 min 后于4 000 r/min 的轉(zhuǎn)速下離心，棄去上清液，重相即為杏仁蛋白質(zhì)。

　　沉淀的杏仁蛋白質(zhì)加水?dāng)噭蛳疵撍幔凑?∶4比例加水，再離心得杏仁蛋白質(zhì)。

　　2.2.3 中和殺菌

　　酸沉后的重相用堿液中和，中和使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)展開(kāi)，調(diào)節(jié)糖度12%±0.5%，pH 值7.5~8.0。中和30 min 后120 ℃殺菌閃蒸，出料溫度控制在60 ℃。

　　2.2.4 酶解

　　水解條件：底物質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%~15%，酶添加量0.3%~0.5% (以蛋白質(zhì)物料質(zhì)量計(jì))，水解溫度54~56 ℃，水解pH 值7.5~8.0，水解過(guò)程用堿液保持pH 值7.5 左右，水解時(shí)間4~6 h，連續(xù)攪拌;于85 ℃條件下10 min 可滅酶或板式換熱器滅酶。

　　將原料液中的蛋白酶失活。酶解液經(jīng)過(guò)過(guò)濾，用板式換熱器對(duì)酶解液加熱，進(jìn)料溫度為酶解時(shí)溫度，滅酶溫度105 ℃，殺菌時(shí)間5~10 s，即可使水解液中的蛋白酶失活。

　　2.2.5 膜分離系統(tǒng)

　　將滅酶中和后的杏仁蛋白酶解液離心得離心液，將離心液選用連續(xù)微濾膜微濾，膜孔徑為0.2 μm。使用超濾分離的杏仁多肽含量達(dá)90%，分子量為10 kDa 的多肽可達(dá)99%以上。

　　2.2.6 濃縮

　　杏仁多肽溶液黏度較大且為熱敏性物料，因此選用雙效降膜式濃縮裝置。料液由加熱器頂部加入，液體在重力作用下，沿管內(nèi)壁成液膜狀向下流動(dòng)，由于向下加速，克服加速壓頭比升膜式的小，沸點(diǎn)升高也小，加熱蒸汽與料液溫差大，所以傳熱效果較好。氣液進(jìn)入蒸發(fā)分離室進(jìn)行分離，二次蒸汽由分離室頂部排出，濃縮液則由底部抽出。

　　2.2.7 噴霧干燥

　　杏仁多肽溶液經(jīng)濃縮后選用壓力式噴霧器，壓力式噴霧器動(dòng)力消耗少，大約每千克溶液消耗4~10 W 能量，而且產(chǎn)品容量大、溶解性較好。在排風(fēng)溫度達(dá)到85 ℃時(shí)開(kāi)始噴霧，高壓泵壓力為3~20 MPa，噴霧器的噴霧頭轉(zhuǎn)速15 000 r/min，水分蒸發(fā)量350 kg/h，進(jìn)風(fēng)溫度180 ℃，出料溫度80 ℃。噴霧干燥后可以直接進(jìn)行包裝。產(chǎn)品需要均勻或有結(jié)塊，則添加旋風(fēng)分離和冷卻過(guò)篩工藝對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分級(jí)，分級(jí)后進(jìn)行包裝。

　　旋風(fēng)分離是盡可能除去多肽固體顆粒中所攜帶的氣體，達(dá)到氣固分離，風(fēng)量640~1 050 m3/h，風(fēng)速12~20 m/s，杏仁多肽粉在底部聚集，較細(xì)較輕的塵粒由上部旋渦氣流帶往上部，轉(zhuǎn)入布袋除塵器中進(jìn)行粉塵回收。布袋除塵器過(guò)濾面積18 m2，風(fēng)速2~4 m/min，含塵氣流從進(jìn)氣口進(jìn)入下箱體后部分沉淀，輕微粉塵通過(guò)濾袋時(shí)被濾袋阻留，氣體進(jìn)入上箱體，從出氣口排出。粉塵積附在濾袋外壁而不斷增加，被壓縮空氣從噴嘴噴出。將旋風(fēng)分離和布袋除塵回收的多肽粉收集到暫存罐。多肽分子量小、容重低，容易跑粉，干燥系統(tǒng)必須使用布袋除塵器進(jìn)行截留。

　　2.2.8 冷卻過(guò)篩

　　旋風(fēng)分離后的多肽粉進(jìn)行流化床設(shè)備冷卻，暫儲(chǔ)罐下粉后，在流化床視孔中觀察粉的運(yùn)動(dòng)情況，及時(shí)調(diào)整各段的溫度，使分子以懸浮狀態(tài)均勻向前移動(dòng)，流化床進(jìn)風(fēng)溫度70 ℃，出風(fēng)溫度40 ℃。冷卻后，過(guò)100 目的振動(dòng)篩，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行篩選包裝。若不需要流化床冷卻設(shè)備，則需延長(zhǎng)管路，使噴霧干燥后的粉充分冷卻，之后進(jìn)行包裝。

　　2.2.9 包裝

　　包裝采用粉體包裝機(jī)，根據(jù)所需要的包裝要求，設(shè)置包裝機(jī)的參數(shù)，定量包裝。

　　3 結(jié)論

　　(1) 為了有利于產(chǎn)品最終得率，杏仁餅粕含油率控制在1%~5%以下為宜。

　　(2) 利用蛋白質(zhì)堿溶酸沉的特點(diǎn)提取杏仁蛋白質(zhì)，即pH 值7.5~8.0 溶出蛋白，然后在pH 值4.5 時(shí)沉淀杏仁蛋白質(zhì)。

　　(3) 酶解條件以底物濃度10%~15%，酶添加量0.3%~0.5% (以蛋白質(zhì)物料質(zhì)量計(jì))，水解溫度54~56 ℃，水解pH 值7.5~8.0，水解時(shí)間4~6 h 為佳。

　　(4) 微濾膜孔徑為0.2 μm 時(shí)，分離的杏仁多肽含量達(dá)90%。

　　(5) 噴霧干燥后，根據(jù)不同要求可進(jìn)行不同規(guī)格的包裝。

　　(6) 此工藝操作性強(qiáng)，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。

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