功能性大豆浓缩蛋白的加工技术

一、功能性大豆浓缩蛋白的加工技术
以低变性脱脂大豆粕为原料，采用独特的等电点洗涤方法去除其中的低聚糖等可溶性成分后，凝乳通过独特的屋里方式进行蛋白质变性，改性后的物料经过杀菌和闪蒸处理后进行喷雾干燥，产品即为功能性大豆浓缩蛋白。

经济技术指标：蛋白含量≥67% ，产品得率≥60%，氮溶解指数（NSI）≥70%，持水持油能力≥1:5:5，气味、色泽及外观：与国外同类产品相近。

二、大豆浓缩蛋白又称70％蛋白粉，原料以低温脱溶粕为佳，也可用高温浸出粕，但得率低、质量较差。

生产浓缩蛋白的方法主要有稀酸沉淀法和酒精洗涤法。

①稀酸沉淀法
利用豆粕粉浸出液在等电点（pH4.3～4.5）状态，蛋白质溶解度最低的原理，用离心法将不溶性蛋白质、多糖与可溶性碳水化物、低分子蛋白质分开，然后中和浓缩并进行干燥脱水，即得浓缩蛋白粉。

此法可同时除去大豆的腥味。

稀酸沉淀法生产浓缩蛋白粉，蛋白质水溶性较好（PDI值高），但酸碱耗量较大。

同时排出大量含糖废水，造成后处理困难，产品的风味也不如酒精法。

②酒精洗涤法
利用酒精浓度为60％～65％时可溶性蛋白质溶解度最低的原理，将酒精液与低温脱溶粕混合，洗涤粕中的可溶性糖类、灰分和醇溶蛋白质等。

再过滤分离出醇溶液，并回收酒精和糖，浆液则经干燥得浓缩蛋白粉。

此法生产的蛋白粉，色泽与风味较好，蛋白质损失少。

但由于蛋白质变性和产品中仍含有0.25％～1％的酒精，使食用价值受到一定限制。

此外还有湿热水洗法、酸浸醇洗法和膜分离法等。

其中膜分离法是用超滤膜脱糖获得浓缩蛋白，反渗透膜脱水回收水溶性低分子蛋白质与糖类，生产中不需要废水处理工程，产品氮溶指数（NS）高，因此是一种有前途的方法。

③大豆浓缩蛋白的用途
可应用于代乳粉、蛋白浇注食品、碎肉、乳胶肉末、肉卷、调料、焙烤食品、婴儿食品、模拟肉等的生产，使用时应根据不同浓缩蛋白的功能特性选择。

三、新技术辽宁营口渤海天然食品有限公司最近完成了利用高、低温豆粕在一条生产线上连续提取大豆功能因子和浓缩蛋白生产新技术的研究和应用。

该项技术具有独立自主知识产权，不仅成功地实现了工业化生产，而且标志着我国大豆连续提取新技术研究与应用创国际领先水平。

该专利技术主要采用了超声波击破细胞核膜、多种溶剂萃取及膜分离技术。

这项技术提取的大豆浓缩蛋白、核酸、异黄酮、皂甙、低聚糖产品，各项理化指标均达到国际先进水平。

经这项技术加工的豆粕，平均产值是原料豆粕的20倍以上。

长期以来，我国大豆蛋白价格远远高于面粉价格，而本项技术为我国实施“大豆行动计划”提供了廉价的大豆蛋白。

四、
“直接回收法”是引进国外最先进的大豆蛋白生产工艺，结合采用国际最先进的纳米材料技术自主开发的蛋白浓缩机，生产大豆浓缩蛋白、分离蛋白不需加热、不用"碱提酸沉法"、"乙醇浸出法"。

对溶于水的蛋白质浓缩，对溶液中的小的悬浮物、可溶性有机物、细菌、病毒等自动分离析出，溶液可直接喷雾干燥。

产品纯度高，投资少，见效快。

解决了可溶解大豆蛋白，不用任何添加剂的直接回收问题。

一、工艺流程：
豆粕粉→温水浸提→粗滤→蛋白浓缩机→喷雾干燥→浓缩蛋白、分离蛋白
二、本工艺优点：
1、产品得率高，百分百回收；
2、不加任何添加剂，绿色环保；
3、不需加热即可浓缩，工艺简单、工时短，能耗低；
4、产品质量好，无变色、变味；
5、可用同一条线生产浓缩蛋白和分离蛋白，不需增加设备。

三、其他大豆蛋白生产工艺：
1、传统湿热浸提工艺：由于回收不了可溶于水的大豆蛋白，使得蛋白质得率
极低，目前已基本被淘汰。

2、乙醇浸提工艺：醇法制备的大豆浓缩蛋白是一种高蛋白的大豆制品，其氨
基酸组成合理，产品的风味清淡、色泽较浅，蛋白损失较小。

然而由于醇溶液的变性、沉淀作用，使得产品中的蛋白质发生变性，功能差，使用范围受到限制。

由于生产中采用的回液比大，需蒸馏回收乙醇的量较大，因此生产中能源消耗也较高。

3、稀盐酸浸提工艺：产出量虽比前1、2种工艺较大，但工艺复杂，投资较大，
工时较多，同时在生产过程中需耗用大量的酸和碱溶液，排出的废水较难处理。

五、醇法制备大豆浓缩蛋白
采用稀浓乙醇两次浸出,一次脱溶的工艺生产醇法大豆浓缩蛋白;实验研究考察了乙醇浓度、浸出温度、浸出时间、固液比对产品质量的影响。

通过正交实验,选择的最佳生产工艺条件为:乙醇浓度75 %、浸出温度30℃、浸出时间6 0min、固液比1∶5。

二次浸出工艺条件为:乙醇浓度90 %、浸出温度5 0℃、工作时间30min、固液比1∶5。

1.工艺简介醇法大豆浓缩蛋白生产工艺主要分为低温粕筛分、低温粕浸出、湿粕干燥、
产品粉碎、糖浆蒸发、乙醇冷凝、乙醇精馏、乙醇除臭等8个工段。

这8个工段有机结合，能够生产出高品质的大豆浓缩蛋白，同时产品得率高，生产成本低，无“三废”
排放。

工艺流程见图1。

1.1低温粕筛分
低温豆粕经过计量后送至分级筛、分离出细粉，然后送至浸出车间。

1.2低温粕浸出
送入浸出射箭的低温豆粕在浸出器内用乙醇溶液浸出。

豆粕和乙醇逆向于东，豆粕出浸出器前用一定比例的95%的新鲜乙醇水溶溶液进行喷淋，然后用料溶比为1：（3~5）的65%的新鲜乙醇水溶液进行喷淋，豆粕中醇溶性成分和水溶性糖浆于液体中，液体向豆粕进料方向流动：通过浓度梯度不断增大的液体的浸泡和喷淋，尽可能多的溶解出可溶性糖类，形成稀糖浆流出浸出器，进入安全罐储存。

1.3湿粕干燥
浸出后的湿粕通过埋刮板进入挤压机，通过挤压作用分离出部分液体，挤压后的湿粕进入真空脱醇器，无聊在脱醇器内不断的被翻动、均匀受热，在微负压状态下脱除粕中的乙醇，并调整水分至合适范围即为成品粕。

从真空脱醇器抽出来的气体，经过捕集器捕集粕末，再去冷凝器冷凝，不凝气体去尾气回收系统。

1.4成品粉碎
成品粕输送至粕库内，用超微粉碎机粉碎成100母细粉，风运至打包间内计量打包，粉碎系统采用布袋除尘器捕集粉尘、确保环境清洁。

1.5稀糖浆蒸发
浸出和挤压出的稀糖浆经过过滤，除去粉末，然后经过3个蒸发器进行蒸发，使稀糖浆浓缩至65%，回收乙醇，蒸发在0.06~0.08MPa真空下进行，蒸发温度90℃，蒸发的乙醇和水蒸气经分离器进入冷凝器，蒸发出来的糖蜜可以提取低聚糖和异黄酮等有效成分，或者进行发酵处理生产乙醇，补充车间消耗。

1.6蒸汽冷凝
来自蒸发器的蒸汽进入冷凝器，大部分乙醇和水被冷凝，少部分尾气经真空泵抽入平衡塔，再进入尾气回收系统，冷凝器内通入循环冷水，进水温度28℃，出水温度35℃，从冷凝器出来的水进入凉水塔进行冷却，再泵入车间循环使用，冷凝后的液体进入暂存罐，然后依据不同用途用泵打出循环使用。

1.7乙醇精馏
冷凝后的低浓度乙醇打入精馏系统，首先通过乙醇加热器，加热到78℃，然后进入精馏塔，回流比为3:1，乙醇蒸汽出塔温度78℃，此温度下乙醇和水共沸蒸馏，乙醇浓度
95.57%，出来的蒸汽进入冷凝器冷凝，冷凝后的乙醇进入暂存罐，然后打入浸出器循环
使用；精馏过程中在精馏塔1/3的位置定期放出一定液体，把由于长期循环进入产生的臭味物质除掉。

1.8尾气回收
冷凝器出来的不凝气体进入最后冷凝器，冷凝器使用低温盐水冷却，把尾气中的乙醇全部冷凝下来，不凝气体用风机排出室外。

1.9自动控制
在大豆浓缩蛋白生产过程中，需要控制的参数较多，各种因素互相影响，如果某一个参数控制不当，则会影响产品质量，增加各项消耗。

为了稳定产品质量，降低消耗，本工艺采用全电脑自控，所有操作均可在电脑上完成，各种参数自动调节，产品质量稳定，降低了各项消耗。

2.项目投资
所有设备均为国家设备，因此投资较少，一套生产10000T/a的大豆浓缩蛋白生产线，设备和土建总造价不超过2000万元，总装机容量为600~800kW，车间大小为：26m×19m ×13m。

3.大豆浓缩蛋白与大豆分离蛋白主要消耗指标比较（见表1）
4.大豆浓缩蛋白与大豆分离蛋白主要指标比较（见表2）
表1 大豆浓缩蛋白与大豆分离蛋白消耗指标比较
样品乙醇消耗蒸汽消耗电耗水耗烧碱和酸
/(Kg/t) /(t/t) /(kW/t) /(t/t) /(Kg/t)
大豆浓缩蛋白18 3 320 0.5 --
大豆分离蛋白-- 20 1100 09 300
表2 大豆浓缩蛋白和大豆分离蛋白主要指标比较
5.结束语
通过以上论述和比较，该工艺具有投资少、见效快、得率高、节约能源、不污染环境的优点。

生产的大豆浓度哦蛋白可以部分替代大豆分离蛋白的功用，同时可以生产饲料级大豆浓缩蛋白，满足饲料行业对高端原料的需求。