大豆?jié)饪s蛋白藝設(shè)計課程設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-11 16:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 《食品工廠設(shè)計》 課程 設(shè)計 4 以低變性脫脂大豆粕為原料 ,國內(nèi)生產(chǎn)醇法大豆?jié)饪s蛋白的工廠常采用間歇式浸出 ,不僅生產(chǎn)量低 ,而且原料和乙醇水溶液比之大 , 每噸醇法大豆?jié)饪s蛋白的乙醇消耗量高達 300 kg ,且需蒸餾回收的乙醇量也很大、能耗高。因此 ,生產(chǎn)成本高、效益差。若采用連續(xù)式工藝則可以大幅度降低乙醇消耗量 ,改善大豆?jié)饪s蛋白的功能性質(zhì) ,降低生產(chǎn)成本。在浸提工序中 ,影響蛋白質(zhì)溶出率和蛋白質(zhì)分散指數(shù)的因素 ,除了乙醇濃度和浸提溫度外 ,還有原料的粒度、固液比、浸提時間、pH值以及攪拌強度等。 浸提時 間主要影響蛋白質(zhì)的溶出率 ,但在兩個指標中均處最后一位 ,在一定條件下 ,浸提時間越長 ,蛋白溶出率越高 ,蛋白質(zhì)分散指數(shù)也有增加的趨勢 ,但兩個指標增加的幅度均很小。較長的浸提時間 ,在較高的乙醇濃度下 ,會導(dǎo)致蛋白質(zhì)的變性程度發(fā)生變化 ,這種變化可能直接影響到大豆?jié)饪s蛋白的蛋白質(zhì)分散指數(shù) ,且當達到一定時間后 ,蛋白質(zhì)的溶出率也趨于恒定。因此 ,綜合兩項指標 ,浸提時間以 30 min為宜。固液比在兩個指標中均處于第三位 ,低濃度溶劑浸出時 1∶ 7 的固液比有利于大豆?jié)饪s蛋白 PDI 的提高。高濃度乙醇溶液浸出時 1： 4的固液比既可以浸出 除去豆粕中與蛋白質(zhì)結(jié)合的脂類物質(zhì)、風(fēng)味前體及色素類 ,又經(jīng)濟適用。 浸提溫度提高 ,有利于蛋白質(zhì)溶出率的增加 ,但當溫度提高時 ,在較高的乙醇濃度下 ,蛋白質(zhì)的變性程度增加 ,從而使大豆?jié)饪s蛋白的 PDI 降低 ,影響產(chǎn)品的工藝性能。另外高溫浸提耗能較多 ,因而浸提溫度建議采用 30 ℃。 乙醇濃度在四個因素中處于首位 ,屬主要因素。從目前的實驗結(jié)果來看 ,提高乙醇濃度不利于豆粕中小分子有機物如低聚糖、皂甙等的浸出 ,從而使大豆?jié)饪s蛋白中的蛋白含量降低。如使用 95 %的乙醇時 ,蒸餾回收 乙醇 幾乎不產(chǎn)生泡沫 ,說明皂甙基本上沒有被浸出 ,仍 留在大豆?jié)饪s蛋白中。但乙醇濃度的提高 ,可除去豆粕中與蛋白質(zhì)結(jié)合的脂類物質(zhì)、風(fēng)味前體及色素類 ,使其在醇法大豆?jié)饪s蛋白中的含量明顯降低 (因為此類物質(zhì)可溶于乙醇 ) ,因而醇洗豆粕可去除異味及其色澤變淺 ,卻是很明顯的。另外研究發(fā)現(xiàn) ,乙醇使蛋白質(zhì)變性的機理不同于熱變性 ,熱變性使蛋白質(zhì)松散、無序 ,而醇變性則使蛋白質(zhì)分子重新構(gòu)造 ,形成了比天然大豆蛋白更加有序的結(jié)構(gòu) ,在熵變驅(qū)動下伴隨自聚集循環(huán)形成了蛋白聚集微粒 ,蛋白聚集微粒的剛性較大、構(gòu)象力大、構(gòu)象更緊密 ,維持這種緊密構(gòu)象的作用力是鍵能較低的次級鍵。綜合實踐和理論分析 ,我 們提出稀濃乙醇兩次浸出方案 :首先河南工業(yè)大學(xué) 《食品工廠設(shè)計》 課程 設(shè)計 5 用 60 %的乙醇溶液浸提 ,然后用 90 %的乙醇溶液二次浸提 (工作時間 30 min ,溫度50 ℃ ,固液比分別為 1∶ 7， 1： 4) ,從而得到具有較好的氣味、色澤、蛋白質(zhì)分散指數(shù)和蛋白含量的大豆?jié)饪s蛋白。 工藝流程圖 蛋白 工藝流程示意圖如下： 操作說明 大豆?jié)饪s蛋白的加工是從脫溶豆粕開始的，首先把豆粕用刮板輸送機送到暫存箱里，箱體的大小應(yīng)該合理，保證生產(chǎn)過程的連續(xù)性。料是通過絞龍送入浸出器。由 于溶劑的易揮發(fā)性，絞龍要嚴格封閉。料有絞龍送入以后，環(huán)形浸出器內(nèi)開始浸出，浸出時料是靜止的，溶劑通過循環(huán)泵來連續(xù)浸出。浸出器上半段用60﹪的乙醇溶液浸出，固液比為 1： 7， 豆粕大部分中小分子有機物如低聚糖、皂甙等被浸出， 為了保證兩次進出的濃度梯度，必須在上半段進行瀝干，瀝干液打入暫存罐，然后由暫存罐打入一效蒸發(fā)器，上半段瀝干以后進入下半段用 90﹪的乙醇溶液提取，固液比為 1： 4，提取以后用高壓泵將混合物料打入膠體磨，膠體磨打磨以后由于其的大的沖力需設(shè)一個暫存罐緩沖。然后進入離心分離機分離，分離以后的溶液打入暫存 罐，暫存罐里進行調(diào)配，調(diào)配成 60﹪的乙醇溶液再循環(huán)利用。分離以后的物料通過輸送機進入真空干燥機干燥。干燥以后的物料進入粉碎機粉碎，最后集料包裝。環(huán)形浸出器上半段的瀝出溶劑從暫存罐打入一效蒸發(fā)器，通過一效加熱分離，二效加熱分離，進入冷凝器中冷凝，冷凝以后進入稀乙醇罐，用泵再打入精餾塔，精餾冷卻以后打入濃乙醇暫存罐。 設(shè)備 布置說明 廠房使用的為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，總共 4層，其中一、二 、三樓 長度為 30m。一，二 、三 樓寬度為 12 米， 四 樓的寬度約為 9米 。 豆粕粉 乙醇 乙醇回收 產(chǎn)品 干燥 固液分離 二次醇洗 固液分離 一次醇洗 乙醇溶液 河南工業(yè)大學(xué) 《食品工廠設(shè)計》 課程 設(shè)計 6 根據(jù)工藝流程設(shè)計的所確定的全部設(shè)備，按著工藝生產(chǎn)的要求 合理的進行平面布置，以保證生產(chǎn)的順利進行。 冷凝罐所接管路較復(fù)雜且所接管路相同，所以集中擺放。暫存罐大都放在一樓，分離機放在二樓，冷凝器大部分放在二樓，精餾塔冷凝器放在頂樓，膠體磨放在二樓，真空干燥機集中擺放，都放在一樓。 設(shè)計計算 物料衡算 基本數(shù)據(jù) 年產(chǎn) 5000 噸大豆?jié)饪s蛋白 ，折合小時 處理 豆粕 量： 36*1000/24=1500kg/h。 成 份 蛋白質(zhì) 脂肪 水分 粗纖維 灰分 低聚糖 寡聚糖 56% 1% 8% 5% 6% 12% 12% 2 原料中各組分的含量（單位， kg/h） 處理量： 36*1000/24=1500kg/h 蛋白質(zhì) 脂肪 水 粗纖維 灰分 寡聚糖 低聚糖 840 15 120 75 90 180 180 一次醇洗
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