專利名稱：一種提取蕓豆淀粉并聯(lián)產(chǎn)蕓豆蛋白粉和膳食纖維粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是農(nóng)產(chǎn)品深加工領(lǐng)域，具體涉及的是一種提取蕓豆淀粉并聯(lián)產(chǎn)蕓豆蛋白粉和膳食纖維粉的方法。背景技術(shù)：
蕓豆是全球栽培面積僅次于大豆的食用豆類作物之一。中國(guó)是蕓豆主產(chǎn)國(guó)和主要出口國(guó)，年產(chǎn)量超過(guò)80萬(wàn)噸，年出口量達(dá)60萬(wàn)噸。蕓豆含淀粉25-30%，粗纖維15-20%，蛋白質(zhì)20_25%，脂肪1-1.5%，鈣50-100mg/100g,鉀 1500-1800mg/100g,鎂 150-200mg/100g,鈉 0.5-lmg/100g，維生素2-5mg/100g以及皂苷、異黃酮、尿毒酶、低聚糖、香豆素、生物堿和多種球蛋白等微量功能因子，是一種典型的高蛋白、低脂、高鉀、高鎂、低鈉、氨基酸種類齊全、營(yíng)養(yǎng)豐富的藥食同源型雜糧作物，可用于精制淀粉、蛋白粉和活性肽、膳食纖維、黃酮、α -淀粉酶抑制劑、血細(xì)胞凝集素和天然色素等功能因子以及功能性方便休閑保健食品的研究和開(kāi)發(fā)，可滿足普通大眾型、中老年型、兒童型、孕婦型及糖尿病、高血脂、肥胖病、心血管疾病、低血鉀癥和忌鹽等特殊病患專供型等各種人群營(yíng)養(yǎng)膳食保健需求，市場(chǎng)開(kāi)發(fā)前景極為廣闊。蕓豆淀粉顆粒小(中位徑D5tl為20_25Mm)、直鏈淀粉相對(duì)含量高(30-40%)，較其他谷類豆類淀粉具有良好的冷熱糊穩(wěn)定性、低溶解性、限制性膨脹性、高透光性、抗剪切性、強(qiáng)凝膠性、易凝沉性以及較短糊絲、較高終黏度值和回生值等，是生產(chǎn)制造粉絲、粉皮、涼粉、米線、皮凍、果凍等方便休閑食品的優(yōu)良原料。蕓豆蛋白富含18種氨基酸，特別是賴氨酸、蛋氨酸、色氨酸等8種人體必需氨基酸種類齊全，其組成模式高于FA0/WH0推薦標(biāo)準(zhǔn)模式值，與主糧相比具有良好的生物效價(jià)和消化吸收性以及較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。蕓豆膳食纖維是一種不易被人體消化吸收的食物營(yíng)養(yǎng)素?？扇苄允|豆膳食纖維有助于減緩消化速度和最快速排泄膽固醇，控制血糖合理水平，減輕膽固醇在肝臟沉積以及脂肪變性程度。不可溶性蕓豆膳食纖維主要用于腸道，可促進(jìn)排泄、軟化糞便，預(yù)防便秘和憩室炎，減低消化道中細(xì)菌排出的毒素，加速糞脂和糞膽汁酸排出。均衡科學(xué)膳食蕓豆膳食纖維，有助于潤(rùn)腸通便、降血壓、降血脂、調(diào)節(jié)血糖、解毒抗癌、預(yù)防結(jié)石和動(dòng)脈硬化、改善口腔及牙齒功能、防治痔瘡以及健美減肥等?，F(xiàn)代人崇尚天然綠色、健康安全的生活理念，再加上近年來(lái)患有糖尿病、高血壓、高血脂、高血糖、結(jié)腸癌、心腦血管病、膽結(jié)石、脂肪肝、冠心病、肥胖癥、痛風(fēng)以及腫瘤等現(xiàn)代“文明病”人群大量涌現(xiàn)，因此，天然谷物雜糧雜豆類精制食品、方便休閑食品、功能食品已成為今后國(guó)際糧食產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。我國(guó)蕓豆種植面積廣、品種資源優(yōu)勢(shì)明顯。然而，長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)蕓豆產(chǎn)業(yè)一直處于品種選育、種植、收購(gòu)、外銷等初級(jí)階段，加工企業(yè)少而小，精深加工程度低，加工研發(fā)水平低端落后，技術(shù)推廣相對(duì)滯后，標(biāo)準(zhǔn)化體系不健全，基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，科技投入不足；產(chǎn)業(yè)發(fā)展僅限于鮮食和出口，產(chǎn)業(yè)化鏈條短、進(jìn)程緩慢，產(chǎn)品品質(zhì)差、附加值低，極大的阻礙了我國(guó)蕓豆產(chǎn)業(yè)良性健康可持續(xù)發(fā)展。
現(xiàn)有相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)主要體現(xiàn)在:專利申請(qǐng)?zhí)枮?00910163369.3的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種豆類(豌豆、蠶豆和綠豆)淀粉現(xiàn)代加工工藝，卻存在淀粉純度不足，僅限于粉絲、粉皮、涼粉制作，應(yīng)用領(lǐng)域受限；加工工藝采用傳統(tǒng)酸漿自然發(fā)酵培養(yǎng)法，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，工序繁雜，環(huán)境氣候影響大，工藝質(zhì)量不穩(wěn)定；沒(méi)有配備蛋白和纖維回收裝置，綜合利用水平低等問(wèn)題。專利申請(qǐng)?zhí)枮?00810159224.1的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種從含淀粉的豆類(綠豆、豌豆、蠶豆、豇豆、蕓豆、紅豆)中分離淀粉的方法，卻存在預(yù)干燥溫度較高(80°C /lh),淀粉和蛋白已部分變性；干法微粉化后篩選淀粉和蛋白顆粒法，能耗高，產(chǎn)品精度低，品質(zhì)差，應(yīng)用領(lǐng)域受限，且存在環(huán)境污染，無(wú)纖維綜合利用等問(wèn)題。專利號(hào)為ZL03134921.8的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了一種豆類(豌豆、蠶豆和綠豆)綜合利用工藝，卻存在濾渣僅限于飼料；堿溶酸沉法分離蛋白制備，生產(chǎn)環(huán)境污染大，蛋白易變性，成品品質(zhì)功能性差；自然沉淀后的淀粉漿與上層蛋白漿采用排漿管分離，工序繁雜，周期長(zhǎng)，淀粉精度差，蛋白殘留量高，應(yīng)用領(lǐng)域受限等問(wèn)題。專利號(hào)為ZL201010224110.8的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了一種從豆類(綠豆、豌豆、蠶豆、豇豆、蕓豆、紅豆)淀粉生產(chǎn)中提取膳食纖維的方法，卻僅限于水不溶物性膳食纖維的提取分離；采用微細(xì)化干法針磨粉碎，能耗高，噪音大，淀粉和纖維級(jí)分差異性小，精制純化困難；采用高濃度堿液(10-50%)脫色，環(huán)境污染嚴(yán)重，產(chǎn)品品質(zhì)差等問(wèn)題。目前，我國(guó)市場(chǎng)上還沒(méi)有提取蕓豆淀粉并聯(lián)產(chǎn)蕓豆蛋白粉和膳食纖維粉的生產(chǎn)加工技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品銷售。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提取蕓豆淀粉并聯(lián)產(chǎn)蕓豆蛋白粉和膳食纖維粉的方法，這種提取蕓豆淀粉并聯(lián)產(chǎn)蕓豆蛋白粉和膳食纖維粉的方法用于解決目前我國(guó)蕓豆資源加工產(chǎn)業(yè)化鏈條短、生產(chǎn)環(huán)境易受污染的問(wèn)題。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:這種提取蕓豆淀粉并聯(lián)產(chǎn)蕓豆蛋白粉和膳食纖維粉的方法如下，
一、將原料蕓豆進(jìn)行預(yù)處理、浸泡、磨漿，得到漿料和殘?jiān)瑢{料過(guò)200目曲面篩，得到濾液和篩上物濾渣，將篩上物濾渣`與上述殘?jiān)喜⒂糜谏攀忱w維的提取，濾液用于淀粉和蛋白提??；
二、淀粉的旋流分離提取:
g、調(diào)整步驟一中曲面篩下物濾液濃度為波美度6-8，然后采用碟片式離心分離機(jī)在4600r/min轉(zhuǎn)速下高速旋流分離10_20min,得到上層淡黃楽;為蛋白質(zhì)楽；,下層乳白衆(zhòng)為粗淀粉漿；
h、將粗淀粉漿料采用十二級(jí)旋流器進(jìn)行逐級(jí)逆流洗滌，料水比為1:3.5，得到波美度11-13的精淀粉漿；
1、通過(guò)臥式刮刀離心機(jī)進(jìn)行脫水，得到含水量30%-38%的半干半濕淀粉；j、通過(guò)氣流干燥、冷卻、粉碎、80目篩分工序，得到含水量小于14%的蕓豆淀粉；
三、蛋白的分離提取:
k、將步驟二中上層蛋白質(zhì)漿分別進(jìn)行超濾和超聲處理，然后通過(guò)噴霧干燥得到含水量小于6%，蛋白純度大于90%的蛋白質(zhì)粉；
四、膳食纖維粉的提取分離:
1、將步驟一中篩上物濾渣與殘?jiān)M成的混合渣加入5倍質(zhì)量的清水，通過(guò)超聲處理得到混合漿料；
m、在混合漿料中加入復(fù)合酶制劑，進(jìn)行一次酶解；
η、酶解液用板框式壓濾機(jī)壓濾，濾液用于漿料調(diào)漿循環(huán)使用；將濾渣用4倍質(zhì)量的清水洗滌濾干后，再加入5倍質(zhì)量的清水及復(fù)合酶制劑進(jìn)行二次酶解；結(jié)束后，用板框式壓濾機(jī)壓濾得到濾液和濾渣；濾液用于水溶性膳食纖維的提取，濾渣用于水不溶性膳食纖維的提取；
0、將步驟η中濾渣加入5倍重量的清水，超聲處理后轉(zhuǎn)入高壓高溫蒸煮鍋中中，在
0.1-0.2MPa、溫度120-133°c條件下高壓蒸煮10_20min，然后離心分離得到上清液和沉淀物；
P、將沉淀物洗滌、干燥、粉碎、過(guò)100目篩后得到含水量小于10%的水不溶性膳食纖維
粉；
q、將步驟ο中上清液和步驟η中濾液合并，采用降膜式三效蒸發(fā)濃縮器進(jìn)行真空濃縮處理，至物料固形物濃度為20-30%，然后噴霧干燥得到含水量小于8%的全水溶性膳食纖維粉。上述方案中將原料蕓豆進(jìn)行預(yù)處理、浸泡、磨漿、過(guò)濾的具體方法為:
a、將蕓豆原料分別進(jìn)行篩選、風(fēng)選、比重分選、磁選、精選，清除雜質(zhì)；
b、將除雜后的蕓豆浸泡于亞硫酸氫鈉溶液中，亞硫酸氫鈉溶液濃度0.1%-0.2%，料液比為1:3，在20-451:溫度下浸泡12-24h ；
C、浸泡后撈出置于室溫3倍質(zhì)量清水中，充分?jǐn)嚢柘礈霫Omin后，撈出浙干；
d、將浙干后蕓豆加入4倍原料重量的清水中，室溫浸泡20min后，采用兼具漿渣自分離功能的內(nèi)置篩網(wǎng)為100目的磨漿機(jī)磨漿，得到一次漿料；
e、殘?jiān)?倍清水進(jìn)行二次磨漿，漿渣自分離得到二次漿料和二次殘?jiān)?br> f、合并一次漿料和二次漿料，并過(guò)所述的200目曲面篩，得到濾液和篩上物濾渣，將篩上物濾渣與上述二次殘?jiān)喜⒂糜谏攀忱w維的提取。上述方案步驟二中氣流干燥時(shí)，進(jìn)風(fēng)口溫度140_160°C，出風(fēng)口溫度60_70°C。上述方案中超聲處理采用工業(yè)型超聲波超微粉碎儀，超聲波功率800-2400W，超聲溫度30-50°C，超聲時(shí)間5-15min ;噴霧干燥的工藝條件為干燥進(jìn)口溫度130_140°C，出口溫度 60-75。。。上述方案步驟四中一次酶解工藝條件為向混合漿料中加入α-淀粉酶和蛋白酶的復(fù)合酶制劑，在溫度40-50°C，pH為9條件下酶解2-3h ;復(fù)合酶制劑的加入量為混合漿料質(zhì)量的0.5%-1%，復(fù)合酶制劑中真菌α -淀粉酶與堿性蛋白酶的質(zhì)量比為3:2。上述方案步驟四中二次酶解工藝條件為向?yàn)V渣及清水的混合液中加入纖維素酶和木聚糖酶的復(fù)合酶制劑，在溫度50-60°C，pH為5.5條件下酶解l_2h ;復(fù)合酶制劑的加入量為濾渣及清水質(zhì)量的0.3%-0.7%，復(fù)合酶制劑中纖維素酶和木聚糖酶的質(zhì)量比為1:3。上述方案步驟四中真 空濃縮工藝條件為真空度0.09MPa，溫度55_65°C。上述方案中蕓豆為紅蕓豆或黑蕓豆或白蕓豆或紫花蕓豆或奶白花蕓豆或黑花蕓豆或喜鵲花蕓豆。有益效果:
1、本發(fā)明綜合利用水平高、產(chǎn)業(yè)鏈條延長(zhǎng)、增值高效。常規(guī)工藝僅生產(chǎn)一種蕓豆淀粉或蕓豆纖維或蕓豆蛋白，產(chǎn)業(yè)鏈條短，效益低。而本發(fā)明可在一條生產(chǎn)線上連續(xù)提取分離蕓豆淀粉、蕓豆蛋白粉、水溶性蕓豆膳食纖維以及水不溶性蕓豆膳食纖維四種產(chǎn)品。目前市場(chǎng)蕓豆價(jià)格均價(jià)在6元/公斤計(jì)算。I噸蕓豆可生產(chǎn)200公斤蕓豆精制淀粉、100公斤蕓豆速溶蛋白粉、30公斤水溶性膳食纖維粉以及120公斤水不溶性膳食纖維粉。按照豆類分離蛋白市場(chǎng)均價(jià)25元/公斤、蕓豆精制淀粉20元/公斤、水溶性膳食纖維精粉100元/公斤、水不溶性膳食纖維粉15元/公斤計(jì)算，則可實(shí)現(xiàn)銷售額達(dá)11300元，增值5300元，稅后利潤(rùn)1500元。與常規(guī)法僅生產(chǎn)蕓豆淀粉、蛋白及纖維飼料相比，實(shí)現(xiàn)噸蕓豆加工稅后利潤(rùn)增加額達(dá)1000元以上，經(jīng)濟(jì)效益顯著。2、本發(fā)明中生產(chǎn)工藝環(huán)保、周期短、無(wú)三廢污染。采用亞硫酸氫鈉取代氫氧化鈉和亞硫酸，作為新型浸泡劑，更有助于加速水分向蕓豆內(nèi)部擴(kuò)散速率，有利于裂解蕓豆蛋白與淀粉復(fù)合基質(zhì)空間鍵合作用，促進(jìn)蛋白分子間和分子內(nèi)二硫鍵解聚，加速淀粉分子釋放；且使用量小、性質(zhì)更加穩(wěn)定、環(huán)境污染相對(duì)較小、產(chǎn)品殘留率低、產(chǎn)品精度較高、質(zhì)量品質(zhì)穩(wěn)定。同時(shí)采用了渣漿自分離磨漿、碟片式旋流離心分離、旋流洗滌、刮刀離心脫水以及氣流干燥等集成機(jī)械化工藝，取代強(qiáng)酸強(qiáng)堿浸泡、酸漿培養(yǎng)、自然沉淀等傳統(tǒng)淀粉提取分離工藝，生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化程度高、無(wú)廢水廢渣排放、生產(chǎn)周期短、全年可連續(xù)生產(chǎn)、節(jié)能減耗、高效便捷，更加適應(yīng)于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。四

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圖1為本發(fā)明的流程框圖。五具體實(shí)施方式
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下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，
實(shí)施實(shí)例1:
如圖1所示，這種提取蕓豆淀粉并聯(lián)產(chǎn)蕓豆蛋白粉和膳食纖維粉的方法如下，
稱取精選除雜后的紅蕓豆lOOKg，于20°C條件下浸泡于濃度為0.2%的300L亞硫酸氫鈉溶液中24h后，撈出置于300L清水中，充分?jǐn)嚢柘礈霫Omin后，撈出浙干。然后將洗滌后的蕓豆加入400L清水中，室溫浸泡20min后，采用兼具漿渣自分離功能的內(nèi)置篩網(wǎng)為100目的磨漿機(jī)磨漿，得到一次漿料。殘?jiān)偌尤?00L清水中進(jìn)行二次磨漿，漿渣分離得到二次漿料和濕渣，合并一次和二次漿料得混合漿料，過(guò)200目篩，得到篩下物細(xì)漿料用于蕓豆淀粉和蕓豆蛋白提??；篩上物殘?jiān)c上述濕渣合并后的混合渣用于蕓豆膳食纖維提取。調(diào)整篩下物細(xì)漿料濃度為波美度6，然后采用碟片式旋流離心分離機(jī)在4600r/min轉(zhuǎn)速下高速旋流分離lOmin，得到上層淡黃漿為蛋白質(zhì)漿，下層乳白漿為粗淀粉漿。將粗淀粉漿料采用十二級(jí)旋流器進(jìn)行逐級(jí)逆流洗滌，料水比為1:3.5，得到波美度11的精淀粉漿。然后通過(guò)臥式刮刀離心機(jī)進(jìn)行脫水，得到含水量30%的半干半濕淀粉。最后通過(guò)氣流干燥(進(jìn)風(fēng)口溫度160°C，出風(fēng)口溫度70°C)、冷卻、粉碎、80目篩分等工序，得到19.6Kg蕓豆淀粉，淀粉產(chǎn)品含水量13.8%，蛋白殘留量0.35% (干基)，灰分0.11% (干基)，淀粉顆粒中位徑 D50 為 24.8 ii m，白度 95.8%。將上層蛋白質(zhì)溶液進(jìn)行超濾處理，并采用工業(yè)型超聲波細(xì)胞粉碎儀在溫度30°C、超聲波功率800W條件下，超聲粉碎均質(zhì)化處理15min后，噴霧干燥得到含水量5.8%，蛋白純度95.8%的蛋白質(zhì)粉11.3Kg。噴霧干燥進(jìn)口溫度140°C，出口溫度75°C。將上述混合渣加入500L清水，采用工業(yè)型超聲波超微粉碎機(jī)在溫度50°C、超聲波功率2400W條件下，超聲粉碎均質(zhì)化處理5min后，加入占漿料質(zhì)量分?jǐn)?shù)1% (w/w)的真菌α-淀粉酶和蛋白酶的復(fù)合酶制劑(真菌α-淀粉酶與堿性蛋白酶的比例為3:2)，在溫度50°C, pH為9條件下酶解2h。酶解結(jié)束后，將酶解液用板框式壓濾機(jī)壓濾，然后將濾渣用400L清水洗滌濾干后，再加入500L清水及占漿料質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.7% (w/w)的纖維素酶和木聚糖酶的復(fù)合酶制劑(纖維素酶和木聚糖酶的比例為1:3)，在溫度60°C，pH為5.5條件下酶解Ih后，用板框式壓濾機(jī)壓濾得到濾液和濾渣。將濾渣加入500L的清水，置于工業(yè)型超聲波超微粉碎機(jī)，在超聲波功率1200W、溫度50°C條件下超聲粉碎細(xì)化處理5min后，轉(zhuǎn)入高壓高溫蒸煮鍋中，在壓力0.2MPa、溫度133°C條件下，高壓蒸煮lOmin，然后離心分離得到上清液和沉淀物。將上清液和濾液合并，采用降膜式三效蒸發(fā)濃縮器進(jìn)行真空濃縮處理，真空度為
0.09 MPa，溫度為55°C條件下濃縮至物料固形物濃度為30%，最后通過(guò)噴霧干燥得到含水量
7.1%的全水溶性膳食纖維粉2.8Kg。噴霧干燥進(jìn)口溫度140°C，出口溫度65°C。將沉淀物洗滌、干燥、粉碎、過(guò)100目篩后得到含水量9.7%的水不溶性膳食纖維粉11.1Kgo實(shí)施實(shí)例2:
這種提取蕓豆淀粉并聯(lián)產(chǎn)蕓豆蛋白粉和膳食纖維粉的方法如下，
稱取精選除雜后的白蕓豆lOOKg，于45°C條件下浸泡于濃度為0.1%的300L亞硫酸氫鈉溶液中12h后，撈出置于300L清水中，充分?jǐn)嚢柘礈霫Omin后，撈出浙干。然后將洗滌后的蕓豆加入400L清水中，室溫浸泡20min后，采用兼具漿渣自分離功能的內(nèi)置篩網(wǎng)為100目的磨漿機(jī)磨漿，得到一次漿料。殘?jiān)偌尤?00L清水中進(jìn)行二次磨漿，漿渣分離得到二次漿料和濕渣，合并一次和二次漿料得混合漿料，過(guò)200目篩，得到篩下物細(xì)漿料用于蕓豆淀粉和蕓豆蛋白提?。缓Y上物殘?jiān)c上述濕渣合并后的混合渣用于蕓豆膳食纖維提取。調(diào)整篩下物細(xì)漿料濃度為波美度8，然后采用碟片式旋流離心分離機(jī)在4600r/min轉(zhuǎn)速下高速旋流分離20min，得到上層淡黃漿為蛋白質(zhì)漿，下層乳白漿為粗淀粉漿。將粗淀粉漿料采用十二級(jí)旋流器進(jìn)行逐級(jí)逆流洗滌，料水比為1:3.5，得到波美度13的精淀粉漿。然后通過(guò)臥式刮刀離心機(jī)進(jìn)行脫水，得到含水量37.2%的半干半濕淀粉。最后通過(guò)氣流干燥(進(jìn)風(fēng)口溫度140°C，出風(fēng)口溫度60°C )、冷卻、粉碎、80目篩分等工序，得到21.2Kg蕓豆淀粉，淀粉產(chǎn)品含水量13.1%，蛋白殘留量0.38% (干基)，灰分0.13% (干基)，淀粉顆粒中位徑D50為24.1 μ m，白度94.6%。將上層蛋白質(zhì)溶液進(jìn)行超濾處理，并采用工業(yè)型超聲波細(xì)胞粉碎儀在溫度40°C、超聲波功率1200W條件下，超聲粉碎均質(zhì)化處理5min后，噴霧干燥得到含水量5.6%，蛋白純度93.6%的蛋白質(zhì)粉12.1Kg。噴霧干燥進(jìn)口溫度130°C，出口溫度60°C。將上述混合渣加入500L清水，采用工業(yè)型超聲波超微粉碎機(jī)在溫度40°C、超聲波功率1800W條件下，超聲粉碎均質(zhì)化處理IOmin后，加入占漿料質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5% (w/w)的真菌α-淀粉酶和蛋白酶的復(fù)合酶制劑(真菌α-淀粉酶與堿性蛋白酶的比例為3:2)，在溫度40°C，pH為9條件下酶解3h。酶解結(jié)束后，將酶解液用板框式壓濾機(jī)壓濾，然后將濾渣用400L清水洗滌濾干后，再加入500L清水及占漿料質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3% (w/w)的纖維素酶和木聚糖酶的復(fù)合酶制劑(纖維素酶和木聚糖酶的比例為1:3)，在溫度50°C，pH為5.5條件下酶解2h后，用板框式壓濾機(jī)壓濾得到濾液和濾渣。將濾渣加入500L的清水，置于工業(yè)型超聲波超微粉碎機(jī)中，在超聲波功率800W、溫度45°C條件下超聲粉碎細(xì)化處理IOmin后，轉(zhuǎn)入高壓高溫蒸煮鍋中，在壓力0.1MPa、溫度120°C條件下，高壓蒸煮20min，然后離心分離得到上清液和沉淀物。將上清液和濾液合并，采用降膜式三效蒸發(fā)濃縮器進(jìn)行真空濃縮處理，真空度為0.09 MPa，溫度為65°C條件下濃縮至物料固形物濃度為25%，最后通過(guò)噴霧干燥得到含水量7.7%的全水溶性膳食纖維粉3.1Kg。噴霧干燥進(jìn)口溫度130°C，出口溫度70°C。將沉淀物洗滌、干燥、粉碎、過(guò)100目篩后得到含水量9.8%的水不溶性膳食纖維粉11.5Kg。實(shí)施實(shí)例3:
這種提取蕓豆淀粉并聯(lián)產(chǎn)蕓豆蛋白粉和膳食纖維粉的方法如下，
稱取精選除雜后的黑蕓豆lOOKg，于35°C條件下浸泡于濃度為0.15%的300L亞硫酸氫鈉溶液中16h后，撈出置于300L清水中，充分?jǐn)嚢柘礈霫Omin后，撈出浙干。然后將洗滌后的蕓豆加入400L清水中，室溫浸泡20min后，采用兼具漿渣自分離功能的內(nèi)置篩網(wǎng)為100目的磨漿機(jī)磨漿，得到一次漿料。殘?jiān)偌尤?00L清水中進(jìn)行二次磨漿，漿渣分離得到二次漿料和濕渣，合并一次和二次漿料得混合漿料，過(guò)200目篩，得到篩下物細(xì)漿料用于蕓豆淀粉和蕓豆蛋白提??；篩上物殘?jiān)c上述濕渣合并后的混合渣用于蕓豆膳食纖維提取。調(diào)整篩下物細(xì)漿料濃度為波美度7，然后采用碟片式旋流離心分離機(jī)在4600r/min轉(zhuǎn)速下高速旋流分離15min，得到上層淡黃漿為蛋白質(zhì)漿，下層乳白漿為粗淀粉漿。將粗淀粉漿料采用十二級(jí)旋流器進(jìn)行逐級(jí)逆流洗滌，料水比為1:3.5，得到波美度12的精淀粉漿。然后通過(guò)臥式刮刀離心機(jī)進(jìn)行脫水，得到含水量38%的半干半濕淀粉。最后通過(guò)氣流干燥(進(jìn)風(fēng)口溫度150°C，出風(fēng)口溫度65°C )、冷卻、粉碎、80目篩分等工序，得到20.8Kg蕓豆淀粉，淀粉產(chǎn)品含水量13.3%，蛋白殘留量0.32% (干基)，灰分0.12% (干基)，淀粉顆粒中位徑 D50 為 24.7 ii m，白度 94.2%。將上層蛋白質(zhì)溶液進(jìn)行超濾處理，并采用工業(yè)型超聲波細(xì)胞粉碎儀在溫度45°C、超聲波功率1200W條件下，超聲粉碎均質(zhì)化處理9min后，噴霧干燥得到含水量5.7%，蛋白純度94.9%的蛋白質(zhì)粉12.3Kg。噴霧干燥進(jìn)口溫度135°C，出口溫度65°C。將上述混合渣加入500L清水，采用工業(yè)型超聲波超微粉碎機(jī)在溫度40°C、超聲波功率1200W條件下，超聲粉碎均質(zhì)化處理IOmin后，加入占漿料質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.8% (w/w)的真菌a-淀粉酶和蛋白酶的復(fù)合酶制劑(真菌a-淀粉酶與堿性蛋白酶的比例為3:2)，在溫度45°C，pH為9條件下酶解2.5h。酶解結(jié)束后，將酶解液用板框式壓濾機(jī)壓濾，然后將濾渣用400L清水洗滌濾干后，再加入500L清水及占漿料質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5% (w/w)的纖維素酶和木聚糖酶的復(fù)合酶制劑(纖維素酶和木聚糖酶的比例為1:3)，在溫度55°C，pH為5.5條件下酶解
1.5h后，用板框式壓濾機(jī)壓濾得到濾液和濾渣。將濾渣加入500L的清水，置于工業(yè)型超聲波超微粉碎機(jī)中，在超聲波功率1200W、溫度45°C條件下超聲粉碎細(xì)化處理IOmin后，轉(zhuǎn)入高壓高溫蒸煮鍋中，在壓力0.15MPa、溫度127°C條件下，高壓蒸煮15min，然后離心分離得到上清液和沉淀物。將上清液和濾液合并，采用降膜式三效蒸發(fā)濃縮器進(jìn)行真空濃縮處理，真空度為0.09 MPa，溫度為60°C條件下濃縮至物料固形物濃度為20%，最后通過(guò)噴霧干燥得到含水量7.9%的全水溶性膳食纖維粉3.3Kg。噴霧干燥進(jìn)口溫度135°C，出口溫度70°C。將沉淀物洗滌、干燥、粉碎、過(guò)100目篩后得到含水量9.1%的水不溶性膳食纖維粉11.3Kg。實(shí)施實(shí)例4:
這種提取蕓豆淀粉并聯(lián)產(chǎn)蕓豆蛋白粉和膳食纖維粉的方法如下，
稱取精選除雜后的花蕓豆lOOKg，于40°C條件下浸泡于濃度為0.17%的300L亞硫酸氫鈉溶液中20h后，撈出置于300L清水中，充分?jǐn)嚢柘礈霫Omin后，撈出浙干。然后將洗滌后的蕓豆加入400L清水中，室溫浸泡20min后，采用兼具漿渣自分離功能的內(nèi)置篩網(wǎng)為100目的磨漿機(jī)磨漿，得到一次漿料。殘?jiān)偌尤?00L清水中進(jìn)行二次磨漿，漿渣分離得到二次漿料和濕渣，合并一次和二次漿料得混合漿料，過(guò)200目篩，得到篩下物細(xì)漿料用于蕓豆淀粉和蕓豆蛋白提?。缓Y上物殘?jiān)c上述濕渣合并后的混合渣用于蕓豆膳食纖維提取。調(diào)整篩下物細(xì)漿料濃度為波美度8，然后采用碟片式旋流離心分離機(jī)在4600r/min轉(zhuǎn)速下高速旋流分離13min，得到上層淡黃漿為蛋白質(zhì)漿，下層乳白漿為粗淀粉漿。將粗淀粉漿料采用十二級(jí)旋流器進(jìn)行逐級(jí)逆流洗滌，料水比為1:3.5，得到波美度13的精淀粉漿。然后通過(guò)臥式刮刀離心機(jī)進(jìn)行脫水，得到含水量36.1%的半干半濕淀粉。最后通過(guò)氣流干燥(進(jìn)風(fēng)口溫度160°C，出風(fēng)口溫度70°C )、冷卻、粉碎、80目篩分等工序，得到21.7Kg蕓豆淀粉，淀粉產(chǎn)品含水量13.6%，蛋白殘留量0.3% (干基)，灰分0.1% (干基)，淀粉顆粒中位徑 D50 為 23.9 μ m,白度 95.2%。將上層蛋白質(zhì)溶液進(jìn)行超濾處理，并采用工業(yè)型超聲波細(xì)胞粉碎儀在溫度45°C、超聲波功率1200W條件下，超聲粉碎均質(zhì)化處理12min后，噴霧干燥得到含水量5.4%，蛋白純度95.5%的蛋白質(zhì)粉12.7Kg。噴霧干燥進(jìn)口溫度135°C，出口溫度70°C。將上述混合渣加入500L清水，采用工業(yè)型超聲波超微粉碎機(jī)在溫度40°C、超聲波功率1200W條件下，超聲粉碎均質(zhì)化處理12min后，加入占漿料質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.6% (w/w)的真菌α-淀粉酶和蛋白酶的復(fù)合酶制劑(真菌α-淀粉酶與堿性蛋白酶的比例為3:2)，在溫度45°C，pH為9條件下酶解3h。酶解結(jié)束后，將酶解液用板框式壓濾機(jī)壓濾，然后將濾渣用400L清水洗滌濾干后，再加入500L清水及占漿料質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.6% (w/w)的纖維素酶和木聚糖酶的復(fù)合酶制劑(纖維素酶和木聚糖酶的比例為1:3)，在溫度55°C，pH為5.5條件下酶解2h后，用板框式壓濾機(jī)壓濾得到濾液和濾渣。將濾渣加入500L的清水，置于工業(yè)型超聲波超微粉碎機(jī)中，在超聲波功率1200W、溫度50°C條件下超聲粉碎細(xì)化處理14min后，轉(zhuǎn)入高壓高溫蒸煮鍋中，在壓力0.18MPa、溫度131°C條件下，高壓蒸煮13min，然后離心分離得到上清液和沉淀物。將上清液和濾液合并，采用降膜式三效蒸發(fā)濃縮器進(jìn)行真空濃縮處理，真空度為0.09 MPa，溫度為58°C條件下濃縮至物料固形物濃度為22%，最后通過(guò)噴霧干燥得到含水量7.3%的全水溶性膳食纖維粉3.4Kg。噴霧干燥進(jìn)口溫度135°C，出口溫度75°C。將沉淀物洗滌、干燥、粉碎、過(guò)100目篩后得到含水量8.8%的水不溶性膳食纖維粉11.4Kg。本發(fā)明中料水比為質(zhì)量體積比，單位為g/mL ;料液比為質(zhì)量體積比，單位為g/mL。
權(quán)利要求
1.一種提取蕓豆淀粉并聯(lián)產(chǎn)蕓豆蛋白粉和膳食纖維粉的方法，其特征在于:這種提取蕓豆淀粉并聯(lián)產(chǎn)蕓豆蛋白粉和膳食纖維粉的方法如下， 一、將原料蕓豆進(jìn)行預(yù)處理、浸泡、磨漿，得到漿料和殘?jiān)瑢{料過(guò)200目曲面篩，得到濾液和篩上物濾渣，將篩上物濾渣與上述殘?jiān)喜⒂糜谏攀忱w維的提取，濾液用于淀粉和蛋白提取； 二、淀粉的旋流分離提取:g、調(diào)整步驟一中曲面篩下物濾液濃度為波美度6-8，然后采用碟片式離心分離機(jī)在4600r/min轉(zhuǎn)速下高速旋流分離10_20min,得到上層淡黃楽;為蛋白質(zhì)楽；,下層乳白衆(zhòng)為粗淀粉漿；h、將粗淀粉漿料采用十二級(jí)旋流器進(jìn)行逐級(jí)逆流洗滌，料水比為1:3.5，得到波美度11-13的精淀粉漿；1、通過(guò)臥式刮刀離心機(jī)進(jìn)行脫水，得到含水量30%-38%的半干半濕淀粉；j、通過(guò)氣流干燥、冷卻、粉碎、80目篩分工序，得到含水量小于14%的蕓豆淀粉； 三、蛋白的分離提取: k、將步驟二中上層蛋白質(zhì)漿分別進(jìn) 行超濾和超聲處理，然后通過(guò)噴霧干燥得到含水量小于6%，蛋白純度大于90%的蛋白質(zhì)粉； 四、膳食纖維粉的提取分離: 1、將步驟一中篩上物濾渣與殘?jiān)M成的混合渣加入5倍質(zhì)量的清水，通過(guò)超聲處理得到混合漿料； m、在混合漿料中加入復(fù)合酶制劑，進(jìn)行一次酶解； n、酶解液用板框式壓濾機(jī)壓濾，濾液用于漿料調(diào)漿循環(huán)使用；將濾渣用4倍質(zhì)量的清水洗滌濾干后，再加入5倍質(zhì)量的清水及復(fù)合酶制劑進(jìn)行二次酶解；結(jié)束后，用板框式壓濾機(jī)壓濾得到濾液和濾渣；濾液用于水溶性膳食纖維的提取，濾渣用于水不溶性膳食纖維的提??； O、將步驟n中濾渣加入5倍重量的清水，超聲處理后轉(zhuǎn)入高壓高溫蒸煮鍋中中，在0.1-0.2MPa、溫度120-133°C條件下高壓蒸煮10_20min，然后離心分離得到上清液和沉淀物； P、將沉淀物洗滌、干燥、粉碎、過(guò)100目篩后得到含水量小于10%的水不溶性膳食纖維粉； q、將步驟O中上清液和步驟n中濾液合并，采用降膜式三效蒸發(fā)濃縮器進(jìn)行真空濃縮處理，至物料固形物濃度為20-30%，然后噴霧干燥得到含水量小于8%的全水溶性膳食纖維粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提取蕓豆淀粉并聯(lián)產(chǎn)蕓豆蛋白粉和膳食纖維粉的方法，其特征在于:所述的將原料蕓豆進(jìn)行預(yù)處理、浸泡、磨漿、過(guò)濾的具體方法為: a、將蕓豆原料分別進(jìn)行篩選、風(fēng)選、比重分選、磁選、精選，清除雜質(zhì)； b、將除雜后的蕓豆浸泡于亞硫酸氫鈉溶液中，亞硫酸氫鈉溶液濃度0.1%-0.2%，料液比為1:3，在20-451:溫度下浸泡12-24h ； C、浸泡后撈出置于室溫3倍質(zhì)量清水中，充分?jǐn)嚢柘礈霫Omin后，撈出浙干；d、將浙干后蕓豆加入4倍原料重量的清水中，室溫浸泡20min后，采用兼具漿渣自分離功能的內(nèi)置篩網(wǎng)為100目的磨漿機(jī)磨漿，得到一次漿料；e、殘?jiān)?倍清水進(jìn)行二次磨漿，漿渣自分離得到二次漿料和二次殘?jiān)? f、合并一次漿料和二次漿料，并過(guò)所述的200目曲面篩，得到濾液和篩上物濾渣，將篩上物濾渣與上述二次殘?jiān)喜⒂糜谏攀忱w維的提取。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提取蕓豆淀粉并聯(lián)產(chǎn)蕓豆蛋白粉和膳食纖維粉的方法，其特征在于:所述的步驟二中氣流干燥時(shí)，進(jìn)風(fēng)口溫度140-160°C，出風(fēng)口溫度60-70°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提取蕓豆淀粉并聯(lián)產(chǎn)蕓豆蛋白粉和膳食纖維粉的方法，其特征在于:所述的超聲處理采用工業(yè)型超聲波超微粉碎儀，超聲波功率800-2400W，超聲溫度30-50°C，超聲時(shí)間5-15min ;噴霧干燥的工藝條件為干燥進(jìn)口溫度130_140°C，出口溫度60-75。。。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提取蕓豆淀粉并聯(lián)產(chǎn)蕓豆蛋白粉和膳食纖維粉的方法，其特征在于:所述的步驟四中一次酶解工藝條件為向混合漿料中加入α-淀粉酶和蛋白酶的復(fù)合酶制劑，在溫度40-50°C，pH為9條件下酶解2-3h ;復(fù)合酶制劑的加入量為混合漿料質(zhì)量的0.5%_1%，復(fù)合酶制劑中真菌α -淀粉酶與堿性蛋白酶的質(zhì)量比為3:2。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的提取蕓豆淀粉并聯(lián)產(chǎn)蕓豆蛋白粉和膳食纖維粉的方法，其特征在于:所述的步驟四中二次酶解工藝條件為向?yàn)V渣及清水的混合液中加入纖維素酶和木聚糖酶的復(fù)合酶制劑，在溫度50-60°C，pH為5.5條件下酶解l_2h ;復(fù)合酶制劑的加入量為濾渣及清水質(zhì)量的0.3%-0.7%，復(fù)合酶制劑中纖維素酶和木聚糖酶的質(zhì)量比為1:3。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的提取蕓豆淀粉并聯(lián)產(chǎn)蕓豆蛋白粉和膳食纖維粉的方法，其特征在于:所述的步驟四中真空濃縮工藝條件為真空度0.09MPa，溫度55-65°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的提取蕓豆淀粉并聯(lián)產(chǎn)蕓豆蛋白粉和膳食纖維粉的方法，其特征在于:所述的蕓豆為紅蕓豆或黑蕓豆或白蕓豆或紫花蕓豆或奶白花蕓豆或黑花蕓豆或喜鵲花蕓豆。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種提取蕓豆淀粉并聯(lián)產(chǎn)蕓豆蛋白粉和膳食纖維粉的方法，這種提取蕓豆淀粉并聯(lián)產(chǎn)蕓豆蛋白粉和膳食纖維粉的方法如下，一、將原料蕓豆進(jìn)行預(yù)處理、磨漿，得到濾液和篩上物濾渣和殘?jiān)?；二、調(diào)整篩下物濾液濃度，旋流分離，得到上層蛋白質(zhì)漿，下層粗淀粉漿，將粗淀粉漿料洗滌、脫水干燥、粉碎篩分，得到蕓豆淀粉；三、上層蛋白質(zhì)漿進(jìn)行超濾、超聲、干燥，得蛋白質(zhì)粉；四、篩上物濾渣與殘?jiān)屑尤肭逅?，超聲后，進(jìn)行酶解，壓濾得到濾液和濾渣；濾渣加入清水，超聲處理、蒸煮，離心分離得到上清液和沉淀物；將沉淀物洗滌、干燥、粉碎、過(guò)篩后得到水不溶性膳食纖維粉；將上清液和濾液合并，真空濃縮、干燥得到全水溶性膳食纖維粉。本發(fā)明產(chǎn)業(yè)鏈條長(zhǎng)，無(wú)三廢污染，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
文檔編號(hào)A23L1/308GK103169024SQ201310133400
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月17日
發(fā)明者周睿, 包鴻慧, 魏春紅, 曹龍奎, 翟愛(ài)華, 鹿寶鑫 申請(qǐng)人:黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)