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                核桃蛋白粉(蛋白肽)生产工艺与实践

                发布时间:2024-03-22   浏览:580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ξ 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。

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                  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。

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                  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Ψ、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

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                  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ζ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、脱水处理后得到成卐品油。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。

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                  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①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ㄨ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,易阻塞喷〇嘴※;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。

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                  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ω 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。

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                  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ㄨ了油中的营养成分,提高了油脂精炼效╱率。

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