探析杏仁多肽粉的生产技术论文
引言
杏仁在我国分布广，品种多，资源丰富，以内蒙古、吉林、陕西等地产量最大，是我国干果类出口产品的主要品种。杏仁中含有丰富的优质蛋白质，其含量在20%左右，其真实消化率和净蛋白比值都较高，其中异亮氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸接近或超过人体必需量的标准值。榨完油后的杏仁粕更是含有40%以上的蛋白质。
因此，有必要对杏仁及其副产品进行深加工，从而提高对杏仁资源的综合利用率。本研究利用酶解对杏仁蛋白进行深加工，研制出杏仁多肽粉，改善杏仁蛋白的功能特性，提高其品质，促进杏仁蛋白深加工的发展。
1 材料与方法
1.1 原料与辅料
原料为杏仁饼粕。杏仁饼粕是杏仁经过低温榨油脱脂后的`副产物，组织致密，水分5%~8%，粗脂肪10%~15%，碳水化合物25%~30%，灰分3%~5%，蛋白质30%~40%。杏仁粕中粗脂肪10%~15%，较高的含油率在蛋白提取过程中容易造成蛋白质乳化，会影响产品最终得率，杏仁粕含油率控制在1%~5%以下为宜。
水解酶，选用外切酶和内切酶组成的复合水解酶，购于酶制剂公司;氢氧化钠，食品级，符合GB 5175—85 中的规定;盐酸，食品级，符合GB 1897—2008中的规定。
1.2 试验方法
蛋白质的测定采用凯氏定氮法GB/T 14489.2—1993;水分含量的测定采用常压直接干燥法;灰分含量的测定采用质量法。
1.3 主要设备
湿磨机、浸提罐、离心机、板式换热器、超滤装置、双效降膜式浓缩装置、喷雾干燥机、包装机。
2 杏仁多肽粉的生产工艺
2.1 工艺流程
沉淀溶解→碱提→离心→饲料或肥料杏仁饼粕→湿磨→碱提→离心→酸沉→离心→沉淀中和→杀菌→酶解→灭菌→膜分离→截留液→调配→均质→杀菌闪蒸→喷雾干燥→旋风分离→冷却过筛→包装→成品。
2.2 杏仁多肽粉的生产技术要求
2.2.1 杏仁饼粕的预处理
取低温压榨脱脂杏仁饼粕，用定量上料机给料到湿磨机，边加料边加水和碱液，磨料的同时按照1∶8 的比例加入50~55 ℃热水，将湿粉碎后的料液经过混合器、输送泵输送到预浸罐中，将预浸罐中料液的pH 值调至7.5~8.0。
2.2.2 杏仁蛋白质的提取
预浸罐杏仁饼粕浆液经离心泵打入浸提罐，55 ℃下搅拌并浸提20~30 min，以转速4 000 r/min离心，取上清液。
离心重相经螺杆泵转移到二萃罐，按照1∶4 比例加水，用NaOH 溶液调节pH 值为7.5 后，进行重复二次浸提，55 ℃下保温搅拌并浸提20~30 min，经离心后得上清液。
将2 次离心的清液管道中混合泵入酸沉罐中，在线用盐酸调节pH 值至4.0~4.5，搅拌15~30 min 后于4 000 r/min 的转速下离心，弃去上清液，重相即为杏仁蛋白质。
沉淀的杏仁蛋白质加水搅匀洗脱酸，按照1∶4比例加水，再离心得杏仁蛋白质。
2.2.3 中和杀菌
酸沉后的重相用碱液中和，中和使蛋白质结构展开，调节糖度12%±0.5%，pH 值7.5~8.0。中和30 min 后120 ℃杀菌闪蒸，出料温度控制在60 ℃。
2.2.4 酶解
水解条件：底物质量分数10%~15%，酶添加量0.3%~0.5% (以蛋白质物料质量计)，水解温度54~56 ℃，水解pH 值7.5~8.0，水解过程用碱液保持pH 值7.5 左右，水解时间4~6 h，连续搅拌;于85 ℃条件下10 min 可灭酶或板式换热器灭酶。
将原料液中的蛋白酶失活。酶解液经过过滤，用板式换热器对酶解液加热，进料温度为酶解时温度，灭酶温度105 ℃，杀菌时间5~10 s，即可使水解液中的蛋白酶失活。
2.2.5 膜分离系统
将灭酶中和后的杏仁蛋白酶解液离心得离心液，将离心液选用连续微滤膜微滤，膜孔径为0.2 μm。使用超滤分离的杏仁多肽含量达90%，分子量为10 kDa 的多肽可达99%以上。
2.2.6 浓缩
杏仁多肽溶液黏度较大且为热敏性物料，因此选用双效降膜式浓缩装置。料液由加热器顶部加入，液体在重力作用下，沿管内壁成液膜状向下流动，由于向下加速，克服加速压头比升膜式的小，沸点升高也小，加热蒸汽与料液温差大，所以传热效果较好。气液进入蒸发分离室进行分离，二次蒸汽由分离室顶部排出，浓缩液则由底部抽出。
2.2.7 喷雾干燥
杏仁多肽溶液经浓缩后选用压力式喷雾器，压力式喷雾器动力消耗少，大约每千克溶液消耗4~10 W 能量，而且产品容量大、溶解性较好。在排风温度达到85 ℃时开始喷雾，高压泵压力为3~20 MPa，喷雾器的喷雾头转速15 000 r/min，水分蒸发量350 kg/h，进风温度180 ℃，出料温度80 ℃。喷雾干燥后可以直接进行包装。产品需要均匀或有结块，则添加旋风分离和冷却过筛工艺对产品进行分级，分级后进行包装。
旋风分离是尽可能除去多肽固体颗粒中所携带的气体，达到气固分离，风量640~1 050 m3/h，风速12~20 m/s，杏仁多肽粉在底部聚集，较细较轻的尘粒由上部旋涡气流带往上部，转入布袋除尘器中进行粉尘回收。布袋除尘器过滤面积18 m2，风速2~4 m/min，含尘气流从进气口进入下箱体后部分沉淀，轻微粉尘通过滤袋时被滤袋阻留，气体进入上箱体，从出气口排出。粉尘积附在滤袋外壁而不断增加，被压缩空气从喷嘴喷出。将旋风分离和布袋除尘回收的多肽粉收集到暂存罐。多肽分子量小、容重低，容易跑粉，干燥系统必须使用布袋除尘器进行截留。
2.2.8 冷却过筛
旋风分离后的多肽粉进行流化床设备冷却，暂储罐下粉后，在流化床视孔中观察粉的运动情况，及时调整各段的温度，使分子以悬浮状态均匀向前移动，流化床进风温度70 ℃，出风温度40 ℃。冷却后，过100 目的振动筛，对产品进行筛选包装。若不需要流化床冷却设备，则需延长管路，使喷雾干燥后的粉充分冷却，之后进行包装。
2.2.9 包装
包装采用粉体包装机，根据所需要的包装要求，设置包装机的参数，定量包装。
3 结论
(1) 为了有利于产品最终得率，杏仁饼粕含油率控制在1%~5%以下为宜。
(2) 利用蛋白质碱溶酸沉的特点提取杏仁蛋白质，即pH 值7.5~8.0 溶出蛋白，然后在pH 值4.5 时沉淀杏仁蛋白质。
(3) 酶解条件以底物浓度10%~15%，酶添加量0.3%~0.5% (以蛋白质物料质量计)，水解温度54~56 ℃，水解pH 值7.5~8.0，水解时间4~6 h 为佳。
(4) 微滤膜孔径为0.2 μm 时，分离的杏仁多肽含量达90%。
(5) 喷雾干燥后，根据不同要求可进行不同规格的包装。
(6) 此工艺操作性强，适合于工业化生产。
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