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企业不具备脱皮生产设备,为了生产菜籽浓缩蛋白,就要在原有预处理生产线上增加脱皮设备或根据菜籽浓缩蛋白生产线的规模配套油菜籽脱皮及预处理生产线,这样不仅设备投资较大,厂区和厂房面积受限,生产管理也不便。本文主要针对目前油菜籽加工厂实际情况,采用菜籽粕后脱皮工艺,即以预榨浸出后的菜籽粕为原料,通过粉碎、筛分及风选工艺将其中的皮进行分离,提高菜籽粕中的蛋白含量。探讨了菜籽粕后脱皮工艺的可行性,为进一步生产菜籽浓缩蛋白提供参考。
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1材料与方法
1.1试验材料
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1.1.1原料、试剂
油菜籽、菜籽粕,均取自中粮粮油工业(九江)有限公司。
40%NaOH溶液,Na2CO3,盐酸,2%硼酸,K2SO4,CuSO·5H2O,甲基红,溴甲酚绿,乙醇,乙醚。
1.1.2仪器、设备
微量凯氏定氮装置,索氏抽提装置,破碎机,植物粉碎机,风扇,101A-1型电热鼓风干燥箱,BS210s电子天平,2O、30、40、60、80目筛。
1.2试验方法
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1.2.1油菜籽脱皮
为了计算脱皮菜籽粕的理论蛋白含量,需要测定油菜籽的含皮率,故对其进行脱皮处理。通过反复调整破碎机齿辊间距,使油菜籽经破碎机破碎成完整的两瓣,后手工进行皮仁分离,计算其含皮率。
油菜籽含皮率=菜籽皮质量/油菜籽质量×100%
1.2.2理化指标测定
油菜籽、菜籽皮、菜籽粕水分测定参照GB/T
14489.1—2008,含油量测定参照GB/T14488.1—2008,蛋白含量测定参照GB/T14489.2—2008。
1.2.3菜籽粕后脱皮工艺
工艺流程:菜籽粕一粉碎筛分一风选一脱皮菜籽粕。
工艺流程说明:
(1)粉碎。将原料菜籽粕经粉碎机粉碎后待用。
(2)筛分。将粉碎的菜籽粕依次通过20、3O、4O、60、80目筛进行筛分,测定筛上物、筛下物的蛋白含量,同时计算筛过率。
筛过率=筛下物质量/筛分前菜籽粕质量×l00%
(3)风选。采用风扇模拟工业生产对已确定筛孔目数的筛下物进行风选,分别测定皮、风选产品的
蛋白含量,同时计算风选得率。
风选得率=风选产品质量/风选前筛下物菜籽粕质量×100%
总得率=筛过率×风选得率×100%
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2结果与讨论
2.1油菜籽含皮率
称取油菜籽2.2g,经破碎机破碎,手工进行皮仁分离,得菜籽皮0.35g,菜籽仁1.85g。经计算油菜籽含皮率为15.9%,与文献[1]报道的油菜籽含皮率在12%—19%一致。
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2.2理化指标
2.2.1油菜籽理化指标
油菜籽理化指标见表1。
表1油菜籽理化指标%
2.2.2菜籽皮理化指标
将油菜籽经破碎机破碎,手工分离皮仁,得到的菜籽皮经检测,理化指标见表2。
表2菜籽皮理化指标%
文献[4]记载,菜籽皮含油量有较大的差异,其数值有6%一6.5%、11.28%和16%左右(干基)等,其含油量均高于本试验所测含油量,究其原因,一方面可能是因为菜籽皮中含有少量的仁,另一方面可能是因为菜籽皮、仁接触时间过长,皮中吸附有油。
文献[4]显示,菜籽皮中蛋白含量为10.2%、18%~20%,存在此差异可能因为油菜籽来源不同或测定方法的不同。
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2.2.3菜籽粕理化指标菜籽粕理化指标见表3。
表3菜籽粕理化指标%
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2.3菜籽粕后脱皮
2.3.1筛分
将粉碎的菜籽粕依次通过20、3O、40,60、8O目筛进行筛分,测定筛上物、筛下物蛋白含量及筛过率,具体结果见图1、图2。
图1筛孔目数与蛋白含量关系
图2筛孔目数与筛过率关系
从图1看出,随着筛孔目数的增大,筛上物蛋白含量先降低后升高,筛下物蛋白含量随着目数的增大而增大。从图2看出,筛过率随着目数的增大而降低,但40目的筛过率较30目的稍大,通过重复试验得出,40目的筛过率为67.8%,与30目的筛过率相差不大。
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综合考虑筛上物、筛下物蛋白含量及筛过率不能太低的因素,选择30目或40目筛。但3O、40目筛的筛上物、筛下物蛋白含量相差很小,在1%以内,而蛋白测定误差范围为1%,为避免此结果由于试验误差而造成结果的不一致,需要通过下一步的风选试验以确定筛孔目数。
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2.3.2风选
分别将30、4O目筛下物风选去皮,测定皮、风选产品的蛋白含量,结果见表4。
表4风选后皮、产品蛋白含量
从表4可知,风选后30目和40目筛得到的产品中的蛋白含量相同,而40目筛风选产品得率较30目的高。因此,本试验选择40目筛。
本试验通过风选产品总得率为28.3%,蛋白含量可达到44%。该产品蛋白含量与通过物料衡算得到的理论后脱皮菜籽粕蛋白含量46.3%相差不大,脱皮效果较好。
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目前大多生产菜籽浓缩蛋白所选用的原料都是前脱皮的菜籽粕,脱皮后菜籽粕的蛋白含量达到47%,制备的菜籽浓缩蛋白的蛋白含量可达65.96%。由于此风选产品的蛋白含量与脱皮菜籽粕的蛋白含量相差不大。因此,风选产品可作为进一步生产菜籽浓缩蛋白的原料,而皮可直接作为饲用蛋白应用。
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3结论
(1)压榨浸出后的菜籽粕通过粉碎、过40目筛,筛下物经风选得到的产品蛋白含量为44%。对于需要生产菜籽浓缩蛋白,但不具备油菜籽脱皮生产设备的绝大部分油菜籽加工企业来说,该方法得到的脱皮菜籽粕可作为进一步生产菜籽浓缩蛋白的原料,具有一定的可行性。
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(2)该方法得到的产品总得率为28.3%,得率较低,且风选后皮中蛋白含量较菜籽粕原料的蛋白含量高,因此在后续的中试研究中是否可通过不断的调整风选风速以提高产品得率及控制皮中蛋白含量,还有待进一步研究。
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参考文献:
[1]刘大川,张麟,周光,等.油菜籽脱皮、挤压膨化、浸出制油新工艺的中试研究[J].中国油脂,2003,28(1):17—20.
[2]何江,钮琰星,黄凤洪,等.菜籽浓缩蛋白研究进展[J].中国油脂,2009,34(10):20—23.
[3]王高林,杨帆,魏冰,等.醇法菜籽浓缩蛋白提取工艺研究[J].中国油脂,2011,36(8):20—23.
[4]刘运荣,胡健华,黎丽.油菜籽皮中各成分含量的测定[J].中国油脂,2006,31(9):64—65.