低温脱溶豆粕生产质量控制的探讨
来源:环球粮机网发布时间:2015-04-30 13:06:41
由于食用蛋白的市场需求,低温脱溶豆粕在我国的需求量逐步增加,目前我国有30多条低温脱溶豆粕生产线在运行,虽然工艺过程大致相同,但产品质量参差不齐,特别是蛋白质含量、NSI值等差异较大。由于低温脱溶豆粕是一些食品加工的基础原料,也是生产大豆浓缩蛋白、大豆分离蛋白、大豆蛋白深加工产品的原料,其质量的好坏对产品的蛋白质含量、蛋白的功能性均有一定的影响。本文分析了预处理工艺和脱溶过程对豆粕质量的影响,仅供同行参考。
1低温脱溶生产工艺流程
大豆→振动筛→去石机→圆筒分级筛→烘干塔→流化床→磁选→脱皮机→脱皮分离器→软化→分级筛→轧坯→浸出→脱溶→低温脱溶豆粕
2影响低温脱溶豆粕质量的因素
2.1含杂量
大豆作为食用豆粕的原料,在收购、储藏过程中应严把质量关。原料中除含有石块、金属杂质、灰土、麻绳、草屑等杂质外,还混有霉变粒、破损豆粒、不成熟粒等含油杂质,这些含油杂质不但降低了出油率和精炼率,而且难以生产高等级的精炼油。此外,对于食用豆粕的质量也会产生较大的影响,如蛋白得率低、颜色差、风味差等。因此,工艺上要尽量除尽这些杂质,经清理后含杂量应在0.1%以下。
2.2蛋白质含量
大豆品种不同、产地不同、成熟度高低的不同,大豆蛋白质的含量是有差异的。一般大豆蛋白含量为37.5%~43%(干基),NSI值70%~76%。收购时可根据蛋白含量分别储存、加工,粗蛋白含量(干基)小于38%的大豆,不宜于生产低温豆粕,否则不但降低豆粕中蛋白质的含量,而且还会增加加工成本。因此,建议蛋白质含量小于38%的大豆,用于生产高温豆粕。
2.3水分含量
大豆在收购时,由于季节差异和气候的影响,大豆水分含量差别很大,有时高达16%以上。实践表明,大豆含水量越高,蛋白质变性起点温度越低,当大豆水分含量在20%左右时,蛋白质变性起点温度为50~55℃。因此,收购时应对大豆含水量加以控制,以提高其蛋白质变性起点温度。另外,在加工过程中,由于大豆种皮较薄,与豆仁的黏附力较强,特别水分含量高时,种皮的韧性较大,即使在外力作用下破碎后,种皮仍然附着在豆仁上。研究结果表明,当大豆水分含量为12%、10.5%、9.5%、8.5%时,大豆破碎后豆瓣上的黏皮率分别为4.2%、2.9%、1.6%、0.8%。因此,建议大豆收购时水分含量相差3%,应分别储藏,以利于后道工序的加工,一般水分应控制在13.5%以下。
2.4粒度大小
大豆经清理去杂后,还需按大豆粒度大小进行分级处理,除去大粒豆和小粒豆,尽可能使大豆粒度均匀,以便在大豆破碎或脱皮过程中控制豆瓣的粒度大小。同时,还可以减少粉末度,减少整粒大豆的返回率,提高了生产效率,减少油分损失。
2.5烘干调质
不同的烘干设备,其烘干条件是不同的,操作时,烘干调质条件应随着而变化。大豆水分的变化,烘干调质条件也不同。当水分为13%~16%时,风量、风温稍高,降水3%~6%;当水分为11%~13%时,风量、温度稍低。在北方,冬季、夏季也应适当调整风量、温度,保证NSI值较高。经常检查烘干效果,测定NSI值,变化较大时,要进行调整,否则将影响低温脱溶豆粕的质量。
以立式烘干塔为例,烘干条件为热风温度110~140℃(可调),出料温度40~50℃。流化床的作用是使大豆在短时间内进行加热。由于大豆内外温度不同,豆皮受瞬间高温作用收缩而开裂,对豆皮分离有很好的效果。一般热风温度为120~140℃(可调),出料水分9.5%~10%,大豆温度70~80℃,豆皮开裂率在85%以上。
2.6大豆破碎脱皮
破碎脱皮是利用机械手段对大豆进行挤压、搓碾将大豆破碎的过程,要求豆瓣粒度均匀,粉末度小。低温脱溶豆粕生产的预处理工艺不同于高温豆粕,它不仅要求大豆破碎的粒度大小要均匀,而且大豆的脱皮率要高,同时粉末度要求小于1%。因此,应首先在保证粉末度低的情况下,提高破碎率或脱皮率,而片面追求破碎率或脱皮率都会对后道工序豆皮和豆瓣的分离造成困难,粉末度的增加会导致低温脱溶豆粕含皮量增加,最终导致豆粕中蛋白质含量降低。因此,生产过程中无论采用大豆破碎机还是脱皮机对大豆进行破碎,应将大豆破碎粒度控制在2~3瓣,使豆皮从豆瓣上分离开。大豆破碎率在90%~95%,一次脱皮率85%以上较理想,粉末度一般控制在1%以下。
2.7豆皮分离
豆皮分离是影响低温脱溶豆粕中纤维含量的重要工序。该过程采用筛分和风选组合方式,混合物料进入脱皮分离器,豆皮在上层筛面出口处被风机吸入刹克龙回收,经双层筛面的分离器筛分后,上层筛面分离的整粒豆返回重新破碎。下层筛面的筛上物豆瓣和豆皮进入吸风道,豆皮再次被空气吸出,豆瓣去软化。下层筛面的筛下物为豆脐、碎豆瓣及粉末。通过再分离后,豆脐得以回收。豆脐作为生产异黄酮、皂甙的原料,具有较高的应用价值。
2.8软化
软化的目的是对物料进行水分和温度的调整,以使物料具有一定的塑性,并保证物料软化均匀,不应有硬心,轧坯时可以减少物料粉末度,提高料坯质量,有利后道浸出。除此之外,对于生产低温脱溶豆粕的大豆,软化过程的另一个目的是通过加热、搅拌处理后,使豆皮从豆瓣上进一步脱落。因为经过豆皮分离工序处理后的豆瓣黏皮率仍然达2%~3%,它会直接影响豆粕的纤维素含量,降低豆粕的蛋白质含量。实践表明,软化温度控制在65~75℃,时间30min左右,豆皮可从豆瓣上基本脱落,物料软化均匀,对NSI值影响较小。
2.9后处理
大豆经过软化后,豆皮从豆瓣上基本脱落。因此再利用筛分、风选组合方式的筛选设备,可再一次分离豆皮,使豆瓣中豆皮含量不超过1.5%。
2.10脱溶
湿粕脱溶操作工艺的脱溶温度、脱溶时间及操作压力,对保持豆粕有较高的NSI值非常重要。试验表明,浸出豆粕在每一个相同的加热温度下,加热时间越长,水溶性蛋白率越低。当加热温度超过80℃时,随着温度的升高,水溶性蛋白率下降较快,每升高10℃,NSI值可下降3%左右。脱溶系统保微负压,也可有效降低蛋白质的变性。当A筒料温75~80℃,间接蒸汽压力为0.2~0.5MPa;B筒料温为65~70℃,间接蒸汽压力为0.1~0.2MPa时,NSI值大于80%,此时溶剂消耗偏高。当A筒料温为80~90℃,B筒料温为70~80℃时,NSI值在75%~80%,此时溶剂消耗较低。脱溶时间一般为15~20min。
3结论
(1)当大豆原料蛋白含量(干基)大于38%时,豆粕粗蛋白含量(干基)大于53%,NSI值大于80%。
(2)增加后处理是提高低温脱溶豆粕蛋白含量的有效措施之一,通常可提高1~2个百分点。
(3)脱溶过程中应综合考虑成本,NSI值高,溶剂消耗高;NSI值低,溶剂消耗低。
(4)采用的脱皮机应具有脱皮效率高,破碎粒度均匀,粉末度小等特点。