豌豆淀粉生产废水中提取豌豆糖蜜和豌豆分离蛋白的方法

技术领域

本发明具体涉及一种从加工豌豆淀粉过程产生的废水中提取豌豆糖蜜和 豌豆分离蛋白的方法。

背景技术

目前，国内企业对豌豆的加工多数停留在生产淀粉、制作粉丝的阶段。生 产豌豆淀粉过程产生的废水中含有大量的蛋白质、膳食纤维、低聚糖等营养物 质，如果直接排放会严重浪费资源，污染环境。近年来，豌豆分离蛋白提取方 法的研究日益增多，现有技术中主要是从生产淀粉的废水中采取碱溶酸沉的方 法提取豌豆蛋白，其存在的如下缺点：1、现有的提取工艺使得生产出的豌豆 分离蛋白的纯度一般在85％以下，产品纯度较低，功能性受到纯度的影响；2、 现有的豌豆分离蛋白的提取方法受工艺参数以及设备条件的限制，蛋白收率相 对较低；3、提取分离蛋白后的废水没有得到充分利用，直接排放，造成资源 的严重浪费。

与此同时，大豆糖蜜作为醇法生产大豆浓缩蛋白(简称ALSPC)过程中的 副产物，其功能性的研究成果被陆续报道出来。而在豌豆分离蛋白加工过程中， 同样可以产生一种富含多种有效成分的糖蜜——豌豆糖蜜。豌豆糖蜜成分较为 复杂，是多种植物性化合物的集合体，含有丰富的游离糖、维生素和矿物质， 可作为豌豆低聚糖、纤维素等的提取原料，还可作为饲料添加剂提高饲料的营 养价值和适口性，具有重要的生物学作用和较高的经济价值。

因此，现有技术中亟需开发一种新型的提取工艺，将豌豆淀粉生产过程中 产生的废水充分利用起来，在生产高纯度分离蛋白的同时，提取质量好、营养 价值高的豌豆糖蜜，创造更高的产品价值，减少资源浪费，同时减少环境污染， 具有很高的环境效益、经济效益和社会效益。

发明内容

本发明的目的在于改变目前豌豆加工过程中出现的资源浪费现象，提供一 种豌豆淀粉生产废水中提取豌豆糖蜜和豌豆分离蛋白的方法，该方法能够生产 出高质量的豌豆分离蛋白和豌豆糖蜜，提高产品的产能和附加值。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种豌豆淀粉生产废水中提取豌豆糖 蜜和豌豆分离蛋白的方法，包括以下步骤：

1)蛋白提取

将淀粉浆液置于预混罐中，边搅拌边将配制好的碱液均匀的倒入预混罐 中，调节浆液PH值至11.0-12.4，提取温度控制在30-40℃，提取时间 30-60min，使蛋白充分溶解，然后将混合液用泵输送至卧螺离心机中进行离心， 分离出的富含蛋白质的溶液注入沉淀罐中；

2)酸沉分离

将注入沉淀罐中的蛋白质溶液边搅拌边缓慢加入稀盐酸，调节PH至 4.0-4.5，使蛋白质在其等电点时析出，沉淀时间20-30min，沉淀液用叠片离 心机进行分离，得到含蛋白的初级凝乳和乳清，将乳清泵入乳清中和罐中，初 级凝乳泵入次级罐中；

3)水洗分离

用47-53℃的清水冲洗次级罐中的蛋白凝乳，水料比为(1.5-2)：1，洗 涤后的混合浆液用叠片分离机进行分离，将分离得到的次级蛋白凝乳泵入蛋白 中和罐中；

4)中和

将稀碱液分别注入乳清中和罐和蛋白中和罐中，将乳清的PH值调节至 6.8-7.5，次级凝乳的PH值调节至6.5-7.0；

5)乳清浓缩

中和后的乳清注入真空浓缩设备中进行浓缩，使其含水量降到45％-55％， 浓缩液用均质机进行均质，即形成了棕褐色的糖浆状物质——豌豆糖蜜；

6)闪蒸杀菌

中和后的蛋白凝乳经过高压均质后泵入闪蒸罐中，闪蒸杀菌，杀菌温度控 制在110-120℃，杀菌时间为15-20s；

7)干燥筛粉

闪蒸杀菌后的浓缩液经高压泵均匀送入干燥塔中进行喷雾干燥，干燥后的 蛋白粉过筛后，送入成品库进行包装。

本发明的有益效果是：本发明的提取方法能够有效提高豌豆分离蛋白的纯 度和收率，同时将生产豌豆分离蛋白后的废水搜集起来，提取出豌豆糖蜜加以 利用，使生产分离蛋白后的废水得到充分利用，减少资源浪费，减少环境污染。

本发明生产的豌豆分离蛋白的含量在90％以上，具有相当高的保水性和吸 油性，凝胶成型性优于大豆分离蛋白，可用于肉制品、面制品、乳制品、功能 性饮料等多种食品的添加剂。生产的豌豆糖蜜是一种棕褐色的糖浆状物质，总 糖含量在50％-60％，可作为能量源和营养素添加在反刍动物和禽类的饲料中， 降低饲料生产成本，提高饲料适口性，增加动物采食量，也可直接用作食品添 加剂，还可用作豌豆膳食纤维、豌豆低聚糖等的提取原料，在食品、医药、轻 工业方面均有较大的应用前景。本发明将豌豆分离蛋白和豌豆糖蜜的生产工艺 联合起来，具有高产、高效、节能、环保的优点。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

将淀粉浆液置于预混罐中，边搅拌边将配制好的稀碱液均匀的倒入预混罐 中，调节浆液PH值至11.0，提取温度控制在35℃，提取时间30min，使蛋白 充分溶解。然后将混合液用泵输送至卧螺离心机中进行离心，分离出的富含蛋 白质的溶液注入沉淀罐中，边搅拌边缓慢加入稀盐酸，调节PH至4.0，使蛋 白质析出，沉淀时间30min。沉淀液用叠片离心机进行分离，得到乳清和含蛋 白的初级凝乳。将乳清泵入乳清中和罐中，边搅拌边缓慢加入稀碱液，调节 PH至6.8，中和后的乳清注入真空浓缩设备中进行浓缩，使其含水量降到45％， 浓缩液用均质机进行均质，即形成了棕褐色的糖浆状物质——豌豆糖蜜。将蛋 白初级凝乳泵入次级罐中，用47-53℃的清水冲洗次级罐中的蛋白凝乳，水料 比为1.5：1，洗涤后的混合浆液用叠片分离机进行分离，将分离得到的次级 蛋白凝乳泵入蛋白中和罐中，边搅拌边缓慢加入稀碱液，使其PH值调节至6.8。 中和后的蛋白凝乳经过高压均质后泵入闪蒸罐中，闪蒸杀菌，杀菌温度110℃， 杀菌时间为15s。杀菌后的浓缩液经高压泵均匀送入干燥塔中进行喷雾干燥， 干燥后的蛋白粉过筛后，送入成品库进行包装。

实施例2

将淀粉浆液置于预混罐中，边搅拌边将配制好的稀碱液均匀的倒入预混罐 中，调节浆液PH值至11.5，提取温度控制在30℃，提取时间60min，使蛋白 充分溶解。然后将混合液用泵输送至卧螺离心机中进行离心，分离出的富含蛋 白质的溶液注入沉淀罐中，边搅拌边缓慢加入稀盐酸，调节PH至4.0，使蛋 白质析出，沉淀时间20min。沉淀液用叠片离心机进行分离，得到乳清和含蛋 白的初级凝乳。将乳清泵入乳清中和罐中，边搅拌边缓慢加入稀碱液，调节 PH至7.2，中和后的乳清注入真空浓缩设备中进行浓缩，使其含水量降到47％， 浓缩液用均质机进行均质，即形成了棕褐色的糖浆状物质——豌豆糖蜜。将蛋 白初级凝乳泵入次级罐中，用47-53℃的清水冲洗次级罐中的蛋白凝乳，水料 比为1.5：1，洗涤后的混合浆液用叠片分离机进行分离，将分离得到的次级 蛋白凝乳泵入蛋白中和罐中，边搅拌边缓慢加入稀碱液，使其PH值调节至7.0。 中和后的蛋白凝乳经过高压均质后泵入闪蒸罐中，闪蒸杀菌，杀菌温度110℃， 杀菌时间为20s。杀菌后的浓缩液经高压泵均匀送入干燥塔中进行喷雾干燥， 干燥后的蛋白粉过筛后，送入成品库进行包装。

实施例3

将淀粉浆液置于预混罐中，边搅拌边将配制好的稀碱液均匀的倒入预混罐 中，调节浆液PH值至12.4，提取温度控制在40℃，提取时间40min，使蛋白 充分溶解。然后将混合液用泵输送至卧螺离心机中进行离心，分离出的富含蛋 白质的溶液注入沉淀罐中，边搅拌边缓慢加入稀盐酸，调节PH至4.5，使蛋 白质析出，沉淀时间30min。沉淀液用叠片离心机进行分离，得到乳清和含蛋 白的初级凝乳。将乳清泵入乳清中和罐中，边搅拌边缓慢加入稀碱液，调节 PH至7.5，中和后的乳清注入真空浓缩设备中进行浓缩，使其含水量降到55％， 浓缩液用均质机进行均质，即形成了棕褐色的糖浆状物质——豌豆糖蜜。将蛋 白初级凝乳泵入次级罐中，用47-53℃的清水冲洗次级罐中的蛋白凝乳，水料 比为2：1，洗涤后的混合浆液用叠片分离机进行分离，将分离得到的次级蛋 白凝乳泵入蛋白中和罐中，边搅拌边缓慢加入稀碱液，使其PH值调节至6.5。 中和后的蛋白凝乳经过高压均质后泵入闪蒸罐中，闪蒸杀菌，杀菌温度120℃， 杀菌时间为15s。杀菌后的浓缩液经高压泵均匀送入干燥塔中进行喷雾干燥， 干燥后的蛋白粉过筛后，送入成品库进行包装。

实验1豌豆蛋白理化指标的对比

取实施例1、2、3提取的豌豆分离蛋白，即下表中的豌豆分离蛋白1、豌 豆分离蛋白2和豌豆分离蛋白3，进行理化成分测定，同时，购买市场上的豌 豆分离蛋白和大豆分离蛋白，测定其理化成分，结果如表1所示：

表1豌豆分离蛋白理化成分检测表

由表1可知，该方法生产的豌豆分离蛋白纯度较高，和市场上出售的高纯 度大豆分离蛋白纯度相当，具有很高的营养价值。

实验2豌豆蛋白功能性的对比

取实施例1、2、3提取的豌豆分离蛋白，即下表中的豌豆分离蛋白1、豌 豆分离蛋白2和豌豆分离蛋白3，进行相关的功能性测定，与市场上购买的豌 豆分离蛋白和大豆分离蛋白相关检验数据对比，结果如表2所示：

表2豌豆分离蛋白功能性检测数据表

由表2可知，该工艺生产的豌豆分离蛋白水溶性较高，在起泡性，吸水吸 油性，乳化性和乳化稳定性方面均优于大豆分离蛋白。

实验3豌豆糖蜜理化指标检测

取实施例1、2、3提取的豌豆糖蜜，进行相关的成分含量的测定，与大豆 糖蜜的相应数据进行对比，结果如表3所示：

表3豌豆糖蜜检测数据表

由表3可知，本发明的方法提取的豌豆糖蜜中总糖含量较高，和大豆糖蜜 的成分相当，具有很好的市场应用前景。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发 明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修 改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。