工藝方案的選擇
目前大豆蛋白的改性方法主要有化學改性、物理改性和酶改性等?;瘜W改性存在對氨基酸生物有效利用有負面影響及產(chǎn)生毒副產(chǎn)物的缺點;酶改性方法生產(chǎn)工藝不易控制;物理改性具有產(chǎn)品無毒副作用,不降低營養(yǎng)價值的優(yōu)點,有著廣泛的應用前景。目前的物理改性有高剪切均質(zhì)改性、熱處理改性、高壓均質(zhì)改性和高頻電磁場改性等方法研究發(fā)現(xiàn)通過單一改性方法很難達到好的效果,因此在改性工藝選擇上我們采用了剪切均質(zhì)改性、瞬時高溫改性、超聲波改性結(jié)合的綜合改性工藝,通過實際生產(chǎn)取得了很好的效果?! ?/font>
工藝路線
將粉狀醇法大豆?jié)饪s蛋白計量后,加入均質(zhì)乳化罐中,加水配成10%~15%的蛋白溶液,開啟均質(zhì)乳化罐進行均質(zhì)處理,再由泵送至超高溫瞬時滅菌機中進行瞬時高溫處理,后經(jīng)冷卻器冷卻,待溫度降到40~50e時用泵將其送入超聲波提取罐中進行超聲波處理,最后進入高壓均質(zhì)機中進行高壓均質(zhì),再送入噴粉塔中噴粉,即得到功能性醇法大豆?jié)饪s蛋白產(chǎn)品。
工藝過程
調(diào)制、剪切均質(zhì)將粉碎后的濃縮蛋白過篩后送入均質(zhì)乳化罐中, 加水調(diào)配成 10%-15%的蛋白溶液, 開啟均質(zhì)乳化罐進行均質(zhì)處理。
瞬時高溫處理
將均質(zhì)處理后的濃縮蛋白溶液用泵送入超高溫瞬時滅菌機中, 在 115-135e的高溫下處理約 35-60 s, 后經(jīng)冷卻器冷卻到 40-50e 進入超聲波改性罐中。
超聲波處理
超聲強度為 3. 6-10. 8 kW,超聲時間為 15- 60m in。高壓均質(zhì)、噴粉超聲波處理后的蛋白溶液經(jīng)高壓均質(zhì)機均質(zhì)后進入高位暫存罐中, 經(jīng)高壓泵送入噴粉塔噴粉。噴粉條件為: 進風溫度 165 -175e , 排風溫度 70-75e , 塔內(nèi)溫度 70-80e , 塔內(nèi)負壓 50 Pa。
產(chǎn)品質(zhì)量指標 (見表)
生產(chǎn)過程中遇到的問題及改進措施
粉碎粒度問題
醇法大豆?jié)饪s蛋白經(jīng)粉碎后送入高剪切均質(zhì)罐中進行均質(zhì)處理, 處理的效果與蛋白質(zhì)顆粒的大小有很大的關(guān)系, 顆粒大, 均質(zhì)效果差,顆粒小, 均質(zhì)效果好。這是因為物料在均質(zhì)乳化罐中通過高速運轉(zhuǎn)的定轉(zhuǎn)子相對運動, 極高的線速度使物料在強烈的剪切、撞擊、研磨和空穴等綜合作用下,SH和SS無法形成二硫鍵, 防止聚集體聚集, 然而在聚集體內(nèi)部蛋白質(zhì)分子位置相對固定, 有利于聚集體內(nèi)二硫鍵的形成, 這反過來又降低了 SH基團濃度及聚集體之間形成二硫鍵而結(jié)合, 使改性大豆?jié)饪s蛋白的分子聚集體具有疏水核心, 外層被親水基團包圍, 類似于天然可溶性蛋白分子結(jié)構(gòu)我們經(jīng)過多次試驗, 最終確定濃縮蛋白粉碎后粒度為 100%過 100目篩, 95% 過 120目篩。
超高溫改性的問題
在均質(zhì)乳化罐的后面,我們選用了超高溫瞬時滅菌機對均質(zhì)后的蛋白溶液進行瞬時高溫處理, 這是因為瞬時高溫能夠使蛋白質(zhì)分子間較弱的共價鍵斷裂, 使相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)分子裂解為相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)分子, 從而達到改性的目的, 該過程也是影響蛋白改性的重要環(huán)節(jié)。
目前, 隨著國內(nèi)對醇法大豆?jié)饪s蛋白技術(shù)和應用研究的不斷深入, 醇法大豆?jié)饪s蛋白的生產(chǎn)正在成為一種發(fā)展方向, 質(zhì)優(yōu)價廉的功能性醇法大豆?jié)饪s蛋白有取代大豆分離蛋白的趨勢, 由于其完全去除豆腥味, 在乳制品應用方可以替代部分奶粉, 降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本, 市場潛力很大。