乳制品专用分离蛋白的制备方法 所属技术领域
本发明属于大豆深加工技术领域，确切的说是乳制品专用分离蛋白的制备方法
背景技术
目前国内生产的大豆分离蛋白主要是应用于肉制品中的凝胶型和注射型分离蛋白，乳品专用分离蛋白应用于乳粉、液体奶、冰淇淋尚无生产，国外有几个厂家已对乳品专用蛋白进行了研制和生产，如美国保利来公司、ADM公司等，它们的产品虽然分散性好，但分散稳定性差，一般在50-70％之间，乳化能力也不高，普遍在300-450ml/g。1999年大豆分离蛋白在乳品和饮料中的需求量为5000吨，2002年将达到40000吨左右，以大豆分离蛋白为主要成分的乳品和饮料产品的产量为40-58万吨。大豆分离蛋白在乳品中的应用潜力极大。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述技术中存在的不足之处，提供一种乳制品专用分离蛋白的制备方法
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
(1)低温脱脂豆片
取低温脱脂白豆片投入浸出罐。
(2)一次浸出
将低温脱脂豆片溶于45℃-52℃水中。首先将45℃-52℃的水按水料比22∶1-8∶1加入浸出罐中，用氢氧化钠(NaOH，浓度为10％-30)将水与低温脱脂豆片的pH值调至6.8-9.0，匀速搅拌，保持以上工艺条件10-40分钟后即为一次浸出的浸出液
(3)蛋白液与豆渣分离.
将可溶性蛋白，碳水化合物和盐从浸出液分离出来、分离机分离，分离后液相为一次浸出的蛋白液，固相为一次浸出豆渣，一次浸出蛋白液浓度为6-20％。
(4)二次浸出
将一次浸出豆渣溶于二次浸出罐中，水温保持45℃-52℃之间，水料比12∶1-5∶1，将水加入浸出罐中。pH值保持自然，不进行人工调整，二次浸出保持10-30分钟后为二次浸出的浸出液。
(5)豆渣和蛋白液的二次分离
将可溶性蛋白，碳水化合物和盐从浸出液分离出来。分离后液相为二次浸出蛋白液，分离后二次浸出蛋白液浓度为6-20％。
(6)脱气
分离后将一次浸出蛋白液和加二次浸出蛋白打入脱气罐，加入消泡剂，添加量为6-12kg/hr。
(7)酸沉
蛋白液经脱气后经泵进入酸沉罐前，经一个在线混拌器加浓度为10％-30％的食品级盐酸调pH值，将pH值控制在4.2-4.5。
(8)初级凝乳和初级乳清的分离
经酸沉后的蛋白液由分离机分离，分离机分离出的轻相为初级乳清，重相为初级凝乳，初级乳清要求离心实验时沉淀物≤0.05ML/15ML。初级凝乳固形物为10-25％。
(9)将初级凝乳在解碎机中加水稀释至浓度为6-16％。
(10)水洗
初级凝乳经解碎机加水解碎稀释后在管道中进行水洗，根据初级凝乳流量计算机自动控制加水阀，水料比6∶1-2∶1，水温为45℃-50℃，加水量为6-18T/h，之后进入水冼罐。进行水洗。
(11)次级凝乳和次级乳清的分离
水洗后地初级凝乳进入分离机，乳清离心试验沉淀物≤0.05ml/ml，经分离机分离后轻相为次级乳清，分离机分离出来的次级凝乳进入解碎机加水稀释，经泵进入老化工序，稀释后的凝乳浓度约为6-16％。
(12)酶解老化
稀释后的凝乳在老化罐进行老化，调整固形物浓度8-14％加入酶制剂克劳斯A、克劳斯B，两种酶比例1∶1-1∶10，添加量0.05-0.3％，酶解pH值5.0-8.0；酶解时间2-6小时；酶解温度40-70℃；酶解完成后加双氧水进行老化，双氧水用量15-30L/T干物质，老化时间0.2-2小时。
(13)中和及热处理
酶解老化后的次凝乳经泵进入缓冲罐，有液位控制系统保证缓冲罐的液位恒定，再通过泵进入接触器中进行连续中和，在接触上有pH计检测点，通过调节碱计量泵加碱中和，调整次级凝乳pH值6.0-7.5，在中和同时进行热处理，对物料进行物理改性和杀菌。杀菌温度80℃-90℃，凝乳经泵到均质机然后经泵抽出通过均质机均质后到达高压泵进行喷雾干燥。
(14)喷雾干燥、卵磷脂喷涂
采用压力喷雾，热风干燥，高压泵出口压力达500bar以上，干燥塔凝乳进料量为2-4T/h，出口温度为80-90℃，水蒸发量为2-4T/h，凝乳先经过过滤器再经过均质机送到高压泵再到干燥塔内脱去水分，同时设在塔内的喷嘴对物料喷涂磷脂，卵磷脂喷涂量为干物质的0.5-2％，喷嘴压力300-400kg/cm2，塔出口温度80-90℃，干粉经冷却转到下一工序。
(15)混拌和包装
喷雾干燥后的产品在流化床内喷涂磷脂，经混拌器混拌后，进行包装。
本发明的优点：
1、本发明解决了分离蛋白在乳制品中应用的难点，首先是溶解性问题，溶解性好，容易和其它料混合均匀，在均质过筛的过程中，未溶解的蛋白质颗粒被截留到筛网之上，不仅堵塞筛网，而且产品中的蛋白质含量降低，营养损失。
2、其次是乳粉成品及乳品饮料中，蛋白质的加入，使产品的分散性差，有蛋白质疙瘩，易沉淀。
3、蛋白质提取采用二次浸出工艺，蛋白质得率高，选用了两种特殊酶制剂，一种为克劳斯A、，利用其蛋白内断酶的活性，对蛋白质水解获取水解产物，同时利用另一种为克劳斯B酶制剂，对蛋白质进行了选择性的酶解，蛋白质的水解度控制在15％-25％范围，生产出一种乳品专用分离蛋白。
4、产品具有非常高的乳化能力(500-700ml油/g蛋白质)，没有任何异味。乳品专用分离蛋白在水中迅速分散并溶解，无团粒、疙瘩，使其在液体乳、乳粉及冰淇淋的加工中应用更方便，与加入其它类型的分离蛋白相比使液态产品的稳定性更好，乳粉的冲调性更佳。
5、主要性能指标
粗蛋白质(干基％)≥90
pH值：6.7±0.5
NSI(％)：≥90
溶解性：轻微搅拌，全部溶解
分散性：无结快，于水中迅速分散
分散稳定性(％)：≥90
乳化稳定性(％)：≥90
乳化能力(ml/g)：≥500
【具体实施方式】
下面对本发明的实施例做进一步详细描述
(1)低温脱脂豆片
取低温脱脂白豆片投入浸出罐。
(2)一次浸出
将低温脱脂豆片溶于45℃-52℃水中。首先将45℃-52℃的水按水料比22∶1-8∶1加入浸出罐中，用氢氧化钠(NaOH，浓度为10％-30)将水与低温脱脂豆片的pH值调至6.8-9.0，匀速搅拌，保持以上工艺条件10-40分钟后即为一次浸出的浸出液
(3)蛋白液与豆渣分离
将可溶性蛋白，碳水化合物和盐从浸出液分离出来、分离机分离，分离后液相为一次浸出的蛋白液，固相为一次浸出豆渣，一次浸出蛋白液浓度为6-20％。
(4)二次浸出
将一次浸出豆渣溶于二次浸出罐中，水温保持45℃-52℃之间，水料比12∶1-5∶1，将水加入浸出罐中。pH值保持自然，不进行人工调整，二次浸出保持10-30分钟后为二次浸出的浸出液。
(5)豆渣和蛋白液的二次分离
将可溶性蛋白，碳水化合物和盐从浸出液分离出来。分离后液相为二次浸出蛋白液，分离后二次浸出蛋白液浓度为6-20％。
(6)脱气
分离后将一次浸出蛋白液和加二次浸出蛋白打入脱气罐，加入消泡剂，添加量为6-12kg/hr。
(7)酸沉
蛋白液经脱气后经泵进入酸沉罐前，经一个在线混拌器加浓度为10％-30％的食品级盐酸调pH值，将pH值控制在4.2-4.5。
(8)初级凝乳和初级乳清的分离
经酸沉后的蛋白液由分离机分离，分离机分离出的轻相为初级乳清，重相为初级凝乳，初级乳清要求离心实验时沉淀物≤0.05ML/15ML。初级凝乳固形物为10-25％。
(9)将初级凝乳在解碎机中加水稀释至浓度为6-16％。
(10)水洗
初级凝乳经解碎机加水解碎稀释后在管道中进行水洗，根据初级凝乳流量计算机自动控制加水阀，水料比6∶1-2∶1，水温为45℃-50℃，加水量为6-18T/h，之后进入水冼罐。进行水洗。
(11)次级凝乳和次级乳清的分离
水洗后的初级凝乳进入分离机，乳清离心试验沉淀物≤0.05ml/ml，经分离机分离后轻相为次级乳清，分离机分离出来的次级凝乳进入解碎机加水稀释，经泵进入老化工序，稀释后的凝乳浓度约为6-16％。
(12)酶解老化
稀释后的凝乳在老化罐进行老化，调整固形物浓度8-14％加入酶制剂克劳斯A、克劳斯B，两种酶比例1∶1-1∶10，添加量0.05-0.3％，酶解pH值5.0-8.0；酶解时间2-6小时；酶解温度40-70℃；酶解完成后加双氧水进行老化，双氧水用量15-30L/T干物质，老化时间0.2-2小时。
(13)中和及热处理
酶解老化后的次凝乳经泵进入缓冲罐，有液位控制系统保证缓冲罐的液位恒定，再通过泵进入接触器中进行连续中和，在接触上有pH计检测点，通过调节碱计量泵加碱中和，调整次级凝乳pH值6.0-7.5，在中和同时进行热处理，对物料进行物理改性和杀菌。杀菌温度80℃-90℃，凝乳经泵到均质机然后经泵抽出通过均质机均质后到达高压泵进行喷雾干燥。
(14)喷雾干燥、卵磷脂喷涂
采用压力喷雾，热风干燥，高压泵出口压力达500bar以上，干燥塔凝乳进料量为2-4T/h，出口温度为80-90℃，水蒸发量为2-4T/h，凝乳先经过过滤器再经过均质机送到高压泵再到干燥塔内脱去水分，同时设在塔内的喷嘴对物料喷涂磷脂，卵磷脂喷涂量为干物质的0.5-2％，喷嘴压力300-400kg/cm2，塔出口温度80-90℃，干粉经冷却转到下一工序。
(15)混拌和包装
喷雾干燥后的产品在流化床内喷涂磷脂，经混拌器混拌后，进行包装。
实施例1
(1)温脱脂豆片
取低温脱脂白豆片投入浸出罐。
(2)一次浸出
将低温脱脂豆片溶于50℃水中。首先将低温脱脂豆片溶于50℃的水按水料比18∶1加入浸出罐中，用氢氧化钠(NaOH，浓度为30％)将水与低温脱脂豆片的pH值调至7.5匀速搅拌，保持以上工艺条件30分钟后即为一次浸出的浸出液。
(3)蛋白液与豆渣分离。
将可溶性蛋白，碳水化合物和盐从浸出液分离出来、分离机分离，分离后液相为一次浸出的蛋白液，固相为一次浸出豆渣，一次浸出蛋白液浓度为12％。
(4)二次浸出
将一次浸出豆渣溶于二次浸出罐中，水温保持50℃之间，水料比7∶1，将水加入浸出罐中。pH值保持自然，不进行人工调整，二次浸出保持20分钟后为二次浸出的浸出液。
(5)豆渣和蛋白液的二次分离
将可溶性蛋白，碳水化合物和盐从浸出液分离出来。分离后液相为二次浸出蛋白液，分离后二次浸出蛋白液浓度为8％。
(6)脱气
分离后将一次浸出蛋白液和加二次浸出蛋白打入脱气罐，加入消泡剂，添加量为10kg/h。
(7)酸沉
蛋白液经脱气后经泵进入酸沉罐前，经一个在线混拌器加盐酸(食品级HCL浓度为30％)调pH值，将pH值控制在4.4。
(8)初级凝乳和初级乳清的分离
经酸沉后的蛋白液由分离机分离，浓度约为8％。分离机分离出的轻相为初级乳清，重相为初级凝乳，初级乳清要求离心实验时沉淀物≤0.05ML/15ML。初级凝乳固形物为14％，
(9)将初级凝乳在解碎机中加水稀释至浓度为10％。
(10)水洗
初级凝乳经解碎机加水解碎稀释后在管道中进行水洗，根据初级凝乳流量计算机自动控制加水阀，水料比2∶1，水温为50℃，之后进入水冼罐。进行水洗。
(11)次级凝乳和次级乳清的分离
水洗后的初级凝乳进入分离机，次级乳清离心试验沉淀物≤0.05ml/ml，经分离机分离后轻相为次级乳清，分离机分离出来的次级凝乳进入解碎机加水稀释，经泵进入老化工序，稀释后的凝乳浓度约为12％。
(12)酶解老化
稀释后的凝乳在老化罐进行老化，调整固形物浓度10％加入酶制剂克劳斯A、克劳斯B，两种酶比例1∶1，添加量0.2％，酶解pH值6.0；酶解时间3小时；酶解温度45℃；酶解完成后加双氧水进行老化，双氧水用量15L/T干物质，老化时间0.5小时。
(13)中和及热处理
酶解老化后的次凝乳经泵进入缓冲罐，有液位控制系统保证缓冲罐的液位恒定，再通过泵进入接触器中进行连续中和，在接触上有pH计检测点，通过调节碱计量泵加碱中和，调整次级凝乳pH值7.0，在中和同时进行热处理，对物料进行物理改性和杀菌。杀菌温度90℃，凝乳经泵到均质机然后经泵抽出通过均质机均质后到达高压泵进行喷雾干燥。
(14)喷雾干燥、卵磷脂喷涂
采用压力喷雾，热风干燥，高压泵出口压力达520bar，干燥塔凝乳进料量为2.5T/h，出口温度为80℃，水蒸发量为2.2T/h，凝乳先经过过滤器再经过均质机送到高压泵再到干燥塔内脱去水分，同时设在塔内的喷嘴对物料喷涂磷脂，卵磷脂喷涂量为干物质的1％，喷嘴压力400kg/cm2，塔出口温度80℃，干粉经冷却转到下一工序。
(15)混拌和包装
喷雾干燥后的产品在流化床内喷涂磷脂，经混拌器混拌后，进行包装。
实施例2
(1)低温脱脂豆片
取低温脱脂白豆片投入浸出罐。
(2)一次浸出
将低温脱脂豆片溶于48℃水中。首先将低温脱脂豆片溶于48℃的水按水料比16∶1加入浸出罐中，用氢氧化钠(NaOH，浓度为30％)将水与低温脱脂豆片的pH值调至7.5匀速搅拌，保持以上工艺条件30分钟后即为一次浸出的浸出液。
(3)蛋白液与豆渣分离。
将可溶性蛋白，碳水化合物和盐从浸出液分离出来、分离机分离，分离后液相为一次浸出的蛋白液，固相为一次浸出豆渣，一次浸出蛋白液浓度为12％。
(4)二次浸出
将一次浸出豆渣溶于二次浸出罐中，水温保持48℃之间，水料比10∶1，将水加入浸出罐中。pH值保持自然，不进行人工调整，二次浸出保持20分钟后为二次浸出的浸出液。
(5)豆渣和蛋白液的二次分离
将可溶性蛋白，碳水化合物和盐从浸出液分离出来。分离后液相为二次浸出蛋白液，分离后二次浸出蛋白液浓度为8％。
(6)脱气
分离后将一次浸出蛋白液和加二次浸出蛋白打入脱气罐，加入消泡剂，添加量为10kg/h。
(7)酸沉
蛋白液经脱气后经泵进入酸沉罐前，经一个在线混拌器加盐酸(食品级HCL浓度为30％)调pH值，将pH值控制在4.5。
(8)初级凝乳和初级乳清的分离
经酸沉后的蛋白液由分离机分离，浓度约为8％。分离机分离出的轻相为初级乳清，重相为初级凝乳，初级乳清要求离心实验时沉淀物≤0.05ML/15ML。初级凝乳固形物为14％，
(9)将初级凝乳在解碎机中加水稀释至浓度为10％。
(10)水洗
初级凝乳经解碎机加水解碎稀释后在管道中进行水洗，根据初级凝乳流量计算机自动控制加水阀，水料比2∶1，水温为48℃，之后进入水冼罐。进行水洗。
(11)次级凝乳和次级乳清的分离
水洗后的初级凝乳进入分离机，次级乳清离心试验沉淀物≤0.05ml/ml，经分离机分离后轻相为次级乳清，分离机分离出来的次级凝乳进入解碎机加水稀释，经泵进入老化工序，稀释后的凝乳浓度约为12％。
(12)酶解老化
稀释后的凝乳在老化罐进行老化，调整固形物浓度10％加入酶制剂克劳斯A、克劳斯B，两种酶比例1∶1，添加量0.2％，酶解pH值6.0；酶解时间3.5小时；酶解温度50℃；酶解完成后加双氧水进行老化，双氧水用量15L/T干物质，老化时间0.5小时。
(13)中和及热处理
酶解老化后的次凝乳经泵进入缓冲罐，有液位控制系统保证缓冲罐的液位恒定，再通过泵进入接触器中进行连续中和，在接触上有pH计检测点，通过调节碱计量泵加碱中和，调整次级凝乳pH值6.8，在中和同时进行热处理，对物料进行物理改性和杀菌。杀菌温度90℃，凝乳经泵到均质机然后经泵抽出通过均质机均质后到达高压泵进行喷雾干燥。
(14)喷雾干燥、卵磷脂喷涂
采用压力喷雾，热风干燥，高压泵出口压力达520bar，干燥塔凝乳进料量为2.5T/h，出口温度为80℃，水蒸发量为2.2T/h，凝乳先经过过滤器再经过均质机送到高压泵再到干燥塔内脱去水分，同时设在塔内的喷嘴对物料喷涂磷脂，卵磷脂喷涂量为干物质的1％，喷嘴压力400kg/cm2，塔出口温度80℃，干粉经冷却转到下一工序。
(15)混拌和包装
喷雾干燥后的产品在流化床内喷涂磷脂，经混拌器混拌后，进行包装。