用饮食业下脚料生产蛋白粉的工艺及其设备制造技术

本发明专利技术涉及一种生产蛋白粉的工艺及其设备，具体的说是一种利用饮食业下脚料（泔脚）生产蛋白粉的工艺，本发明专利技术还涉及采用该工艺生产蛋白粉的成套设备。将饮食业下脚料通过人工及机械方法除去其中含有的塑料、陶瓷、金属制品等杂质后，进行破碎，使其变为小颗粒状，再进行磨浆，使之变为糊状物，然后进行糖化，使之所含淀粉转变为糖，便于加入啤酒酵母进行酵，将发酵液经分离、蒸发、干燥、破碎后，成为粉末状蛋白质，最后打包入库。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生产蛋白粉的工艺及其设备，具体的说是一种利用饮食业下脚料(泔脚)生产蛋白粉的工艺，本专利技术还涉及采用该工艺生产蛋白粉的成套设备。
技术介绍
肉食品加工业、畜产品加工业的下脚料，宾馆、饭店等饮食业的剩饭菜都是一种生物性废料。目前，对这些废料的处理方法：一是作为垃圾扔掉；二是直接用来做养殖饲料。前者增加了对环境的污染，后者则成为人畜共患疾病的传染渠道，产生“垃圾猪”、“垃圾鸡”、“垃圾羊”等，危害人类健康，让我们谈之色变的疯牛病，就是动物性饲料引起的。在文献中已有利用畜禽的下脚料生产化工产品的记载，如利用猪皮、毛发、畜血、生产氨基酸，利用骨胶下脚料生产磷酸钙等(参见《化工小产品生产法》湖南科技出版社1989年第一版)。但是，这些工艺的原材料和产成品都比较单一，成本较高，不能适用于处理及日益增多的食品加工及饮食业下脚料。随着社会经济的发展和城市饭店的增多，剩饭菜的处理，已成为城市管理的难题，有些城市用法规形式禁止用来作饲料，但由于缺乏对剩饭菜的统一处理渠道，因此往往禁而不止，成为困扰城市管理的一大难题。
技术实现思路
本专利技术的目在于提供一种用饮食业下脚料生产蛋白粉的工艺及其设备，对饮食业下脚料经过工业化生产变为一种粉末状的蛋白质，以改变饲料中蛋白质的含量，增加饲料营养；同时又可减少饮食业下脚料对环境的污染和其对疾病的传播。本专利技术的目的是这样实现的，该蛋白粉的生产工艺包括以下步骤：1、泔脚除杂：将回收的泔脚倒入贮罐，泔脚如果结冻为固态，须先熔化为液态，搅拌前先用人工除去泔脚中混有的塑料杂物，然后启动立式搅拌装置，在搅拌过程中，由于重力的作用，泔脚中混有的破碎的陶瓷、玻璃、金属杂物会沉积到贮罐的底部，用真空吸料法将除杂后的泔脚打入下道工序——破碎，最后用人工方法清除贮罐底部的陶瓷、玻璃和金属杂物。2、破碎：将除杂后的泔脚打入笼式破碎机中进行破碎，使-->泔脚变成小颗粒糊状液态物，最后输送到下道工序——磨浆。3、磨浆：为了便于糖化(水解)，破碎后的小颗粒糊状泔脚经过磨浆机被磨成细小粉末糊状物料进入贮罐，最后进入下道工序——糖化。4、糖化：将磨浆后的糊状泔脚打入糖化罐，夹套内通入蒸汽以使物料升温，同时开动搅拌，当温度升到50℃～100℃(升温的目的是灭菌)时，加入浓度为85％磷酸(H3PO4)，(磷酸量为投料量的2％，目的是调整PH值，同时为酵母繁殖提供磷)、浓度为36～38％，盐酸(HCl)、调整PH值至1；温度保持50℃～100℃，搅拌4～5小时后，夹套内通入冷水，同时开动搅拌，当物料温度降到40℃时，加入浓度为25～28％的氨水(NH3H2O)(氨水添加量为淀粉量的5％)，固体氢氧化钠(NaoH)，调整PH值为7(此时糖化液呈中性)，此时夹套内通入冷水，开动搅拌，使罐内物料降温到到30℃，加入糖化酶及淀粉酶(两种酶的比例为1∶1)(糖化酶及淀粉酶的添加量为投料量的1～5％)，同时检测糖化是否彻底，整个糖化过程罐内压力控制在0.05MPa以下。然后进入下道工序——发酵。当加盐酸调整PH值时，若PH值始终为7，检查淀粉是否完全糖化，当完全糖化后，若PH值小于7，则入加氨水，调整PH值为7。盐酸的作用除调整PH值外，还可加快糖化速度。5、发酵：将糖化后的物料以流加的方式加入发酵罐，先少加，然后逐渐增多，然后再逐渐减少；菌种(啤酒酵母)一次加入(菌种添加量小于投料量的20％)，同时罐内通入洁净的空气，开动搅拌、物料温度控制在30℃以下，发酵12～15小时，然后煮沸。整个发酵过程中，罐内压力控制在0.05MPa以下。①、发酵放热，开始时温度上升，结束时温度下降，当温度降至恒定值时，证明发酵已经结束，此时煮沸。②、发酵过程中，注意观察二氧化碳(CO2)、溶化氧(O2)、酒精(C2H5OH)的测定值，以判断副产物的产生情况，正常情况下，CO2与O2流量相等时，证明无副产物产生。6、固液分离、蒸发、干燥：将发酵液打入固液分离机，分离后固体送入真空干燥机，分离后液体分为两部分，少量返回发酵罐作为母液，大部分打入三效蒸发器进行蒸发，蒸发后固体送入真空干燥机，与分离后固体一起进行干燥，使物料水份降至5％以下。干燥后物体进入下道工序——破碎。7、破碎：将真空干燥后的物料(颗粒状蛋白粉)送入锤片-->粉碎机内粉碎，使其变为粉末状，然后将此粉末送入下道工序——打包。8、打包：将粉末状蛋白粉送入电子打包秤仓内，蛋白粉包装物内衬防潮薄膜，重量5～25kg不等。用饮食业下脚料生产蛋白粉的成套设备包括：1、一个泔脚除杂设备：贮罐，贮罐内安装有立式搅拌装置。2、一个破碎设备：本工序采用自制的笼式破碎机，其破碎件为一个高速旋转的圆框，圆框的一端为一个封闭的板结构，板中心与旋转轴相连，旋转轴支承在轴承上，轴的另一端装有带轮，由电动机通过传送带传动，使轴高速旋转，圆框的另一端为敞开式，供进料口给料，圆框的圆周上用圆钢按一定间隙焊接组成一个圆环，形似笼子。其破碎比由转子的转速来调整，最大可达40。3、一个磨浆设备：本工序采用自制的磨浆机，其破碎的工件是两个截锥体：一个是动锥(内锥)、另一个定锥(外锥)，是机架的一部分，是静止的，动锥的外表面及定锥的内表面有凸凹不平的波纹状沟回，破碎后的小颗粒糊状泔脚从定锥与动锥间流过时被磨成细小粉末糊状物料[以便于糖化(水解)]进入下道工序——糖化。4、一个糖化设备：此设备由专利技术者自制，是蛋白粉生产主体设备，其结构为：两端为椭圆形封头柱形罐，罐体下方2/3部分带有夹套，夹套上安有进汽口和出水口以及PH计、温度计插孔、夹套下方封头有进水口和出水口以及进出料口，罐体上方安有调速电机，调速电机与罐内的搅拌轴相连，主轴上安有横向搅拌翅，罐体上方1/3处安有取样口和进气口，罐内螺旋形气管上有小出气孔，罐体上方封头安装视镜2个，加料口1个，压力表及真空表孔位，并设有出气孔。5、一个发酵设备：发酵罐由专利技术者自制，是蛋白粉生产的主体设备，其结构与糖化罐相同，只是罐顶无真空表。6、固液分离机、三效蒸发器、真空干燥机，此三种设备均外购。7、一个破碎设备：此工序选用专利技术人自制的锤片粉碎机，8、打包机：自制的电子打包秤仓内。本专利技术具有以下优点：1、能有效大量处理食品加工业和饮食业产生的下脚料，变废弃物为可再生利用资源；-->2、采用高效灭菌工艺，切断了人畜共患疾病的传染渠道，利于人类健康。3、不产生废渣、废水，没有二资污染，节能，产品营养价值高，蛋白质含量35％以上，脂肪含量45％以上，可代替豆粕，蛋白利用系数高于豆粕，可作为原料生产各种饲料系列产品，如猪饲料、牛饲料、鸡饲料、鱼饲料等，试产的产品得到用户的认可，在同等营养条件下，价格比当前饲料或豆粕低10～20％，要求大量供应。5、经济效益：产品按纯利500～1000元/吨计算，如年产10万吨，则纯利5000万元～1亿元。附图说明图1为本专利技术生产泔脚蛋白粉的工艺流程图。图2为本专利技术生产泔脚蛋白粉成套设备结构示意图。图3为本专利技术成套设备之糖化罐结构示意图。图4为本专利技术成套设备之发酵罐结构示意图。具体实施方式取泔脚料100kg，按下列步骤生产：1、泔脚除杂：将回收的泔脚倒入贮罐，泔脚如果结冻为固态，须先熔化为液态，搅拌前先用人工除去泔脚中混有的塑料杂物，然后启动立式搅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用饮食业下脚料生产蛋白粉的工艺，其特征在于：该蛋白粉的生产工艺包括以下步骤：（１）、泔脚除杂：将回收的泔脚倒入贮罐，泔脚如果结冻为固态，须先熔化为液态，搅拌前先用人工除去泔脚中混有的塑料杂物，然后启动立式搅拌装置，在搅拌 过程中，由于重力的作用，泔脚中混有的破碎的陶瓷、玻璃、金属杂物会沉积到贮罐的底部，用真空吸料法将除杂后的泔脚打入下道工序－－破碎，最后用人工方法清除贮罐底部的陶瓷、玻璃和金属杂物；（２）、破碎：将除杂后的泔脚打入笼式破碎机中进行破碎 ，使泔脚变成小颗粒糊状液态物，最后输送到下道工序－－磨浆；（３）、磨浆：为了便于糖化（水解），破碎后的小颗粒糊状泔脚经过磨浆机被磨成细小粉末糊状物料进入贮罐，最后进入下道工序－－糖化；（４）、糖化：将磨浆后的糊状泔脚打入糖化 罐，夹套内通入蒸汽以使物料升温，同时开动搅拌，当温度升到５０℃～１００℃（升温的目的是灭菌）时，加入浓度为８５％磷酸（Ｈ↓［３］ＰＯ↓［４］），（磷酸量为投料量的２％，目的是调整ＰＨ值，同时为酵母繁殖提供磷）、浓度为３６～３８％，盐酸（ＨＣｌ）、调整ＰＨ值至１；温度保持５０℃～１００℃，搅拌４～５小时后，夹套内通入冷水，同时开动搅拌，当物料温度降到４０℃时，加入浓度为２５～２８％的氨水（ＮＨ↓［３］Ｈ↓［２］Ｏ）（氨水添加量为淀粉量的５％），固体氢氧化钠（ＮａｏＨ），调整ＰＨ值为７（此时糖化液呈中性），此时夹套内通入冷水，开动搅拌，使罐内物料降温到到３０℃，加入糖化酶及淀粉酶（两种酶的比例为１∶１）（糖化酶及淀粉酶的添加量为投料量的１～５％），同时检测糖化是否彻底，整个糖化过程罐内压力控制在０．０５ＭＰａ以下，然后进入下道工序－－发酵；当加盐酸调整ＰＨ值时，若ＰＨ值始终为７，检查淀粉是否完全糖化，当完全糖化后，若ＰＨ值小于７，则入加氨水，调整ＰＨ值为７，盐酸的作用除调整ＰＨ值外，还可加快糖化速度；（５）、发酵：将糖化后的物料以流加 的方式加入发酵罐，先少加，然后逐渐增多，然后再逐渐减少；菌种（啤酒酵母）一次加入（菌种添加量小于投料量的２０％），同时罐内通入洁净的空气，开动搅拌、物料温度控制在３０℃以下，发酵１２～１５小时，然后煮沸。整个发酵过程中，罐内压力控制在０．０５ＭＰａ以下；①、发酵放热，开始时温度上升，结束时温度下降，当温度降至恒定值时，证明发酵已经结束，此时煮沸；②、发酵过程中，注...

【技术特征摘要】
1、一种用饮食业下脚料生产蛋白粉的工艺，其特征在于：该蛋白粉的生产工艺包括以下步骤：(1)、泔脚除杂：将回收的泔脚倒入贮罐，泔脚如果结冻为固态，须先熔化为液态，搅拌前先用人工除去泔脚中混有的塑料杂物，然后启动立式搅拌装置，在搅拌过程中，由于重力的作用，泔脚中混有的破碎的陶瓷、玻璃、金属杂物会沉积到贮罐的底部，用真空吸料法将除杂后的泔脚打入下道工序——破碎，最后用人工方法清除贮罐底部的陶瓷、玻璃和金属杂物；(2)、破碎：将除杂后的泔脚打入笼式破碎机中进行破碎，使泔脚变成小颗粒糊状液态物，最后输送到下道工序——磨浆；(3)、磨浆：为了便于糖化(水解)，破碎后的小颗粒糊状泔脚经过磨浆机被磨成细小粉末糊状物料进入贮罐，最后进入下道工序——糖化；(4)、糖化：将磨浆后的糊状泔脚打入糖化罐，夹套内通入蒸汽以使物料升温，同时开动搅拌，当温度升到50℃～100℃(升温的目的是灭菌)时，加入浓度为85％磷酸(H3PO4)，(磷酸量为投料量的2％，目的是调整PH值，同时为酵母繁殖提供磷)、浓度为36～38％，盐酸(HCl)、调整PH值至1；温度保持50℃～100℃，搅拌4～5小时后，夹套内通入冷水，同时开动搅拌，当物料温度降到40℃时，加入浓度为25～28％的氨水(NH3H2O)(氨水添加量为淀粉量的5％)，固体氢氧化钠(NaoH)，调整PH值为7(此时糖化液呈中性)，此时夹套内通入冷水，开动搅拌，使罐内物料降温到到30℃，加入糖化酶及淀粉酶(两种酶的比例为1∶1)(糖化酶及淀粉酶的添加量为投料量的1～5％)，同时检测糖化是否彻底，整个糖化过程罐内压力控制在0.05MPa以下，然后进入下道工序——发酵；当加盐酸调整PH值时，若PH值始终为7，检查淀粉是否完全糖化，当完全糖化后，若PH值小于7，则入加氨水，调整PH值为7，盐酸的作用除调整PH值外，还可加快糖化速度；(5)、发酵：将糖化后的物料以流加的方式加入发酵罐，先少加，然后逐渐增多，然后再逐渐减少；菌种(啤酒酵母)一次加入(菌种添加量小于投料量的20％)，同时罐内通入洁净的空气，开动搅拌、物料温度控制在30℃以下，发酵12～15小时，然后煮沸。整个发酵过程中，罐内压力控制在0.05MPa以下；①、发酵放热，开始时温度上升，结束时温度下降，当温度降至恒定值时，证明发酵已经结束，此时煮沸；②、发酵过程...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴权，
申请(专利权)人：张兴权，
类型：发明
国别省市：22[中国|吉林]