高蛋白营养浓缩物的制造方法技术

一种高蛋白营养浓缩物的制造方法，其特征在于它采用梯度分离物理法（ＧＳＰＭ）来进行固液分离，具体步骤包括： ａ、原料预处理；经预处理后得到适合下一步操作的含有包括蛋白质在内的营养物的液体物料； ｂ、高速离心分离；将上述液体物料经高速离心分离后得到富含以蛋白质为主的营养物的浓缩液和仍含有部分营养物的半清液； ｃ、膜分离；将上述半清液在适当条件下经滤膜分离得到富含营养物的浓缩液和基本不含营养物的透明清液； ｄ、后处理；后处理包括将上述步骤ｂ和步骤ｃ中得到的浓缩液拌和均匀并进一步浓缩和／或进行烘干处理。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高蛋白营养浓缩物的制造方法
本专利技术涉及一种高蛋白营养浓缩物的制造方法，具体说是以植叶或动物奶等为原料生产高蛋白营养浓缩物如膏状产品或固体粉状产品。
技术介绍
从植叶中提取叶蛋白始于二战期间的德国，以后扩展到法、英等欧洲诸国，澳大利亚、新西兰、日本等国也有叶蛋白的工业化生产。这些叶蛋白大多用于畜牧业，某些国家更进一步去其生物碱、皂素以及有害杂质用于食品。我国近十年来相继出现了一些研究，现已有投入生产，它进一步弥补了我国蛋白饲料资源的不足，提高了畜牧业发展的后劲，但由于其制备方法仍沿用化学法，尚不能提高生产作业效率以扩大市场占有率。综合国内外叶蛋白制造业状况无疑尚存在如下一些缺点：(1)环境污染严重：其化工工艺法加工过程中需加入酸及溶剂等化学物质，包括有机酸、盐析或有机溶剂等使蛋白质沉淀，其上浮液体积重量为沉淀的8～9倍，加酸使液汁的PH值为4～5，而其上浮液的营养物质TOC(总有机碳)又未能收回，故其PH值、COD(化学需氧量)等可想而知均不符合国家规定排放指标，这些污水均可致环境污染。(2)资源的利用率不高(包括主产品得率和副产品利用附加值)：根据实际经验：鲜嫩植叶的浆液营养固体物含量大致为8.8±％，如扣除粗纤维及其所含可消化营养物(粗纤维制取过程的耗损)为6.2±％，又兼化工法生产沉淀的上浮液中由于含有可溶性蛋白、可溶性碳水化合物等约占总含量20±％的营养物未能利用而使其原料的固体产品得率低于60％；在经压榨后残渣粕中尚含有约20～30％的可食性营养固体物，这一物质常作为副产品“干草”或就地“青贮”出售，这些饲料的价值不高，影响了资源的利用效益和产品附加值的提高。(3)加热法、投药法或加热投药兼用，不但物耗大、能耗也大，因而成本较高；某些企业用加热法，如加热至80℃，若以日产5吨蛋白粉计算，其所需原料大致需70吨(尚不计算因利用率不高所受耗损值)，如此大的重量与体积的液料将其加温至80℃，热能消耗巨大可知。另外，目前奶粉的制造通常采用高温喷雾法，它是在240℃条件下，将奶以雾状蒸发即成为奶粉。该法能耗巨大，生产条件苛刻，生产成本高。经计算，用该法每生产一斤需1.5±元的热能耗费。
技术实现思路
-->本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种环保、资源利用率高、生产成本低的高蛋白营养浓缩物的制造方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：该种高蛋白营养浓缩物的制造方法，其特征在于它采用梯度分离物理法(GSPM)来进行固液分离，具体步骤包括：a、原料预处理；经预处理后得到适合下一步操作的含有包括蛋白质在内的营养物的液体物料；b、高速离心分离；将上述液体物料经高速离心分离后得到富含以蛋白质为主的营养物的浓缩液和仍含有部分营养物的半清液；c、膜分离；将上述半清液在适当条件下经滤膜分离得到富含营养物的浓缩液和基本不含营养物的透明清液；d、后处理；后处理包括将上述步骤b和步骤c中得到的浓缩液拌和均匀并进一步浓缩和/或进行烘干处理。所述的膜分离步骤中所用的滤膜是纳滤(NF)膜；至于膜分离的条件可根据具体选用的滤膜的性能而加以确定，现以美国DOSal公司供应、编号为No.3的纳滤膜组件为例，其操作条件为：流速为9000±ml/min，压力为1.5±MPa。所述的后处理步骤中对浓缩液进一步浓缩采用的是盐析技术，以减少浓缩液中水分含量；盐析选用的盐可以是CaCl2，用量为占浓缩液总重量的0.4±％，并在加入盐的同时进行搅拌，搅拌充分后，静置去水即可。为防止物料褐变，还可在步骤a中所述的液体物料中加有占液体总重量0.03～0.08％的NaHSO3作还原剂，以消除空气中氧气及阳光等的不良影响。以鲁梅克斯K-1为例，其含有微量草酸，易引起家畜腹泻，可投入一定量的Ca(HCO3)2中和草酸而化解其毒性。所述的原料预处理步骤中包括：植叶经绞碎、压滤后得到原始滤液和残渣，原始滤液再进行所述的高速离心分离、膜分离及其它后续加工；这一预处理步骤主要是针对以植叶为原料生产高蛋白营养浓缩物而设计。以植叶为原料生产高蛋白营养浓缩物时，为提高资源利用率，还可以增加一超声涤渣步骤，即将经压滤得到的残渣及适量的水放入一同时具有剪切、冲击及超声波振荡作用的超声涤渣机中进行处理，经处理后得到的浆液再进行压滤而得到含有营养物的二次滤液和富含粗纤维的残渣，二次滤液再进行高速离心分离、膜分离及其它后续加工。所述的超声涤渣机包括一圆槽，圆槽上设有进水口和排浆口，圆槽内设有一竖立的由电动机驱动的转轴，转轴上安装有锤片，所述的超声涤渣机还包括一由信号发生器(SG)、功率放大器(Pa)及振子(OP)组成的超声波振荡器。至于生产人用食品，可将所述的液体物料在经高速离心分离前以不高于60目的滤-->网进行细滤，并且在高速离心机的分离槽内设置有消毒装置对物料进行消毒，浓缩液在进一步浓缩和/或烘干处理之前进行真空均质处理；进行细滤的目的在于除去物料中可能混有的微量泥沙和上述的Ca(HCO3)2中和草酸后生成的草酸钙沉淀等杂质，以及使粗纤维的含量降低至人用食品标准以下；所述的消毒装置可以是磁场、臭氧消毒器等及其结合使用。所述的原料预处理步骤中包括：往原料中加入适当的无机盐并搅拌以破坏原料中胶体粒子与水的亲和力，降低原料的胶粘度，停止搅拌后再以超声波对其进行处理，从而使水分和营养物达到初步分离，为下一步进行高速离心分离作准备。这一预处理步骤主要是针对以动物奶如牛奶等为原料生产高蛋白营养浓缩物而设计。关于梯度分离物理法(GSPM)的解释说明：营养固体物的分离不是采用通常所惯用的投药、加热、冷却等化学反应方法，而是采用物理(PM)方法，PM是指：原料在各种物理作用下(离心力、超声空化作用、液体在膜面一定压力下的挫流、滤过等)达到固液分离为目的的一种手段；即高速离心分离与纳滤(NF)膜分离相结合，超声涤渣与高速离心相结合等，以达到高的资源利用率和产品得率。以鲁梅克斯K-1为例，原料经压滤和渣粕经涤渣之后得滤液，通过分离槽经水泵注入转速为4000r/min的管式分离机中分离，可分离出占总营养固体物40～50％的营养物质，分离后的上浮液和蛋白含量达到0.7～0.8％，比分离前的3.7％，降低了4/5±，此上浮液作下一级(下一梯度)分离用。此分离已完成一级分离(一个梯度)。上浮液虽较透明，但尚含有水溶性营养物质：以鲁梅克斯K-1为例，粗蛋白为0.7～0.8％，碳水化合物等则为2％，这些物质大致占原料的总营养固体物的20±％，而其液体总量可占浓缩液的8倍以上。将此液进行纳滤(NF)膜再分离，即可完全将水溶性蛋白、糖类、以及通常情况下不能分离的小分子营养物全部收回，滤过液经试测，其COD达到1.5mg/L，无悬浮物(s.s)、PH值为6.6，达到国家一级排放标准，而接近饮用水，滤过水可以循环进行再利用，也可以进一步稍加改进为纯净水作城市供水需要。这也是一个分离(另一个梯度)。再一个梯度是：将残渣中含有的约20～30％的可食用性营养固体物进一步进行再分离。将残渣传输入超声涤渣机内，同时，往圆槽内加入1～2倍的水，关闭阀门，启动超声波，同时启动电动机使水中锤片旋转，这样，残渣色泽由绿逐渐变白，渣内营养物扩散于水中，处理完毕后进行压滤，本次压滤后所得残本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1、一种高蛋白营养浓缩物的制造方法，其特征在于它采用梯度分离物理法(GSPM)来进行固液分离，具体步骤包括：a、原料预处理；经预处理后得到适合下一步操作的含有包括蛋白质在内的营养物的液体物料；b、高速离心分离；将上述液体物料经高速离心分离后得到富含以蛋白质为主的营养物的浓缩液和仍含有部分营养物的半清液；c、膜分离；将上述半清液在适当条件下经滤膜分离得到富含营养物的浓缩液和基本不含营养物的透明清液；d、后处理；后处理包括将上述步骤b和步骤c中得到的浓缩液拌和均匀并进一步浓缩和/或进行烘干处理。2、如权利要求1所述的高蛋白营养浓缩物的制造方法，其特征在于所述的膜分离步骤中所用的滤膜是纳滤(NF)膜。3、如权利要求1所述的高蛋白营养浓缩物的制造方法，其特征在于所述的后处理步骤中对浓缩液进一步浓缩采用的是盐析技术，以减少浓缩液中水分含量。4、如权利要求1所述的高蛋白营养浓缩物的制造方法，其特征在于步骤a中所述的液体物料中加有占液体总重量0.03～0.08％的NaHSO3作还原剂，以防止物料褐变。5、如权利要求1所述的高蛋白营养浓缩物的制造方法，其特征在于在对所述的液体物料进行下一步处理前进行了脱毒处理，以消除原料中含有的有毒成分。6、如权利要求1至5中任一权利要求所述的高蛋白营养浓缩物的制造方法，其特征在于所述的原料预处理步骤中包括：植叶经绞碎、压滤后...

【专利技术属性】
技术研发人员：史知行，
申请(专利权)人：史知行，
类型：发明
国别省市：