一种膨化豆粕及其加工方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种膨化豆粕及其加工方法与应用，加工方法包括以下步骤：1)将去皮豆粕除杂后，添加水、亚硫酸氢钠、聚乙二醇甘油蓖麻酸酯及碳酸氢钠，并混合均匀，得到混合物；2)将步骤1)中的混合物加入至膨化器中，并通入酸性混合蒸汽，经调质后由膨化器出料口排出，后经粉碎、干燥，即得到膨化豆粕。与现有技术相比，本发明专利技术通过将普通豆粕加工成具有蜂窝型网状物理结构的物质，同时避免高温时蛋白质损伤，保存了豆粕中蛋白质的原有结构，且更容易直接被蛋白酶消化。

An expanded soybean meal and its processing method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种膨化豆粕及其加工方法与应用
本专利技术属于植物蛋白原料加工
，涉及一种膨化豆粕及其加工方法与应用。
技术介绍
豆粕是常见的植物蛋白原料，一般作为饲料组分，用于动物的饲喂。常规工艺生产的豆粕用在幼龄动物阶段，易出现消化不良和腹泻等问题。因此，一些养殖场不得不使用价格更高的动物源蛋白，以替代豆粕这种价格低廉的植物源蛋白，但相应增加了养殖成本。研究表明，提高豆粕消化率是保证豆粕在幼龄动物饲喂中使用的前提，并能够为降低饲料成本提供新的途径。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种膨化豆粕及其加工方法与应用，能够提高豆粕的消化利用率。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种膨化豆粕的加工方法，该方法包括以下步骤：1)将去皮豆粕除杂后，添加水、亚硫酸氢钠、聚乙二醇甘油蓖麻酸酯及碳酸氢钠，并混合均匀，得到混合物；2)将步骤1)中的混合物加入至膨化器中，并通入酸性混合蒸汽，经调质后由膨化器出料口排出，后经粉碎、干燥，即得到所述的膨化豆粕。进一步地，步骤1)中，所述的水与去皮豆粕的质量比为1:12.5-20(根据不同季节和相对湿度而相应调整)，所述的亚硫酸氢钠与去皮豆粕的质量比为1:280-320，所述的聚乙二醇甘油蓖麻酸酯与去皮豆粕的质量比为1:180-220，所述的碳酸氢钠与去皮豆粕的质量比为1:80-120。通过混合，使去皮豆粕与水在表面活性剂(聚乙二醇甘油蓖麻酸酯)的作用下，水充分浸入到植物细胞内，使去皮豆粕中的植物细胞壁具有相对弹性，为后续膨化过程创造条件。聚乙二醇甘油蓖麻酸酯为表面活性剂，并且是一种双重表面活性剂，适合蛋白质亲水端与水发生作用，在它的作用下，水分子更容易结合植物细胞内的有机大分子，为后续膨化工段作铺垫。进一步地，步骤2)中，所述的酸性混合蒸汽的pH值为2.2-2.5。进一步地，步骤2)中，所述的酸性混合蒸汽为蒸汽、乙酸及山梨酸的混合物，所述的蒸汽的饱和度为100％。乙酸及山梨酸先与蒸汽混合，再通入到膨化器中，以便与碳酸氢钠和亚硫酸氢钠分开，这样避免在膨化之前酸碱发生反应。其中，乙酸和山梨酸为食品级，既有效提供氢离子，也不影响豆粕的适口性，无负面作用。进一步地，步骤2)中，调质过程中，调质温度为90-95℃，膨化器内的气压为2.5-3.0Mpa，调质时间为150-180s。进一步地，步骤2)中，膨化器内的螺杆转速为440-460r/min，膨化器出料口的半径为38-42mm，膨化器出料口的温度为110-120℃。膨化器有3个物料口，一个为物料输入口，一个为进气口，另一端的一个为出料口。可选用现有的膨化器，例如专利CN101692928A中的膨化加工装置。进一步地，步骤2)中，调质后的混合物由膨化器出料口排出后，在30s内冷却至室温(25℃以下)，得到固体。进一步地，步骤2)中，干燥至水分为9-12wt％。一种膨化豆粕，该膨化豆粕采用所述的方法加工而成。一种膨化豆粕在动物饲料中的应用。本专利技术在短时间高温调质过程中，亚硫酸氢钠更易与去皮豆粕中的羰基化合物反应，从而避免蛋白质与羰基发生反应，减少蛋白质损失；蒸汽与蛋白质短时间形成一种胶体状态(蛋白质相对稳定态)，并且调节胶体pH值远离其蛋白质等电点，减少蛋白质沉淀和结晶。蒸汽中的氢离子与混合物中的碳酸氢钠反应生成的二氧化碳气体，在高压之下，进入到豆粕植物细胞中，物料在热量、水、气体、压力的综合作用下发生物理结构上的变化，在到达出料口时，由于压力瞬间降低至正常大气压，气体和游离的水分瞬间溢出膨化器和豆粕，豆粕迅速膨化成具有蜂窝型网状结构的物料。加工过程中，含水量和pH值的调节，是减少蛋白质变性或损伤的机理之一；亚硫酸氢钠与豆粕中的羰基反应，保护蛋白质；碳酸氢钠与酸的反应，生成二氧化碳，是形成蜂窝型网状结构的机理之一。与现有技术相比，本专利技术提供了一种能够提高豆粕消化利用率的膨化豆粕及其加工方法。通过将普通豆粕加工成具有蜂窝型网状物理结构的物质，同时避免高温时蛋白质损伤，保存豆粕中蛋白质的原有结构。这种方法的优势在于，与普通豆粕相比，其蜂窝型网状结构有利于增加消化酶的接触面积，使消化率提高；与常规工艺加工的膨化豆粕相比，本专利技术中膨化豆粕中蛋白质未受高温的剧烈破坏，保留了原蛋白质的品质；与膨化大豆相比，由于幼龄动物脂肪酶水平较低，大豆中蛋白质受油脂所包裹，利用效率受限，而本专利技术这种网状结构的膨化豆粕更容易直接被蛋白酶消化；与大豆浓缩蛋白相比，本专利技术膨化豆粕的加工工艺投资更低，成本更低。附图说明图1为市售常规膨化大豆的照片；图2为本专利技术加工的膨化豆粕的照片；图3为市售常规去皮豆粕的照片。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1：一种膨化豆粕，其加工方法包括以下步骤：1)将去皮豆粕除杂后，添加水、亚硫酸氢钠、聚乙二醇甘油蓖麻酸酯及碳酸氢钠，并混合均匀，得到混合物；2)将步骤1)中的混合物加入至膨化器中，并通入酸性混合蒸汽，经调质后由膨化器出料口排出，后经粉碎、干燥，即得到膨化豆粕。步骤1)中，水与去皮豆粕的质量比为1:12.5-20，亚硫酸氢钠与去皮豆粕的质量比为1:300，聚乙二醇甘油蓖麻酸酯与去皮豆粕的质量比为1:200，碳酸氢钠与去皮豆粕的质量比为1:100。步骤2)中，酸性混合蒸汽的pH值为2.2-2.5。酸性混合蒸汽为蒸汽、乙酸及山梨酸的混合物，蒸汽的饱和度为100％。调质过程中，调质温度为90-95℃，膨化器内的气压为2.5Mpa，调质时间为150-180s。膨化器内的螺杆转速为450r/min，膨化器出料口的半径为40mm，膨化器出料口的温度为110-120℃。调质后的混合物由膨化器出料口排出后，在30s内冷却至室温。干燥至水分为9-12wt％。试验过程：蛋白质溶解度的测定按照GB/T19541-2017推荐的方法进行。蛋白质体外5小时消化率的测定按照GB/T17811-1999推荐的方法进行。容重的测定按照GB1353-2007推荐的方法进行。1、水的添加比例，根据输入系统所能允许的最大水添加量来设定(当豆粕含水过高时，影响膨化时的输入速度)。2、聚乙二醇甘油蓖麻酸酯的添加比例，根据其作用最大功效的添加量来设定(过高影响生产成本)。3、亚硫酸氢钠和碳酸氢钠的添加比例，是根据两个因素设定：一是膨化豆粕在幼龄动物中使用时，酸碱离子平衡所要求的水平；二是为获得理想蜂窝型网状结构所需要的二氧化碳的数量。4、不同水平的碳酸氢钠对膨化豆粕容重的影响(g/L)见下表：NaHCO3质量浓度0.33％0.66％1.0％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膨化豆粕的加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n1)将去皮豆粕除杂后，添加水、亚硫酸氢钠、聚乙二醇甘油蓖麻酸酯及碳酸氢钠，并混合均匀，得到混合物；/n2)将步骤1)中的混合物加入至膨化器中，并通入酸性混合蒸汽，经调质后由膨化器出料口排出，后经粉碎、干燥，即得到所述的膨化豆粕。/n

【技术特征摘要】
1.一种膨化豆粕的加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)将去皮豆粕除杂后，添加水、亚硫酸氢钠、聚乙二醇甘油蓖麻酸酯及碳酸氢钠，并混合均匀，得到混合物；
2)将步骤1)中的混合物加入至膨化器中，并通入酸性混合蒸汽，经调质后由膨化器出料口排出，后经粉碎、干燥，即得到所述的膨化豆粕。


2.根据权利要求1所述的一种膨化豆粕的加工方法，其特征在于，步骤1)中，所述的水与去皮豆粕的质量比为1:12.5-20，所述的亚硫酸氢钠与去皮豆粕的质量比为1:280-320，所述的聚乙二醇甘油蓖麻酸酯与去皮豆粕的质量比为1:180-220，所述的碳酸氢钠与去皮豆粕的质量比为1:80-120。


3.根据权利要求1所述的一种膨化豆粕的加工方法，其特征在于，步骤2)中，所述的酸性混合蒸汽的pH值为2.2-2.5。


4.根据权利要求3所述的一种膨化豆粕的加工方法，其特征在于，步骤2)中，所述的酸性混合蒸汽为蒸汽、乙酸及山梨酸的混合物，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖俊峰，杨伟春，张书金，张敬学，吴有林，
申请(专利权)人：金华傲农生物科技有限公司，福建傲农生物科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33