本發(fā)明屬于植物蛋白領(lǐng)域，具體涉及一種植物蛋白的提取方法。

背景技術(shù)：

蛋白質(zhì)是人和動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)不可缺少的物質(zhì)，蛋白質(zhì)可分為植物性蛋白質(zhì)和動(dòng)物性蛋白質(zhì)兩大類(lèi)。植物蛋白具有價(jià)格低，來(lái)源多的優(yōu)勢(shì)，但天然植物蛋白消化效率低，一方面植物蛋白組成蛋白質(zhì)的氨基酸，有一半以上是人和動(dòng)物不能合成，另一方面由于蛋白質(zhì)生物活性的立體空間結(jié)構(gòu)存在的原因，如抗原蛋白，抗酶蛋白，抗?fàn)I養(yǎng)蛋白等的空間結(jié)構(gòu)不同的，進(jìn)入人和動(dòng)物體內(nèi)的蛋白質(zhì)氨基酸利用率不高。還有，人體內(nèi)必需的氨基酸也不能由非蛋白質(zhì)含氮物質(zhì)代替。

目前關(guān)于植物蛋白的提取方法，現(xiàn)有技術(shù)中，個(gè)體小作坊或小微企業(yè)多采用酸漿發(fā)酵法，即將淀粉原料用水浸泡12-24小時(shí)，期間換水1-3次，泡至淀粉原料(豌豆、小麥等)無(wú)硬芯，鮮濕原料無(wú)需浸泡，然后破碎，篩分去除原料粗纖維，原料破碎后的漿于沉淀池內(nèi)自然發(fā)酵12小時(shí)以上，待淀粉沉淀后虹吸上部黃色水溶液，沉淀部分的淀粉再次加水并加入適量老漿(上次發(fā)酵培養(yǎng)的乳酸菌、酵母菌水)，攪拌后再次發(fā)酵沉淀4-10小時(shí)，沉淀后取上部分水，兩次的上部分黃色水溶液，合并后再次沉淀12-24小時(shí)，底部沉淀物取出作為豬飼料。大中型企業(yè)采用方法1：傳統(tǒng)干法來(lái)提取植物蛋白，即將原料通過(guò)機(jī)械去皮，破碎，調(diào)漿，除砂器除砂，旋流器(或離心機(jī))分離，蛋白漿噴霧干燥或再次沉淀，去上部分水，底部蛋白沉淀物，蒸煮熟，壓濾，進(jìn)氣流干燥器等設(shè)備干燥后計(jì)量分裝銷(xiāo)售；方法2：將原料浸泡破碎，篩分除渣，發(fā)酵，除砂器除砂、旋流器(或離心機(jī))分離，蛋白漿噴霧干燥或再次沉淀，去上部分水，底部蛋白沉淀物，蒸煮熟，壓濾，進(jìn)氣流干燥器等設(shè)備干燥后計(jì)量分裝銷(xiāo)售。但是目前的這些方法存在以下缺點(diǎn)：1、植物蛋白生產(chǎn)時(shí)間太長(zhǎng)，傳統(tǒng)酸漿發(fā)酵法從原料浸泡到出植物蛋白成品需要36-48小時(shí)；2、水耗量大，傳統(tǒng)酸漿發(fā)酵法制備每噸植物蛋白耗水量250-300噸；3、污水處理量大，處理時(shí)間長(zhǎng)，目前多采用AC罐處理污水，設(shè)備投入高，小作坊不處理直接排放，污水中有機(jī)物成分高，產(chǎn)成品成本高；4、植物蛋白質(zhì)量受氣候條件影響較大，春、冬季較好做，植物蛋白質(zhì)量較高，夏、秋季氣溫較高，較易感染雜菌，行業(yè)內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)倒缸現(xiàn)象(及淀粉、蛋白、可溶性纖維不分離)；5、設(shè)備投入高，多數(shù)大型廠家用24級(jí)或7-8級(jí)臥式離心機(jī)，以及配套的噴霧干燥塔，AC罐等設(shè)備投入總量數(shù)千萬(wàn)；6、少數(shù)大型廠家采用上述傳統(tǒng)干法生產(chǎn)，該法生產(chǎn)的蛋白粉質(zhì)量較差，主要表現(xiàn)在蛋白粉中纖維、淀粉含量高，導(dǎo)致蛋白粉蛋白含量難提高，通常用作飼料級(jí)蛋白。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種植物蛋白的提取方法，主要采用調(diào)整原料漿的pH的方法來(lái)使淀粉沉淀，使得蛋白質(zhì)、淀粉以及纖維分開(kāi)，從而得到所述植物蛋白。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種植物蛋白的提取方法，包括如下步驟：

S1：原料預(yù)處理：

當(dāng)原料為干物料時(shí)，將該干物料去皮，破碎，得到原料胚乳；或者將原料浸泡，破碎，篩分除渣，得到原料胚乳，然后調(diào)漿，得到原料漿；

當(dāng)原料為鮮濕物料時(shí)，將該鮮濕物料清洗，破碎，篩分除渣，得到原料胚乳，調(diào)漿，得到原料漿；

S2：提取過(guò)程：

將步驟S1所得到的原料漿，加堿調(diào)整pH，攪拌浸提，沉淀，虹吸得到所有上部水溶液，過(guò)濾；

在過(guò)濾后得到的水溶液中加酸調(diào)整pH，攪拌浸提，沉淀，虹吸去除上部分水溶液，得到底部沉淀；

S3：產(chǎn)品后處理：

將步驟S2中得到的沉淀，通入熱蒸氣熬煮、加堿溶液調(diào)整pH值至中性、壓濾及干燥，計(jì)量分裝，成品食用植物蛋白入庫(kù)。

進(jìn)一步地，其中在步驟S1中，當(dāng)原料為干物料時(shí)，所述干物料去皮之后還包括浸泡的步驟。

進(jìn)一步地，其中在步驟S1中，當(dāng)原料為干物料時(shí)，所述破碎步驟之后還包括風(fēng)選的步驟；所述風(fēng)選是采用風(fēng)機(jī)進(jìn)行的；所述破碎均是在破碎機(jī)中進(jìn)行以得到粒度為60目以上的粉末；所述篩分除渣是除去60目篩子上的粗纖維顆粒。

進(jìn)一步地，其中在步驟S1中，所述原料胚乳為原料總質(zhì)量的60％以上。

進(jìn)一步地，其中在步驟S1中，所述調(diào)漿是在原料胚乳中加入重量為該原料胚乳的4～8倍的水，攪拌均勻以得到原料漿。

進(jìn)一步地，其中所述干物料選自由豌豆、黑豆或大豆組成的組中的一種及多種；所述鮮濕物料選自由紅薯、馬鈴薯或木薯組成的組中的一種及多種；所述堿溶液選自由1mol/L的氫氧化鈉溶液、1mol/L的碳酸鈉溶液及1mol/L的碳酸氫鈉溶液組成的組中的一種及多種，其用量為0.01～0.5L堿溶液/每千克原料胚乳；所述酸溶液選自1mol/L的檸檬酸、1mol/L的鹽酸或1mol/L的醋酸中的一種及多種，其用量為0.01L～0.5L酸溶液/每千克原料胚乳。

進(jìn)一步地，其中在步驟S2中，所述加堿后pH值調(diào)整為7.5～14，所述加酸后pH值調(diào)整為3.0-6.5；兩次攪拌浸提的時(shí)間均為0.5～3小時(shí)；兩次沉淀均為靜置沉淀，靜置時(shí)間均為1～4小時(shí)。

進(jìn)一步地，其中在步驟S2中，所述上部水溶液中含有蛋白質(zhì)及纖維；所述過(guò)濾除掉纖維，過(guò)濾是采用100目篩子過(guò)濾。

進(jìn)一步地，其中在步驟S3中，將步驟S2中得到的沉淀通入熱蒸氣熬煮，熬煮溫度為90-100℃，熬煮時(shí)間為1～5小時(shí)。

進(jìn)一步地，其中在步驟S3中，所述壓濾是在板框壓濾機(jī)中進(jìn)行的，所述板框壓濾機(jī)內(nèi)壓力為0.3～0.6MPa，壓濾時(shí)間不超過(guò)5s；在步驟S3中，所述干燥是在氣流干燥器中進(jìn)行的；所述氣流干燥器的溫度為不超過(guò)220℃，干燥時(shí)間為5秒之內(nèi)。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明所述植物蛋白的提取方法，生產(chǎn)速度較快，該法較傳統(tǒng)酸漿發(fā)酵法提取的植物蛋白，生產(chǎn)速度提高了30小時(shí)以上。

2、本發(fā)明所述的植物蛋白的提取方法，產(chǎn)品質(zhì)量較高，該方法生產(chǎn)的植物蛋白質(zhì)量遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)干法生產(chǎn)的植物蛋白，并且本發(fā)明所述方法生產(chǎn)的植物蛋白的純度較高，可達(dá)到80％以上。

3、本發(fā)明所述的植物蛋白的提取方法，耗水量較低，目前傳統(tǒng)酸漿發(fā)酵法每噸耗水量是本發(fā)明的1～2倍。

4、本發(fā)明所述的植物蛋白的提取方法，產(chǎn)生的污水量極少或不產(chǎn)生污水，充分解決了淀粉、蛋白粉行業(yè)水污染的問(wèn)題。

5、本發(fā)明所述的植物蛋白的提取方法，設(shè)備投入較少，較傳統(tǒng)干法生產(chǎn)蛋白粉中涉及的多級(jí)旋流器或臥式離心分離機(jī)，本發(fā)明方法可不用這些設(shè)備。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種植物蛋白的提取方法，下面以具體實(shí)驗(yàn)案例為例來(lái)說(shuō)明具體實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1

將4噸豌豆機(jī)械去皮，得到3.73噸原料胚乳，所得的原料胚乳進(jìn)入破碎機(jī)破碎，粒度達(dá)到60目以上，同時(shí)利用風(fēng)機(jī)風(fēng)選，借助比重法，將物料中部分蛋白(可做為粗蛋白飼料原料)、纖維除去，將破碎機(jī)出粉端的粒度為60目以上(通常為100-200目)的粉末取出后約3.2噸，加水調(diào)漿，即在取出的粉末中加入22.6噸水，攪拌均勻，即得到原料漿，再在上述原料漿中加入濃度為1mol/L的氫氧化鈉溶液(加入氫氧化鈉溶液是為了浸提豌豆中的堿溶性蛋白)來(lái)調(diào)整pH值，當(dāng)pH值調(diào)節(jié)為7.5時(shí)，停止加氫氧化鈉溶液，攪拌浸提1小時(shí)，靜置沉淀1.5小時(shí)后得到沉淀，之后虹吸取上部分所有的水溶液，將虹吸得到的水溶液進(jìn)行過(guò)濾，去除纖維，將除去纖維的水溶液加入1mol/L的檸檬酸調(diào)整pH值，當(dāng)pH值調(diào)為4.5時(shí)，停止加檸檬酸，攪拌浸提1小時(shí)，靜置沉淀1小時(shí)后得到沉淀，虹吸去掉上部所有水溶液，將虹吸后剩下的沉淀通入熱蒸氣熬煮，熬煮溫度為90℃，熬煮4小時(shí)，加入濃度為1mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)pH值至中性，然后采用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，板框壓濾機(jī)壓力為0.3MPa，壓濾時(shí)間5s，然后將壓濾后的蛋白放入氣流干燥機(jī)中進(jìn)行干燥，干燥溫度為160℃，干燥時(shí)間為0.5s，最后得到0.8噸植物蛋白，其純度為83％，產(chǎn)率為20％。

對(duì)比例1

將3噸豌豆放入4噸水中浸泡24小時(shí)，期間換水3次，泡至豌豆無(wú)硬芯，去除浸泡水；然后加24噸水破碎，篩分去除原料粗纖維，得到原料漿，然后將上述原料漿放置于沉淀池內(nèi)，加入0.5噸老漿(將原料漿自然環(huán)境下，存放24～48小時(shí)即可得到老漿)，靜置發(fā)酵，自然發(fā)酵12小時(shí)，待淀粉沉淀后，虹吸得到上部所有的黃色水溶液，虹吸后底部剩下7噸沉淀，再次加入10噸水，攪拌均勻后，再次發(fā)酵沉淀10小時(shí)，虹吸得到上部分所有的水溶液，然后將兩次虹吸得到的水溶液進(jìn)行混合，將兩次虹吸得到的水溶液采用噴霧干燥器進(jìn)行干燥，噴霧干燥器的進(jìn)口溫度為180℃，出口溫度為60℃，干燥時(shí)間為5s，最后得到0.75噸植物蛋白，其純度為65％，產(chǎn)率為25％。

通過(guò)比較實(shí)施例1和對(duì)比例1，發(fā)現(xiàn)通過(guò)本發(fā)明方法，提取的植物蛋白純度比傳統(tǒng)的方法高，而且水量消耗也少。

實(shí)施例2

將4噸黑豆機(jī)械去皮，得到3.2噸原料胚乳，所得的原料胚乳進(jìn)入破碎機(jī)破碎，粒度達(dá)到60目以上，同時(shí)利用風(fēng)機(jī)風(fēng)選，借助比重法，將物料中部分蛋白(可做為粗蛋白飼料原料)、纖維除去，將破碎機(jī)出粉端的粒度為60目以上(一般在100-200目)的粉末取出后，加水調(diào)漿，即在取出的粉末中加入22.4噸水，攪拌均勻，即得到原料漿，再在上述原料漿中加入濃度為1mol/L的碳酸氫鈉溶液來(lái)調(diào)整pH，當(dāng)pH值調(diào)節(jié)為9時(shí)，停止加碳酸氫鈉溶液，攪拌浸提2小時(shí)后，靜置沉淀2小時(shí)后得到沉淀，之后虹吸取得上部分所有的水溶液，將虹吸得到的水溶液進(jìn)行過(guò)濾，去除纖維，將除去纖維的水溶液加入1mol/L的鹽酸調(diào)整pH，當(dāng)pH值調(diào)為6時(shí)，停止加鹽酸，攪拌浸提1.5小時(shí)，靜置沉淀2小時(shí)后得到沉淀，虹吸去掉上部所有水溶液，將虹吸后剩下的沉淀通入熱蒸氣熬煮，熬煮溫度為100℃，熬煮3小時(shí)，加入濃度為1mol/L的碳酸氫鈉溶液來(lái)調(diào)整pH值至中性，然后采用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，板框壓濾機(jī)壓力為0.4MPa，壓濾時(shí)間為3s，然后將壓濾后的蛋白放入氣流干燥器中進(jìn)行干燥，干燥溫度為180℃，干燥時(shí)間為1s，最后得到1.3噸植物蛋白，其純度為85％，產(chǎn)率為32.5％。

實(shí)施例3

將3噸大豆機(jī)械去皮得到2.85噸原料胚乳，所得的原料胚乳浸泡、加水進(jìn)入破碎機(jī)破碎，粒度達(dá)到60目以上，篩分除渣，加水調(diào)漿，加入17噸水，攪拌均勻，即得到原料漿，再在上述原料漿中加入濃度為1mol/L的氫氧化鈉溶液(加入氫氧化鈉溶液是為了浸提大豆中的堿溶性蛋白)來(lái)調(diào)整pH，當(dāng)pH值調(diào)節(jié)為12時(shí)，停止加氫氧化鈉溶液，攪拌浸提2.5小時(shí)后，靜置沉淀1.5小時(shí)后得到沉淀，之后虹吸取得上部分所有的水溶液，將虹吸得到的水溶液進(jìn)行過(guò)濾，去除纖維，將除去纖維的水溶液加入1mol/L的檸檬酸調(diào)整pH，當(dāng)pH值調(diào)為4時(shí)，停止加檸檬酸，攪拌浸提2.5小時(shí)，靜置沉淀3.5小時(shí)后得到沉淀，虹吸去掉上部所有水溶液，將虹吸后剩下的沉淀通入熱蒸氣熬煮，熬煮溫度為100℃，熬煮1.5小時(shí)，加入濃度為1mol/L的氫氧化鈉溶液來(lái)調(diào)整pH值至中性，然后采用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，板框壓濾機(jī)壓力為0.5MPa，壓濾時(shí)間為2s，然后將壓濾后的蛋白放入氣流干燥器中進(jìn)行干燥，干燥溫度為180℃，干燥時(shí)間為2s，最后得到1噸植物蛋白，其純度為86％，產(chǎn)率為33％。

實(shí)施例4

將3噸馬鈴薯清洗干凈，然后加15噸水在破碎機(jī)中進(jìn)行破碎，使用60目的篩子于篩分機(jī)中篩分，將物料中粒度大于60目的部分纖維除去，將粒度為60目以下的為原料漿，再在上述原料漿中加入濃度為1mol/L的氫氧化鈉溶液(加入氫氧化鈉溶液是為了浸提馬鈴薯中的堿溶性蛋白)來(lái)調(diào)整pH，當(dāng)pH值調(diào)節(jié)為11時(shí)，停止加氫氧化鈉溶液，攪拌浸提1.5小時(shí)，靜置沉淀2小時(shí)后得到沉淀，之后虹吸取得上部分所有的水溶液，將虹吸得到的水溶液進(jìn)行過(guò)濾，去除纖維，將除去纖維的水溶液加入1mol/L的檸檬酸調(diào)整pH，當(dāng)pH值調(diào)為3時(shí)，停止加檸檬酸，攪拌浸提2.5小時(shí)，靜置沉淀3.5小時(shí)后得到沉淀，虹吸去掉上部所有水溶液，將虹吸后剩下的沉淀通入熱蒸氣熬煮，熬煮溫度為96℃，熬煮2小時(shí)，加入濃度為1mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)整pH值至中性，然后采用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，板框壓濾機(jī)壓力為0.55MPa，壓濾時(shí)間為3s，然后將壓濾后的蛋白放入氣流干燥器中進(jìn)行干燥，干燥溫度為210℃，干燥時(shí)間為2s，最后得到105.9kg植物蛋白，其純度為85％，產(chǎn)率為3.5％。

實(shí)施例5

將3噸木薯清洗干凈，然后加15噸水在破碎機(jī)中進(jìn)行破碎，使用60目篩于篩分機(jī)中篩分，將物料中粒度大于60目的部分纖維除去，將粒度為60目以下的作為原料漿，再在上述原料漿中加入濃度為1mol/L的氫氧化鈉溶液(加入氫氧化鈉溶液是為了浸提木薯中的堿溶性蛋白)來(lái)調(diào)整pH，當(dāng)pH值調(diào)節(jié)為12時(shí)，停止加氫氧化鈉溶液，攪拌浸提1小時(shí)，靜置沉淀1.5小時(shí)后得到沉淀，之后虹吸取得上部分所有的水溶液，將虹吸得到的水溶液進(jìn)行過(guò)濾，去除纖維，將除去纖維的水溶液加入1mol/L的檸檬酸調(diào)整pH，當(dāng)pH值調(diào)為3.5時(shí)，停止加檸檬酸，攪拌浸提1小時(shí)，靜置沉淀1.5小時(shí)后得到沉淀，虹吸去掉上部所有水溶液，將虹吸后剩下的沉淀通入熱蒸氣熬煮，熬煮溫度為92℃，熬煮5小時(shí)，加入濃度為1mol/L的碳酸氫鈉溶液調(diào)整pH值至中性，然后采用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，板框壓濾機(jī)壓力為0.6MPa，壓濾時(shí)間為5s，然后將壓濾后的蛋白放入氣流干燥器中進(jìn)行干燥，干燥溫度為170℃，干燥時(shí)間為1.5s，最后得到107kg植物蛋白，其純度為86％，產(chǎn)率為3.5％。

實(shí)施例6

將3噸紅薯清洗干凈，然后加15噸水在破碎機(jī)中進(jìn)行破碎，使用60目篩于篩分機(jī)中篩分，將物料中粒度大于60目的部分纖維除去，將粒度為60目以下的作為原料漿，再在上述原料漿中加入濃度為1mol/L的氫氧化鈉溶液(加入氫氧化鈉溶液是為了浸提紅薯中的堿溶性蛋白)來(lái)調(diào)整pH，當(dāng)pH值調(diào)節(jié)為13時(shí)，停止加氫氧化鈉溶液，攪拌浸提2小時(shí)后，靜置沉淀1.5小時(shí)后得到沉淀，之后虹吸取得上部分所有的水溶液，將虹吸得到的水溶液進(jìn)行過(guò)濾，去除纖維，將除去纖維的水溶液加入1mol/L的醋酸調(diào)整pH，當(dāng)pH值調(diào)為4時(shí)，停止加醋酸，攪拌浸提2小時(shí)，靜置沉淀4小時(shí)后得到沉淀，虹吸去掉上部所有水溶液，將虹吸后剩下的沉淀通入熱蒸氣熬煮，熬煮溫度為100℃，熬煮1小時(shí)，加入濃度為1mol/L的氫氧化鈉溶液來(lái)調(diào)整pH值至中性，然后采用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，板框壓濾機(jī)壓力為0.5MPa，壓濾時(shí)間為2s，然后將壓濾后的蛋白放入氣流干燥器中進(jìn)行干燥，干燥溫度為190℃，干燥時(shí)間為2s。最后得到170.4kg植物蛋白，其純度為82％，產(chǎn)率為5.6％。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述的各實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。