一種豆粕的低溫脫溶工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種食用豆柏加工工藝，尤其涉及一種豆柏的低溫脫溶工藝。
【背景技術】
[0002]天然大豆中含有極為豐富的植物蛋白質，其中以水溶性蛋白質含量最高。由于蛋白質容易受熱變性，從而大大降低大豆柏的使用價值。在低于蛋白質的變性溫度(80°C)下進行低溫脫溶可以使豆柏中的水溶性蛋白保留較高的含量。低溫脫溶豆柏俗稱白豆片是加工食用大豆蛋白的重要中間產(chǎn)品，經(jīng)深加工可制成各種大豆蛋白制品，如濃縮蛋白、分離蛋白、組織蛋白和其他功能性大豆蛋白。低溫脫溶可以最徹底地去除溶劑，通過回收溶劑來降低生產(chǎn)成本，還可以使豆柏中的水溶性蛋白質保持較高的含量。白豆片以較高的NSI (氮溶指數(shù))和完整的片狀結構、較低的殘溶等指標為佳，反之，以NSI較低、片狀結構被破壞、粉末度高、殘溶高為劣。
[0003]現(xiàn)有的低溫脫溶工藝為A、B筒脫溶，其中A筒為預脫溶，可將濕柏中95-99 %的溶劑(正己烷)脫除，B筒為終脫溶，可將溶劑濃度降至1200-1500ppm，約合每噸白豆片1.2-1.5kg溶劑。到此程度后，白豆片中含溶量很難進一步降低，主要是B筒內溶劑蒸汽為飽和狀態(tài)，導致溶劑蒸發(fā)不徹底，同時白豆片為松散物料，片間間隙大，每噸白豆片間隙間可容納3kg空氣或2.1立方米空氣，若白豆片間隙間充滿溶劑蒸汽，可達到8.0kg/噸料。目前業(yè)內加工I噸大豆，溶耗在6-7kg，按I噸大豆生產(chǎn)0.7噸白豆片計算，加工I噸白豆片溶耗約為8.6-10Kg，與前面推算的吻合。
[0004]傳統(tǒng)的脫溶機存在如下不足之處:1.脫溶腔室只有兩個，A筒和B筒密閉腔室內溶劑蒸汽難以形成濃度梯度，筒體直徑大，溫度較高、密度較小的溶劑汽易沿頂部區(qū)域短路循環(huán)，未及充分換熱就排出換熱腔室，導致脫溶不徹底筒排出的白豆片中殘溶高，白豆片空隙中含有大量溶劑蒸汽無法回收，只能擴散至大氣。
[0005]2.溶劑氣流只能與表層物料以及揚起的物料接觸，大部分物料堆積在筒體底部，無緣熱交換；脫溶濕柏堆積在筒體底部，堆積密度大，物料在強制攪拌下相互剪切、擠壓，導致粉末度增大，使出料品質下降。
[0006]3.白豆片出料溫度在60-62°C，富含水汽，易結露形成水結塊，并導致在輸送過程中粉末度增加，導致合格品得率降低。
[0007]4.加熱時間長，在A、B筒內加熱時間總計達到25-30分鐘，長時間受熱導致可溶性蛋白含量降低，使出料品質下降。
[0008]5.系統(tǒng)集成度不高，單個設備功能單一，且A、B筒低溫脫溶工藝已定型，難以改進提升。
[0009]若改進增加C筒進一步脫溶，可增加溶劑回收量，降低溶耗，但白豆片粉末度、NSI(氮溶指數(shù))等關鍵指標會降低，出品品質下降，導致經(jīng)濟收益降低。此外，會增加設備、場地投資，增加運行費用和生產(chǎn)成本，所以增加C筒的必要性從收益上是不合適的。在保證出品品質的前提下，有效降低白豆片的溶耗等關鍵成本，是業(yè)內亟待解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0010]本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術中存在的問題，提供一種豆柏的低溫脫溶工藝，生產(chǎn)效率高，運行成本低。
[0011]為解決以上技術問題，本發(fā)明的一種豆柏的低溫脫溶工藝，采用閃蒸真空脫溶機進行脫溶，依次包括如下步驟:⑴一次閃蒸脫溶:在閃蒸脫溶段的上層，含溶30%、溫度500C的高含溶濕柏與150-160°C的過熱溶劑蒸汽均勻接觸換熱，過熱溶劑蒸汽在高含溶濕柏的空隙中向上流動，使高含溶濕柏的含溶降至15%以下成為低含溶柏;⑵二次閃蒸脫溶:所述低含溶柏進入閃蒸脫溶段的下層繼續(xù)與150-160°C的過熱溶劑蒸汽均勻接觸換熱，過熱溶劑蒸汽在低含溶柏的空隙中向上流動，使閃蒸脫溶柏的含溶降至I %以下，溫度升至80-85°C成為中溫柏;⑶真空脫溶:所述中溫柏向下進入真空脫溶段進行真空脫溶，中溫柏向下流動過程中逐層與水蒸汽加熱夾層進行間接換熱，真空脫溶段的下部噴入過熱水蒸汽進行短促汽提并且使真空脫溶段維持-2000?-3000mm水柱的負壓，真空脫溶后豆柏的溶劑濃度降至100ppm以下，成為60°C ~65°C的脫溶柏;⑷干燥冷卻:所述脫溶柏向下進入干燥冷卻層，采用冷風對脫溶柏進行干燥冷卻，脫溶柏被冷卻至常溫，含水率8%，成為成品柏排出。
[0012]相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明取得了以下有益效果:①本發(fā)明的工藝只在一臺閃蒸真空脫溶機進行脫溶，設備集成度高，單臺設備替代A筒、B筒、真空脫溶機和干燥冷卻器以及大量提升輸送設備，可節(jié)約電耗30%。②極大減小了設備的占地面積，減小了物料的轉運成本，降低了物料的粉末度，運行費用低。③在脫溶過程中，避免了物料因輸送而降溫，有利于在負壓狀態(tài)下溶劑蒸汽的蒸發(fā)、擴散。④提高了白豆片出品質量，受熱時間短促，提高了可溶蛋白指標(NSI)，消除了結塊等不良品，從而保證高質量后續(xù)食用蛋白的得率。⑤減小了設備的表面積，有利于保溫，熱損失小。⑥閃蒸脫溶段由于豆柏濕度高，脫溶時間短，因此在溫度較高的環(huán)境下脫溶，有利于提高效率；真空脫溶段的脫溶時間更長，含濕量低，維持在低溫真空環(huán)境下，有利于保持蛋白質的活性。
[0013]作為本發(fā)明的改進，步驟⑴和步驟⑵的過熱溶劑蒸汽放熱后成為75°C的溶劑蒸汽，750C的溶劑蒸汽進入溶劑蒸汽沙克龍分離固形柏末，固形柏末從溶劑蒸汽沙克龍的底部排料口通過鎖氣旋轉閥進入粉塵收集絞龍的主入口，粉塵收集絞龍將固形柏末送入所述真空脫溶段繼續(xù)進行真空脫溶；然后溶劑蒸汽繼續(xù)進入溶汽濕式捕集器中進行洗滌，溶劑蒸汽中的微量粉末被捕集，干凈的溶劑蒸汽經(jīng)溶汽風機加速后進入溶汽過熱器，被水蒸汽間接加熱重新成為150-160°C的過熱溶劑蒸汽，再重新進入所述閃蒸真空脫溶機的閃蒸脫溶段。本發(fā)明使得隨溶劑蒸汽飛出的固形柏末得以分離并回收，溶劑蒸汽不但能夠全部被回收，而且能夠實現(xiàn)完全的余熱利用，大大降低了能耗。
[0014]作為本發(fā)明的進一步改進，所述溶汽濕式捕集器上部的熱水噴淋管持續(xù)不斷地噴出90°C熱水，捕集粉塵后的熱水從溶汽濕式捕集器的底部排水口進入廢水蒸煮罐，在廢水蒸煮罐中，水蒸汽將熱水加熱至90°C，從廢水蒸煮罐的中部出水口進入循環(huán)栗，循環(huán)栗將熱水送回溶汽濕式捕集器的熱水噴淋管進行循環(huán)噴淋?？梢允篃崴捌涮N含的熱量全部得以回收，當廢水蒸煮罐中的粉塵達到一定數(shù)量后，可以通過底部的排污口排出。
[0015]作為本發(fā)明的進一步改進，所述溶汽風機出口的干凈溶劑蒸汽還進入一效蒸發(fā)器，對含油25%的低濃度混合油進行間接加熱，低濃度混合油被加熱后向上進入一效蒸發(fā)室在真空狀態(tài)下蒸發(fā)，成為含油50%的高濃度混合油排出。利用溶劑蒸汽的余熱對低濃度混合油進行加熱，實現(xiàn)了回收了溶劑蒸汽中的熱量。
[0016]作為本發(fā)明的進一步改進，所述真空脫溶段的頂部通過蒸汽射流真空栗抽吸維持負壓，從所述蒸汽射流真空栗的出口抽出的混合氣體中含90°C水蒸汽及少量溶劑蒸汽，混合氣體進入混合氣體沙克龍分離固形柏末，固形柏末從混合氣體沙克龍的底部排料口通過鎖氣旋轉閥進入所述粉塵收集絞龍的輔助入口，所述粉塵收集絞龍將固形柏末送入真空脫溶段繼續(xù)進行真空脫溶；然后混合氣體繼續(xù)進入混合氣濕式捕集器進行洗滌，混合氣中的微量粉末被捕集，干凈的混合氣進入油預熱器對所述高濃度混合油進行間接加熱，所述高濃度混合油進行二效蒸發(fā)器繼續(xù)蒸發(fā)濃縮。混合氣體沙克龍分離并回收了大部分固形柏末，減少了物料損耗，干凈的混合氣對高濃度混合油進行間接加熱，既回收了混合氣中的熱量，又提高了高濃度混合油的溫度。
[0017]作為本發(fā)明的進一步改進，從所述干燥冷卻層排出的成品柏進入成品柏刮板輸送機的主進料口，從干燥冷卻層排出的冷卻風進入冷卻風沙克龍分離固形柏末，固形柏末從冷卻風沙克龍的底部排料口通過鎖氣旋轉閥進入所述成品柏刮板輸送機的輔進料口。冷卻風沙克龍分離固形柏末，并通過成品柏刮板輸送機進行了回收，既減少污染物排放，有減少了物料損失。
[0018]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述閃蒸真空脫溶機的立式筒體頂部設有總進料口，所述閃蒸脫溶段、真空脫溶段和干燥冷卻層在所述筒體中自上而下依次排列；所述閃蒸真空脫溶機的閃蒸脫溶段包括上下兩層閃蒸脫溶層，各所述閃蒸脫溶層的底盤分別將所述筒體水平隔斷，各所述閃蒸脫溶層的底盤下方分別設有溶劑蒸汽夾層，所述溶劑蒸汽夾層的側壁上分別連接有所述溶劑蒸汽入口，各所述閃蒸脫溶層的底盤上均勻分布有溶劑蒸汽噴孔，各所述閃蒸脫溶層的上部側壁分別設有所述溶劑蒸汽出口 ；各閃蒸脫溶層的底盤上方分別對稱設有將物料均勻攤布在底盤上的閃蒸脫溶層攪拌翅；上閃蒸脫溶層的底盤上沿徑向設有向下閃蒸脫溶層排料的閃蒸脫溶層排料口，所述閃蒸脫溶層排料口處安裝有中間旋轉閥；下閃蒸脫溶層的底部側壁上設有閃蒸脫溶段出料口。含溶30%、溫度50°C的高含溶濕柏先落入上閃蒸脫溶層的底盤上，150-160°C的過熱溶劑蒸汽從溶劑蒸汽入口進入溶劑蒸汽夾層中，從底盤上的各溶劑蒸汽噴孔以30-36m/s的速度向上噴出，進入高含溶濕柏的空隙中以15-20m/s的速度流動，與高含溶濕柏直接接觸換熱，料層厚度600-700mm，在噴射溶劑蒸汽和閃蒸脫溶層攪拌翅的攪拌作用下，高含溶濕柏處于流化態(tài)或半流化態(tài)，與溶劑蒸汽強制對流換熱，使含溶降至15%以下，成為低含溶柏，75°C的溶劑蒸汽從溶劑蒸汽出