CC BY
258
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
Технология и оборудование
для получения соевых белков из белого лепестка
А.Г. Мандреа
Компания «Вестфалия Сепаратор АГ», ФРГ
Технологии получения растительных белков из возобновляемого сырья становятся все более актуальными для российского АПК. Наряду с традиционными пшеницей и кукурузой соя представляет безусловный практический интерес для компаний, занимающихся глубокой переработкой растительного сельскохозяйственного сырья.
Компания «Вестфалия Сепаратор» -лидер в производстве центробежного оборудования, являющегося ключевым технологическим оборудованием для получения соевых белков. Исходя из большого практического опыта по изготовлению центробежных машин для данного производства и технического сопровождения оборудования на референтных предприятиях в США,
Рис. 1. Горизонтальные центрифуги (декантеры), используемые в процессе получения соевых белков
Бразилии, Израиле, Бельгии, Японии и Китае, наша компания способна поставить комплектный завод производства соевых белков.
Получение соевого белкового изолята методом водно-щелочной экстракции
Весь процесс получения соевого изолята из белого лепестка условно разделяется на следующие технологические стадии:
• стадия водно-щелочной экстракции белка;
• стадия кислотного осаждения белка, выделенного в водную фазу;
• стадия извлечения хлопьев белка;
• стадия промывки белка;
• стадия гомогенизации и пастеризации белка;
• распылительная сушка соевого белкового изолята.
На первых четырех стадиях в качестве основного оборудования применяют горизонтальные шнековые центрифуги, так называемые декантеры (рис. 1).
На первой стадии технологического процесса белый лепесток, поступающий из исходного бункера сырья, проходит стадию непрерывного взвешивания, после чего проводится его смешение с водой. Полученная суспензия подается в емкость для усреднения смеси (рис. 2). В подготовительной емкости и во всех последующих техно-
Теплая вода
Экстрагированный оеяок на осаждение
*П Г
1. Сепарация |
Смешение
П
V
Смешение
I. Сепарация
Пищеизд клетчатка
Приготовление
1. Экстракция
2. Экстракция
Рис. 2.
Получение
соевого
изолята
из белого
лепестка
логических емкостях установлены мешалки для предотвращения возможного разделения суспензии. Основные условия водно-щелочной экстракции белка - температура от 40 до 60 °С и рН 7,5-10.
Время выдерживания зависит от растворимости белка и контролируется по изменениям значения рН в процессе экстракции. Разделение водной фазы и твердых частиц лепестка проводится в две или три ступени. На первой ступени применяется двухредук-торная горизонтальная центрифуга, декантер, на второй ступени - декан-тер для противоточной экстракции. В некоторых конкретных случаях с целью увеличения процента выхода белка целесообразно использовать дополнительную центрифугу. Водный экстракт белка от первой ступени экстракции направляется на стадию осаждения белка, тогда как водный экстракт белка от второй ступени экстракции поступает на разбавление исходного белого лепестка. Твердые частицы после стадии второй экстракции, представляющие собой пищевую клетчатку, обычно направляются на сушку для получения кормового продукта (рис. 3).
С целью извлечения белка белковый раствор доводится в потоке до изоэ-лектрической точки с использованием разбавленной кислоты. Изо-электри-ческая точка лежит между рН 4,2 и 4,5. Температура при осаждении приблизительно 40...60 0С. Время осаждения устанавливается по стабильности хлопьев белка, оно может быть различным и доходить до 30 мин. После осаждения белок извлекается с применением декантера. Жидкая фаза удаляется из декантера и направляется на сепаратор-осветлитель для снижения потерь белка (рис. 4). Отделенный сгусток белка собирается в емкости и направляется на стадию промывки. Для промывки сгусток белка после декан-тера и белок от сепаратора-осветлителя объединяются. Смесь разбавляется водой при непрерывном перемешива-
Рис. 4. Сепаратор-осветлитель
нии в соотношении 1:6-1:10. Растворимые вещества в процессе промывки в декантерной центрифуге удаляются и тем самым достигается максимальная чистота конечного продукта. Стабильность хлопьев белка влияет на конечный выход и качество конечного продукта, что, в свою очередь, связано со значением рН. Промытый белковый сгусток собирается в емкостях. Полученный белок разбавляется щелочной водой для нейтрализации и перемешивается с применением мешалок. Операции гомогенизации и сверхвысокотемпературной (иНТ) обработки выполняются с целью повышения качества конечного продукта. Для исключения проблем, связанных с микробиологическим заражением, перед сушкой продукт проходит сверхвысокотемпературную (иНТ) обработку. Температура пастеризации составляет от 70 до 140 °С. Чтобы исключить нагрев продукта в течение слишком длительного времени, он охлаждается до температуры 40...50 °С и подается в сушилку. Соевый белковый изолят (дериват) выходит с участка сушки в виде порошка с показателем чистоты, превышающим 90 % белкового изолята. Сушка водного соевого изолята выполняется в распылительной сушильной
ENGINEERING AND TECHNOLOGY
Извлечение белка
Пар
.Г
Нагрев
Со стадии экстракции Свежая вода ,
г
Охлаждение
Кислота
Оса падение
Сепарация осажденного бел ка
ct-v^-p
Смешение
Ö
Нейтрализация
Стоки Промывка белка
I
1[ ■ ЕГ
Смешение
I
Соевый белковый изолят на UHT-обработку
Рис. 3. Разделение водной фазы и твердых частиц лепестка
установке, где жидкость превращается в сухой порошок со средним размером частиц около 50 мкм и остаточной влажностью 4-5 %. При помощи поршневого нагнетательного насоса жидкость закачивается под давлением до 500 бар к системе сопел высокого давления, размещенной в верхней части распылительной сушилки, и распыляется в виде мелких капель. Горячий воздух-осушитель подается в верхнюю
часть сушилки через воздушный распылитель, обеспечивающий оптимальное смешивание выходящих мелких капель с горячим воздухом. Капли, содержащие соевый белок, далее в камере распылительной сушки превращаются в сухие частицы и выносятся выходящим воздухом через нижнее отверстие сушилки в рукавный фильтр для сбора и выгрузки на линию пневматического конвейера. Порошок та-
.----------------
о j луС'"'' V V ' '•Ч^ '1
■ iW .'I I
Ж; I
Take the Best — Separate the Rest
л'' i. .
ж
mwj
Мы не претендуем на изобретение центробежного разделения, но вряд ли кто-то умеет делать это лучше нас.
Как известно, лучшие идеи дает нам природа. И принцип центробежного разделения мы позаимствовали у нее.
Каждый день мы пытаемся его усовершенствовать. Это доказывают наши сепараторы и декантеры, используемые по всему миру в жестких производственных условиях различных отраслей промышленности: химической и фармацевтической, биотехнологической и пищевой, в отрасли охраны окружающей среды и в производстве минеральных масел.
Успех пришел к нам не вчера, а более 100 лет назад, именно поэтому нам нет равных.
Gttt\
Westfalia Separator
Westfalia Separator AG
Московское представительство
105094, Москва, Семеновский вал, д. 6, стр.1.
Тел.: +7 095 787-20-05, +7 095 787-20-06. Факс + 7 095 787-20-0
e-mail: secretary.wsmoscow@gea.ru www.westfalia-separator.ru
