谷朊粉三相分離

背景技術(shù)：

谷朊粉主要由麥醇溶蛋白和麥谷蛋白組成，其蛋白質(zhì)含量高達(dá)75％～85％，含有人體必須的十五種氨基酸，具有強(qiáng)吸水性、粘彈性、延伸性、薄膜成型性、粘附熱凝性、吸脂乳化性等多種特性。

目前國(guó)內(nèi)小麥谷朊粉的生產(chǎn)還處于起步階段，小麥的深加工轉(zhuǎn)化率非常低，鑒于目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)小麥谷朊粉的生產(chǎn)還處于起步階段，小麥的深加工轉(zhuǎn)化率非常低，同時(shí)在谷朊粉的生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的廢水，現(xiàn)有的生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)廢水的處理不夠重視，造成水資源的浪費(fèi)，甚至造成環(huán)境污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種小麥谷朊粉的提取方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種小麥谷朊粉的提取方法，包括以下方法步驟：

s1和面：將小麥特二粉與純凈水分別放入連續(xù)式和面機(jī)中混合成面糊，取出備用；

s2均質(zhì)及發(fā)酵：把面糊放入到均質(zhì)機(jī)中進(jìn)行均質(zhì)處理，在均質(zhì)處理過(guò)程中加入酵母，將均質(zhì)熟化后的面糊靜置發(fā)酵；

s3三相分離：將發(fā)酵后的均質(zhì)熟化面糊利用偏心螺桿輸送到三相臥螺離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行離心處理，分離出三相主要產(chǎn)物分別是輕相c淀粉，中相b淀粉和谷朊粉，重相a淀粉和纖維；

s4谷朊粉的制備：將中相產(chǎn)物送入到熟化罐中進(jìn)行熟化、攪拌，利用泵將熟化、攪拌后的中相產(chǎn)物輸送到兩相臥螺分離機(jī)中進(jìn)行分離，從分離機(jī)底流輸出得到濃相b淀粉，從分離機(jī)的溢流輸出得到面筋，將面筋送入谷朊粉干燥系統(tǒng)進(jìn)行干燥處理得到谷朊粉；

s5副產(chǎn)品處理：將三相分離得到的c淀粉、a淀粉和纖維與谷朊粉的制備過(guò)程中得到的b淀粉進(jìn)行收集，用于制備淀粉，從三相分離的溢流輸出得到戊聚糖溶液；

s6廢水處理：對(duì)上述五個(gè)步驟生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行收集，對(duì)收集的廢水進(jìn)行過(guò)濾、厭氧發(fā)酵處理，獲得沼氣和能夠再利用的蒸汽；

優(yōu)選的，將小麥特二粉與純凈水分別放入連續(xù)式和面機(jī)中混合成面糊，放入的小麥特二粉與純凈水的比例為1:1.55，混合時(shí)間為半小時(shí)，連續(xù)和面機(jī)使面粉顆粒充分水化，形成均勻的面糊，避免存在混合不均勻的大顆?；虿痪鶆虻男∶鎴F(tuán)，以便于后續(xù)均質(zhì)工序的順利進(jìn)行。

優(yōu)選的，把面糊放入到均質(zhì)機(jī)中進(jìn)行均質(zhì)處理，通過(guò)改變均質(zhì)閥的間隙調(diào)節(jié)均質(zhì)機(jī)的壓力，均質(zhì)機(jī)采用普通的乳品工業(yè)常用的均質(zhì)機(jī)，調(diào)節(jié)壓力至50～90bar，面糊通過(guò)均質(zhì)閥時(shí)由高壓迅速恢復(fù)到常壓，由于壓力的驟然變化，以及均質(zhì)閥的剪切作用，便于面糊熟化并實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的迅速凝聚，在均質(zhì)處理過(guò)程中加入酵母，面糊與酵母的比例為100:1，將均質(zhì)熟化后的面糊靜置發(fā)酵，發(fā)酵溫度25攝氏度，發(fā)酵時(shí)間一個(gè)半小時(shí)，將均質(zhì)熟化與發(fā)酵相互結(jié)合，溶解面糊外部包裹層，便于淀粉的分離，提高淀粉收率。

優(yōu)選的，將發(fā)酵后的均質(zhì)熟化面糊利用偏心螺桿輸送到三相臥螺離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行離心處理，三相臥螺離心機(jī)速差為45～75r/min，分離因數(shù)為2000-4000，三相臥螺離心機(jī)采用雙電機(jī)雙減速器技術(shù)使得螺旋與轉(zhuǎn)鼓的速差可以隨時(shí)調(diào)節(jié)，在溢流出口端設(shè)有噴嘴，能夠分離出中相，分離出三相主要產(chǎn)物分別是輕相c淀粉，中相b淀粉和谷朊粉，重相a淀粉和纖維。

優(yōu)選的，將中相產(chǎn)物送入到熟化罐中進(jìn)行熟化，將熟化后的中相產(chǎn)物放入攪拌機(jī)中，然后加入純凈水，熟化后的中相產(chǎn)與純凈水比例為3:1，攪拌時(shí)間為半小時(shí)，攪拌過(guò)程中上述物料在機(jī)器內(nèi)部受到軸向及壓力，又受到一定的徑向力，經(jīng)過(guò)充分揉和，使得物料中的蛋白質(zhì)和水均勻接觸，產(chǎn)生水和作用，使其連續(xù)輸出牙膏狀的面粉漿，面筋類(lèi)蛋白質(zhì)聚成絲狀小面筋，利用泵將熟化后的中相產(chǎn)物輸送到兩相臥螺分離機(jī)中進(jìn)行分離，兩相臥螺分離機(jī)分離因數(shù)為3000-4000，從分離機(jī)底流輸出得到濃相b淀粉，從分離機(jī)的溢流輸出得到面筋，將面筋送入谷朊粉干燥系統(tǒng)進(jìn)行干燥處理得到谷朊粉。

優(yōu)選的，將三相分離得到的c淀粉、a淀粉和纖維與谷朊粉的制備過(guò)程中得到的b淀粉進(jìn)行收集，收集的各個(gè)淀粉分開(kāi)放置，利用各自適合的方式進(jìn)行加工處理，用于制備淀粉，在淀粉的制備過(guò)程中，主要是利用離心機(jī)、離心篩等設(shè)備對(duì)c淀粉、a淀粉和纖維與谷朊粉的制備過(guò)程中得到的b淀粉進(jìn)行離心處理，去除殘余的麩皮，將離心后的產(chǎn)物放入多級(jí)旋流器內(nèi)洗滌，洗滌過(guò)程中持續(xù)加入純凈水，最后利用刮刀離心機(jī)對(duì)洗滌后產(chǎn)物進(jìn)行脫水，脫水后剩余產(chǎn)物進(jìn)行干燥處理后得到淀粉，從三相分離的溢流輸出得到戊聚糖溶液。

優(yōu)選的，對(duì)上述五個(gè)步驟生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行收集，生產(chǎn)谷朊粉的廢水中cod含量較高，適用于加工生產(chǎn)沼氣，對(duì)收集的廢水利用濾網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾，濾網(wǎng)孔徑為0.5厘米，過(guò)濾取出大顆粒的浮渣，利用泵將過(guò)濾后的廢水輸送進(jìn)厭氧罐內(nèi)，進(jìn)行厭氧發(fā)酵制備沼氣，對(duì)厭氧發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行收集，將蒸汽用于對(duì)淀粉和谷朊粉的干燥處理過(guò)程中。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本方案設(shè)計(jì)了一種小麥谷朊粉的提取方法，本方案包括六個(gè)步驟，分別是和面、均質(zhì)及發(fā)酵、三相分離、谷朊粉的制備、副產(chǎn)品處理和廢水處理，利用上述六個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)了谷朊粉和副產(chǎn)品的制備，廢水的處理，提高了小麥的深加工轉(zhuǎn)化率，同時(shí)對(duì)廢水的收集處理，減少了水資源的浪費(fèi)，避免對(duì)環(huán)境造成污染。

具體實(shí)施方式

下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種小麥谷朊粉的提取方法，包括以下方法步驟：

s1和面：將小麥特二粉與純凈水分別放入連續(xù)式和面機(jī)中混合成面糊，取出備用；

s2均質(zhì)及發(fā)酵：把面糊放入到均質(zhì)機(jī)中進(jìn)行均質(zhì)處理，在均質(zhì)處理過(guò)程中加入酵母，將均質(zhì)熟化后的面糊靜置發(fā)酵；

s3三相分離：將發(fā)酵后的均質(zhì)熟化面糊利用偏心螺桿輸送到三相臥螺離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行離心處理，分離出三相主要產(chǎn)物分別是輕相c淀粉，中相b淀粉和谷朊粉，重相a淀粉和纖維；

s4谷朊粉的制備：將中相產(chǎn)物送入到熟化罐中進(jìn)行熟化、攪拌，利用泵將熟化、攪拌后的中相產(chǎn)物輸送到兩相臥螺分離機(jī)中進(jìn)行分離，從分離機(jī)底流輸出得到濃相b淀粉，從分離機(jī)的溢流輸出得到面筋，將面筋送入谷朊粉干燥系統(tǒng)進(jìn)行干燥處理得到谷朊粉；

s5副產(chǎn)品處理：將三相分離得到的c淀粉、a淀粉和纖維與谷朊粉的制備過(guò)程中得到的b淀粉進(jìn)行收集，用于制備淀粉，從三相分離的溢流輸出得到戊聚糖溶液；

s6廢水處理：對(duì)上述五個(gè)步驟生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行收集，對(duì)收集的廢水進(jìn)行過(guò)濾、厭氧發(fā)酵處理，獲得沼氣和能夠再利用的蒸汽。

將小麥特二粉與純凈水分別放入連續(xù)式和面機(jī)中混合成面糊，放入的小麥特二粉與純凈水的比例為1:1.55，混合時(shí)間為半小時(shí)，連續(xù)和面機(jī)使面粉顆粒充分水化，形成均勻的面糊，避免存在混合不均勻的大顆粒或不均勻的小面團(tuán)，以便于后續(xù)均質(zhì)工序的順利進(jìn)行。

把面糊放入到均質(zhì)機(jī)中進(jìn)行均質(zhì)處理，通過(guò)改變均質(zhì)閥的間隙調(diào)節(jié)均質(zhì)機(jī)的壓力，均質(zhì)機(jī)采用普通的乳品工業(yè)常用的均質(zhì)機(jī)，調(diào)節(jié)壓力至50～90bar，面糊通過(guò)均質(zhì)閥時(shí)由高壓迅速恢復(fù)到常壓，由于壓力的驟然變化，以及均質(zhì)閥的剪切作用，便于面糊熟化并實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的迅速凝聚，在均質(zhì)處理過(guò)程中加入酵母，面糊與酵母的比例為100:1，將均質(zhì)熟化后的面糊靜置發(fā)酵，發(fā)酵溫度25攝氏度，發(fā)酵時(shí)間一個(gè)半小時(shí)，將均質(zhì)熟化與發(fā)酵相互結(jié)合，溶解面糊外部包裹層，便于淀粉的分離，提高淀粉收率。

本實(shí)施例對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，利用了發(fā)酵工藝，采用適合的發(fā)酵程度，達(dá)到既不破壞小麥淀粉和谷朊粉的結(jié)構(gòu)，又能完全打開(kāi)淀粉包裹層，使得淀粉和谷朊粉在較小的轉(zhuǎn)速下最大化將其分離出來(lái)，分離速度減小，對(duì)淀粉分子結(jié)構(gòu)破壞概率變小，副產(chǎn)物淀粉的質(zhì)量和收率提高。

將發(fā)酵后的均質(zhì)熟化面糊利用偏心螺桿輸送到三相臥螺離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行離心處理，三相臥螺離心機(jī)速差為45～75r/min，分離因數(shù)為2000-4000，三相臥螺離心機(jī)采用雙電機(jī)雙減速器技術(shù)使得螺旋與轉(zhuǎn)鼓的速差可以隨時(shí)調(diào)節(jié)，在溢流出口端設(shè)有噴嘴，能夠分離出中相，分離出三相主要產(chǎn)物分別是輕相c淀粉，中相b淀粉和谷朊粉，重相a淀粉和纖維。

將中相產(chǎn)物送入到熟化罐中進(jìn)行熟化，將熟化后的中相產(chǎn)物放入攪拌機(jī)中，然后加入純凈水，熟化后的中相產(chǎn)與純凈水比例為3:1，攪拌時(shí)間為半小時(shí)，攪拌過(guò)程中上述物料在機(jī)器內(nèi)部受到軸向及壓力，又受到一定的徑向力，經(jīng)過(guò)充分揉和，使得物料中的蛋白質(zhì)和水均勻接觸，產(chǎn)生水和作用，使其連續(xù)輸出牙膏狀的面粉漿，面筋類(lèi)蛋白質(zhì)聚成絲狀小面筋，利用泵將熟化后的中相產(chǎn)物輸送到兩相臥螺分離機(jī)中進(jìn)行分離，兩相臥螺分離機(jī)分離因數(shù)為3000-4000，從分離機(jī)底流輸出得到濃相b淀粉，從分離機(jī)的溢流輸出得到面筋，將面筋送入谷朊粉干燥系統(tǒng)進(jìn)行干燥處理得到谷朊粉。

將三相分離得到的c淀粉、a淀粉和纖維與谷朊粉的制備過(guò)程中得到的b淀粉進(jìn)行收集，收集的各個(gè)淀粉分開(kāi)放置，利用各自適合的方式進(jìn)行加工處理，用于制備淀粉，在淀粉的制備過(guò)程中，主要是利用離心機(jī)、離心篩等設(shè)備對(duì)c淀粉、a淀粉和纖維與谷朊粉的制備過(guò)程中得到的b淀粉進(jìn)行離心處理，去除殘余的麩皮，將離心后的產(chǎn)物放入多級(jí)旋流器內(nèi)洗滌，洗滌過(guò)程中持續(xù)加入純凈水，最后利用刮刀離心機(jī)對(duì)洗滌后產(chǎn)物進(jìn)行脫水，脫水后剩余產(chǎn)物進(jìn)行干燥處理后得到淀粉，從三相分離的溢流輸出得到戊聚糖溶液。

對(duì)上述五個(gè)步驟生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行收集，生產(chǎn)谷朊粉的廢水中cod含量較高，適用于加工生產(chǎn)沼氣，對(duì)收集的廢水利用濾網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾，濾網(wǎng)孔徑為0.5厘米，過(guò)濾取出大顆粒的浮渣，利用泵將過(guò)濾后的廢水輸送進(jìn)厭氧罐內(nèi)，進(jìn)行厭氧發(fā)酵制備沼氣，對(duì)厭氧發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行收集，將蒸汽用于對(duì)淀粉和谷朊粉的干燥處理過(guò)程中，的沼氣可以用于發(fā)電和生產(chǎn)過(guò)程中火力加熱干燥使用，處理后的水中雜質(zhì)減少，符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。

技術(shù)特征：

1.一種小麥谷朊粉的提取方法，其特征在于：包括以下方法步驟：

s1和面：將小麥特二粉與純凈水分別放入連續(xù)式和面機(jī)中混合成面糊，取出備用；

s2均質(zhì)及發(fā)酵：把面糊放入到均質(zhì)機(jī)中進(jìn)行均質(zhì)處理，在均質(zhì)處理過(guò)程中加入酵母，將均質(zhì)熟化后的面糊靜置發(fā)酵；

s3三相分離：將發(fā)酵后的均質(zhì)熟化面糊利用偏心螺桿輸送到三相臥螺離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行離心處理，分離出三相主要產(chǎn)物分別是輕相c淀粉，中相b淀粉和谷朊粉，重相a淀粉和纖維；

s4谷朊粉的制備：將中相產(chǎn)物送入到熟化罐中進(jìn)行熟化、攪拌，利用泵將熟化、攪拌后的中相產(chǎn)物輸送到兩相臥螺分離機(jī)中進(jìn)行分離，從分離機(jī)底流輸出得到濃相b淀粉，從分離機(jī)的溢流輸出得到面筋，將面筋送入谷朊粉干燥系統(tǒng)進(jìn)行干燥處理得到谷朊粉；

s5副產(chǎn)品處理：將三相分離得到的c淀粉、a淀粉和纖維與谷朊粉的制備過(guò)程中得到的b淀粉進(jìn)行收集，用于制備淀粉，從三相分離的溢流輸出得到戊聚糖溶液；

s6廢水處理：對(duì)上述五個(gè)步驟生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行收集，對(duì)收集的廢水進(jìn)行過(guò)濾、厭氧發(fā)酵處理，獲得沼氣和能夠再利用的蒸汽。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小麥谷朊粉的提取方法，其特征在于第一步和面具體為：將小麥特二粉與純凈水分別放入連續(xù)式和面機(jī)中混合成面糊，放入的小麥特二粉與純凈水的比例為1:1.55，混合時(shí)間為半小時(shí)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小麥谷朊粉的提取方法，其特征在于第二步均質(zhì)及發(fā)酵具體為：把面糊放入到均質(zhì)機(jī)中進(jìn)行均質(zhì)處理，通過(guò)改變均質(zhì)閥的間隙調(diào)節(jié)均質(zhì)機(jī)的壓力，均質(zhì)機(jī)采用普通的乳品工業(yè)常用的均質(zhì)機(jī)，調(diào)節(jié)壓力至50～90bar，在均質(zhì)處理過(guò)程中加入酵母，面糊與酵母的比例為100:1，將均質(zhì)熟化后的面糊靜置發(fā)酵，發(fā)酵溫度25攝氏度，發(fā)酵時(shí)間一個(gè)半小時(shí)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小麥谷朊粉的提取方法，其特征在于第三步三相分離具體為：將發(fā)酵后的均質(zhì)熟化面糊利用偏心螺桿輸送到三相臥螺離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行離心處理，三相臥螺離心機(jī)速差為45～75r/min，分離因數(shù)為2000-4000，分離出三相主要產(chǎn)物分別是輕相c淀粉，中相b淀粉和谷朊粉，重相a淀粉和纖維。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小麥谷朊粉的提取方法，其特征在于第四步谷朊粉的制備具體為：將中相產(chǎn)物送入到熟化罐中進(jìn)行熟化，將熟化后的中相產(chǎn)物放入攪拌機(jī)中，然后加入純凈水，熟化后的中相產(chǎn)與純凈水比例為3:1，攪拌時(shí)間為半小時(shí)，利用泵將熟化、攪拌后的中相產(chǎn)物輸送到兩相臥螺分離機(jī)中進(jìn)行分離，兩相臥螺分離機(jī)分離因數(shù)為3000-4000，從分離機(jī)底流輸出得到濃相b淀粉，從分離機(jī)的溢流輸出得到面筋，將面筋送入谷朊粉干燥系統(tǒng)進(jìn)行干燥處理得到谷朊粉。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小麥谷朊粉的提取方法，其特征在于第五步副產(chǎn)品處理具體為：將三相分離得到的c淀粉、a淀粉和纖維與谷朊粉的制備過(guò)程中得到的b淀粉進(jìn)行收集，收集的各個(gè)淀粉分開(kāi)放置，利用各自適合的方式進(jìn)行加工處理，用于制備淀粉，從三相分離的溢流輸出得到戊聚糖溶液。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小麥谷朊粉的提取方法，其特征在于第六步s6廢水處理具體為：對(duì)上述五個(gè)步驟生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行收集，對(duì)收集的廢水利用濾網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾，濾網(wǎng)孔徑為0.5厘米，過(guò)濾取出大顆粒的浮渣，利用泵將過(guò)濾后的廢水輸送進(jìn)厭氧罐內(nèi)，進(jìn)行厭氧發(fā)酵制備沼氣，對(duì)厭氧發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行收集，將蒸汽用于對(duì)淀粉和谷朊粉的干燥處理過(guò)程中。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種小麥谷朊粉的提取方法，本方案包括六個(gè)步驟，分別是和面、均質(zhì)及發(fā)酵、三相分離、谷朊粉的制備、副產(chǎn)品處理和廢水處理，利用上述六個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)了谷朊粉和副產(chǎn)品的制備，廢水的處理，面糊的均質(zhì)及發(fā)酵便面糊熟化并實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的迅速凝聚，且結(jié)合發(fā)酵作用，打開(kāi)蛋白網(wǎng)絡(luò)包裹層，便于淀粉的分離，提高了小麥的深加工轉(zhuǎn)化率，同時(shí)對(duì)廢水的收集處理，對(duì)上述五個(gè)步驟生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行收集，對(duì)收集的廢水進(jìn)行過(guò)濾、厭氧發(fā)酵處理，獲得沼氣和能夠再利用的蒸汽，減少了水資源的浪費(fèi)，避免對(duì)環(huán)境造成污染。