技术领域
[0001] 本
发明属于
蛋白质分离技术领域，涉及到一种采用膜分离技术分离纯化乳清蛋白的方法。
背景技术
[0002] 大豆类产品所含的蛋白质，含量约为38％以上，是谷类食物的4～5倍。大豆蛋白质是一种
植物性蛋白质。
[0003] 大豆蛋白是一种植物性蛋白质，其
氨基酸组成与
牛奶蛋白质相近，除蛋氨酸略低外，其余必需氨基酸含量均较丰富，是植物性的完全蛋白质。
[0004] 大豆中的蛋白质类物质是维持现代人类健康方面已必不可少的物质，再医疗盒食品领域已经逐渐得到应用，蛋白质具有广发的功能性质，这些功能蛋白如乳清蛋白、蛋清蛋白、大豆蛋白等添加到食品中制的各种功能食品，正是由于蛋白质于人类生活密切相关，所以对蛋白质的
质量和纯度要求液逐渐严格，大豆中的蛋白质长存在复杂的体系中，且
稳定性差，对
温度、PH值等参数非常敏感,易于变性。
[0005] 现有的大豆中乳清蛋白的提取方法，常采用沉淀、离心、萃取、离子交换和色素等方法，采用以上方法存在加工工艺复杂、提取成本高以及操作复杂等问题。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于提供一种采用膜分离技术分离纯化乳清蛋白的方法，解决了现有大豆乳清蛋白提取的过程中，存在工艺复杂和成本高的问题。
[0007] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008] 一种采用膜分离技术分离纯化乳清蛋白的方法，包括以下步骤：
[0009] S1、将大豆碾碎，经高速离心
脱脂获得脱脂
豆粕；
[0010] S2、将重量比为10-18：1的清
水与脱脂豆粕加入器皿中浸泡；
[0011] S3、将浓度为10-20％的氢
氧化钠加入浸泡有脱脂豆粕的器皿中，调节PH值至7-8.5，均匀搅拌，搅拌转速为50-200r/min，得
浸出液；
[0012] S4、采用分离机从浸出液中对可溶性蛋白、
碳水化合物进行分离，得到第一次蛋白液和豆渣；
[0013] S5、将步骤S4中的豆渣按照清水与豆渣的质量比6-12:1浸入器皿中浸泡，浸泡的温度为40-50℃，浸泡时长为1-2h，得到浸出液；
[0014] S6、将步骤S5中的浸出液在分离机的作用下，进行可溶性蛋白与碳水化合物的分离，得到第二次蛋白液；
[0015] S7、将步骤S4和步骤S6所得的蛋白液进行混合，向混合后的蛋白液中加入
盐酸，调节蛋白液的PH值；
[0016] S8、将
酸化后的蛋白液流入分离机中进行分离，蛋白液流入分离机的流速为15-25kg/min，得到乳清
废水；
[0017] S9、将步骤S8中的乳清废水中加入CaCl2，经转速为2000-5000r/min的离心机去除乳清废水中杂质形成的沉淀物；
[0018] S10、将除杂后的乳清废水经
超滤膜组件进行多级逆流分离浓缩，分离浓缩后的截留液和渗析液相互排出，超滤膜的操作压
力为0.2-0.5MPa，
工作温度为25-40℃；
[0019] S11、将所述步骤S10中的截留液加热至80～155℃进行杀菌，然后
喷雾干燥，获得大豆乳清蛋白粉。
[0020] 进一步地，所述步骤S1中，高速离心的转速为800-2000r/min，离心处理60-180min。
[0021] 进一步地，所述步骤S2中浸泡时长为8-16h，水温为40-50℃。
[0022] 进一步地，所述步骤S4中第一次蛋白液的浓度为8-25％，所述步骤S6中第二次蛋白液得浓度为6-20％。
[0023] 进一步地，所述步骤S7中加入浓度为10-15％的盐酸，调节蛋白液的PH值至5.5-6.5。
[0024] 进一步地，所述步骤S9中加入CaCl2，充分絮凝20-60min，控制温度为40-80℃。
[0025] 进一步地，所述步骤S10中乳清废水加入超滤膜组件的流速为4-6m/s。
[0026] 进一步地，所述超滤膜组件材料为聚醚砜、聚砜、聚酰胺复合膜或聚偏氟乙烯，超滤膜组件的截留分子量为1000-20000(PEG)。
[0027] 本发明的有益效果：
[0028] 本发明通过对大豆碾碎脱脂、浸泡、絮凝处理，可有效去除大豆蛋白、脂肪以及大豆中
磷酸等杂质，为后期超滤膜组件过滤浓缩作准备，减少对超滤膜的堵塞问题，有利于提高分离的乳清蛋白品质，且有效回收乳清废水中的乳清蛋白，提高了大豆资源的合理利用率，同时减少排放物对环境的污染，该方法具有操作简单和成本低的特点，在未来具有深远的影响。
具体实施方式
[0029] 下面将结合本发明的
实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030] 实施例1：
[0031] S1、将大豆碾碎，经高速离心脱脂操作，获得脱脂豆粕，所述高速离心的转速为800r/min，离心处理60min；
[0032] S2、将重量比为10：1的清水与脱脂豆粕加入器皿中浸泡，浸泡时长为8h，水温为40℃；
[0033] S3、将浓度为10％的氢氧化钠加入浸泡有脱脂豆粕的器皿中，调节PH值至7，均匀搅拌，得浸出液，其中搅拌转速为50r/min；
[0034] S4、采用分离机从浸出液中对可溶性蛋白、碳水化合物进行分离，得到第一次蛋白液和豆渣，所述第一次蛋白液的浓度为8-25％；
[0035] S5、将步骤S4中的豆渣按照清水与豆渣的质量比6:1浸入器皿中浸泡，浸泡的温度为40℃，浸泡时长为1h，得到浸出液；
[0036] S6、将步骤S5中的浸出液在分离机的作用下，进行可溶性蛋白与碳水化合物的分离，得到第二次蛋白液，其中第二次蛋白液得浓度为6-20％；
[0037] S7、将步骤S4和步骤S6所得的蛋白液进行混合，向混合后的蛋白液中加浓度为10％的盐酸，使得蛋白液的PH值调至5.5；
[0038] S8、将酸化后的蛋白液流入分离机中进行分离，蛋白液流入分离机的流速为15kg/min，得到乳清废水；
[0039] S9、将步骤S8中的乳清废水中加入CaCl2充分絮凝20min，控制温度为40℃，再经转速为2000r/min的离心机去除乳清废水中杂质形成的沉淀物；
[0040] S10、将除杂后的乳清废水经超滤膜组件进行多级逆流分离浓缩，分离浓缩后的截留液和渗析液相互排出，所述乳清废水的流速为4m/s,所述超滤膜组件材料为聚醚砜、聚砜、聚酰胺复合膜或聚偏氟乙烯，超滤膜组件的截留分子量为1000-20000(PEG)，超滤膜的操作压力为0.2MPa，工作温度为25℃；
[0041] S11、将所述步骤S10中的截留液加热至80℃进行杀菌，然后喷雾干燥，获得大豆乳清蛋白粉。
[0042] 实施例2：
[0043] S1、将大豆碾碎，经高速离心进行脱脂操作，获得脱脂豆粕，所述高速离心的转速为1500r/min，离心处理120min；
[0044] S2、将重量比为14：1的清水与脱脂豆粕加入器皿中浸泡，浸泡时长为12h，水温为45℃；
[0045] S3、将浓度为15％的氢氧化钠加入浸泡有脱脂豆粕的器皿中，调节PH值至8，均匀搅拌，得浸出液，其中搅拌转速为100r/min；
[0046] S4、采用分离机从浸出液中对可溶性蛋白、碳水化合物进行分离，得到第一次蛋白液和豆渣，其中第一次蛋白液的浓度为8-25％；
[0047] S5、将步骤S4中的豆渣按照清水与豆渣的质量比9:1浸入器皿中浸泡，浸泡的温度为45℃，浸泡时长为1.5h，得到浸出液；
[0048] S6、将步骤S5中的浸出液在分离机的作用下，进行可溶性蛋白与碳水化合物的分离，得到第二次蛋白液，其中第二次蛋白液得浓度为6-20％；
[0049] S7、将步骤S4和步骤S6所得的蛋白液进行混合，向混合后的蛋白液中加浓度为12％的盐酸，使得蛋白液的PH值调至6；
[0050] S8、将酸化后的蛋白液流入分离机中进行分离，蛋白液流入分离机的流速为29kg/min，得到乳清废水；
[0051] S9、将步骤S8中的乳清废水中加入CaCl2充分絮凝40min，控制温度为60℃，再经转速为4000r/min的离心机去除乳清废水中杂质形成的沉淀物；
[0052] S10、将除杂后的乳清废水经超滤膜组件进行多级逆流分离浓缩，分离浓缩后的截留液和渗析液相互排出，所述乳清废水的流速为5m/s,所述超滤膜组件材料为聚醚砜、聚砜、聚酰胺复合膜或聚偏氟乙烯，超滤膜组件的截留分子量为1000-20000(PEG)，超滤膜的操作压力为0.4MPa，工作温度为35℃；
[0053] S11、将所述步骤S10中的截留液加热至120℃进行杀菌，然后喷雾干燥，获得大豆乳清蛋白粉。
[0054] 实施例3：
[0055] S1、将大豆碾碎，经高速离心进行脱脂操作，获得脱脂豆粕，所述高速离心的转速为2000r/min，离心处理180min；
[0056] S2、将重量比为18：1的清水与脱脂豆粕加入器皿中浸泡，浸泡时长为16h，水温为50℃；
[0057] S3、将浓度为20％的氢氧化钠加入浸泡有脱脂豆粕的器皿中，调节PH值至8.5，均匀搅拌，得浸出液，其中搅拌转速为200r/min；
[0058] S4、采用分离机从浸出液中对可溶性蛋白、碳水化合物进行分离，得到第一次蛋白液和豆渣，其中第一次蛋白液的浓度为8-25％；
[0059] S5、将步骤S4中的豆渣按照清水与豆渣的质量比12:1浸入器皿中浸泡，浸泡的温度为50℃，浸泡时长为2h，得到浸出液；
[0060] S6、将步骤S5中的浸出液在分离机的作用下，进行可溶性蛋白与碳水化合物的分离，得到第二次蛋白液，其中第二次蛋白液得浓度为6-20％；
[0061] S7、将步骤S4和步骤S6所得的蛋白液进行混合，向混合后的蛋白液中加浓度为15％的盐酸，使得蛋白液的PH值调至6.5；
[0062] S8、将酸化后的蛋白液流入分离机中进行分离，蛋白液流入分离机的流速为25kg/min，得到乳清废水；
[0063] S9、将步骤S8中的乳清废水中加入CaCl2充分絮凝60min，控制温度为80℃，再经转速为5000r/min的离心机去除乳清废水中杂质形成的沉淀物；
[0064] S10、将除杂后的乳清废水经超滤膜组件进行多级逆流分离浓缩，分离浓缩后的截留液和渗析液相互排出，所述乳清废水的流速为6m/s,所述超滤膜组件材料为聚醚砜、聚砜、聚酰胺复合膜或聚偏氟乙烯，超滤膜组件的截留分子量为1000-20000(PEG)，超滤膜的操作压力为0.5MPa，工作温度为40℃；
[0065] S11、将所述步骤S10中的截留液加热至155℃进行杀菌，然后喷雾干燥，获得大豆乳清蛋白粉。
[0066] 所述超滤膜组件浓缩采用两套超滤设备进行交替使用和清洗，以实现生产线不间断运行。
[0067] 本发明通过对大豆碾碎脱脂、浸泡、絮凝处理，可有效去除大豆蛋白、脂肪以及大豆中磷酸等杂质，为后期超滤膜组件过滤浓缩作准备，减少对超滤膜的堵塞问题，有利于提高分离的乳清蛋白品质，且有效回收乳清废水中的乳清蛋白，提高了大豆资源的合理利用率，同时减少排放物对环境的污染，该方法具有操作简单和成本低的特点，在未来具有深远的影响。
[0068] 以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属
本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的
修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本
权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
