技术领域
本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种大豆原浆的蛋白分离和低聚糖提取工艺。
背景技术：
中国的大豆产业化刚刚兴起，传统的豆制品加工企业自动化程度低、产品质量差。大豆的生产方式远远满足不了人们对大豆食品的卫生、营养保健的要求。大豆食品提取物主要有豆乳、大豆分离蛋白和大豆低聚糖等，其中大豆的蛋白分离和低聚糖的提取是正在迅速发展的大豆加工产业。
提取大豆分离蛋白一般采取\"碱调酸沉\"法，即将大豆中的蛋白质用碱析出后，经过超速分离机分离，再经过酸沉分离、中和等步骤得到大豆分离蛋白。这种方法排出的乳清废液中，含有大量的水溶性蛋白，白白浪费；其次，提高蛋白质纯度难度太大，蛋白质纯度的提高，是通过降低分离纤维和蛋白液的分离机的物料流速来实现。
生产大豆分离蛋白产生乳清废液中，含有大量的水溶性蛋白，如不加回收，则白白浪费。
低聚糖是指其分子结构由2～10个单糖分子以糖苷键相连接而形成的糖类总称。分子量300～2000，界于单糖和多糖之间。大豆低聚糖是大豆食品加工中的主要副产品，大量存在于生产大豆分离蛋白后的乳清中。要回收乳清中的这部分大豆低聚糖，通常先是去除乳清中的大豆蛋白，现有工艺“碱调酸沉”法分离后的乳清中含有大量的大豆蛋白，无法直接得到低聚糖，需要另建生产方案提取。
技术实现要素：
本发明针对现有技术中存在的以上技术问题，提出一种大豆原浆的蛋白分离和低聚糖提取工艺，过滤效率高并且生产运行成本低。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大豆原浆的蛋白分离和低聚糖提取工艺，其包括步骤：
a.大豆原浆在储罐中达到一定容积后阀门自动开启，大豆原浆经管道过滤器滤除颗粒状和纤维状杂质；
b.大豆原浆经管道过滤器后泵送至陶瓷膜组件超滤装置，陶瓷膜组件超滤装置采用三级串联，每级均采用膜孔径分别为0.8μm、0.2μm和20nm的三个膜组件串联后三组串联的膜组件再并联的共九个膜组件单体组成的膜过滤设备，进行分级浓缩过滤；
c.c.当通量剩30%时再加入纯水顶洗，最后排出的浓液浓缩三倍，浓液量由浓液控制阀控制在原液的20%；
d.得到固含量约为20%大豆蛋白浓液，经螺旋推送至蛋白罐，后经喷雾干燥得到微黄色大豆蛋白粉，所得的大豆乳清液中含有大量的大豆低聚糖，浓度达到80%以上，直接经灌装设备灌装分装生产不同规格的大豆低聚糖饮品。
作为对本发明所述技术方案的一种改进，所述步骤a中，大豆原浆在储罐中达到70%的储罐容积后阀门自动开启，由传感器进行储罐内大豆原浆的体积进行监控并自动控制阀门开启。
作为对本发明所述技术方案的一种改进，所述步骤b中，操作压力为0.3MPa，浓缩倍数为3倍，膜面流速4.0m/s，平均通量38L/m2/h，操作温度为25摄氏度。
作为对本发明所述技术方案的一种改进，由循环泵提供流速及流动过程中的压力损失，由一台变频供料泵系统提供所需的印钞擦版废液及压力，三级渗透液流量由调节阀控制。
本发明提供的大豆原浆的蛋白分离和低聚糖提取工艺，过滤效率高并且生产运行成本低。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明具体实施例的大豆原浆的蛋白分离和低聚糖提取工艺，其包括步骤：
a.大豆原浆在储罐中达到一定容积后阀门自动开启，大豆原浆经管道过滤器滤除颗粒状和纤维状杂质；
b.大豆原浆经管道过滤器后泵送至陶瓷膜组件超滤装置，陶瓷膜组件超滤装置采用三级串联，每级均采用膜孔径分别为0.8μm、0.2μm和20nm的三个膜组件串联后三组串联的膜组件再并联的共九个膜组件单体组成的膜过滤设备，进行分级浓缩过滤；
c.c.当通量剩30%时再加入纯水顶洗，最后排出的浓液浓缩三倍，浓液量由浓液控制阀控制在原液的20%；
d.得到固含量约为20%大豆蛋白浓液，经螺旋推送至蛋白罐，后经喷雾干燥得到微黄色大豆蛋白粉，所得的大豆乳清液中含有大量的大豆低聚糖，浓度达到80%以上，直接经灌装设备灌装分装生产不同规格的大豆低聚糖饮品。
本发明具体实施例中，步骤a中，大豆原浆在储罐中达到70%的储罐容积后阀门自动开启，由传感器进行储罐内大豆原浆的体积进行监控并自动控制阀门开启。步骤b中，操作压力为0.3MPa，浓缩倍数为3倍，膜面流速4.0m/s，平均通量38L/m2/h，操作温度为25摄氏度。本发明中，由循环泵提供流速及流动过程中的压力损失，由一台变频供料泵系统提供所需的印钞擦版废液及压力，三级渗透液流量由调节阀控制。
本发明生产工艺可以较为彻底地分离这些可溶性大豆蛋白，经分离后得到的清液中含有纯度较高的大豆低聚糖。采用陶瓷膜组件超滤装置，该装置采用三级串联方式，每级均采用三串三并，全部共九个膜组件相连接，每级均为内循环，由循环泵提供膜面流速及流动过程中的压力损失；由一台变频供料泵系统提供所需的料液及压力，三级渗透液流量由调节阀控制。
大豆原浆的粘度较高、固形物含量较高。由于陶瓷膜的结构特性，膜组件适合处理高粘度、高固形物含量的料液。大豆原浆在储罐中达到70%的放罐容积后阀门自动开启，由于料液中含有较多纤维状豆渣等杂质，大豆原浆需先经管道过滤器滤除颗粒状和纤维状杂质，然后泵送至膜孔径为0.8μm/0.2μm/20nm的三级串联共9个膜组件单体进行分级浓缩过滤，可有效地满足该微孔过滤，该种陶瓷膜对料液中的固形物含量不敏感，最高固形物含量可高达25%，操作压力为0.3MPa，浓缩倍数为3倍，膜面流速4.0m/s，平均通量38L/m2/h，操作温度为25度左右时就可取得较高的膜面渗透通量，当通量剩30%时再加入纯水顶洗，最后排出的浓液浓缩三倍，浓液量由浓液控制阀控制在原液的20%左右。通过三级陶瓷膜组件的分级过滤，切割分子量为20000的陶瓷膜有效地地截留了95%的水溶性大豆蛋白，得到固含量约为20%大豆蛋白浓液，经螺旋推送至蛋白罐，后经喷雾干燥得到微黄色大豆蛋白粉；最后所得的大豆乳清液中含有大量的大豆“低聚糖”，浓度可达到80%以上，可直接经灌装设备灌装分装，生产不同规格的“大豆低聚糖”饮品。
本发明的优点和功效为：1、本发明工艺可以一次性得到含量为95%大豆蛋白和80%大豆低聚糖两个产品，大大提高的生产效率和经济效益；2、本工艺不使用酸碱溶剂，不会产生溶剂残留，不会产生二次污染，提高了产品质量；本工艺不使用离心分离设备，降低了设备投入和生产运行成本；3、本工艺设备陶瓷膜机械强度高、化学稳定性好，可再生使用寿命长，设备占地面积小，整个过滤流程都是物理过程，生产运行成本低；4、本工艺在常温常压下进行，不会对有效成分产生热破坏；
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。