本发明涉及大豆蛋白加工技术领域，具体涉及一种大豆蛋白的萃取处理装置和方法。
背景技术：
大豆分离蛋白是以低温脱脂大豆粕为原料生产的一种蛋白类食品添加剂，具有良好的功能性质，包括溶解性、凝胶性、持水性、乳化性、起泡性等，其广泛应用于肉制品、饮料、素食和面制品等领域。大豆分离蛋白中蛋白质含量在90％以上，氨基酸种类有近20种，并含有人体必需氨基酸，其营养丰富，不含胆固醇，是植物蛋白中为数不多的可替代动物蛋白的品种之一。
大豆分离蛋白生产一般采用碱溶酸沉工艺，原料豆粕经氢氧化钠和水的溶液提取蛋白，然后加入盐酸调节ph值在4.5左右回收蛋白，然后用氢氧化钠和水溶解蛋白获得ph值在6.5-8.0的一定浓度的蛋白溶液，经高温瞬时杀菌和闪蒸除腥后，采用高压喷雾生产粉状大豆分离蛋白产品。
现有的蛋白生产工艺，只注重提取本身，工艺流程不够细化，管理粗放，不利于精确控制所提取的大豆蛋白的质量。
技术实现要素：
本发明的目的在于提出一种能够高效、精细、精确、高质量的提取大豆蛋白的萃取处理装置和方法。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种大豆蛋白萃取处理装置，包括：投料口，提升机，料斗，一萃罐，一萃泵，剪切泵，平衡罐，输送泵，一萃分离机，二萃罐，二萃泵，二萃分离机，豆乳罐，豆乳泵；
其中所述投料口用于投放原料，所述提升机用于将从投料口投入的原料豆粕提升到高处然后进入一萃罐进行碱溶；所述料斗用作豆粕从提升机下来到一萃罐之间的暂存罐；所述一萃罐为用来溶解豆粕的罐；所述一萃泵为离心泵，用于将一萃罐中的料向外输送；所述剪切泵为剪切泵，用于将溶解后的料液进行剪切、破碎；所述平衡罐用来暂存调配好的萃取料液；所述输送泵为离心泵，用来将平衡罐内的料液输送到一萃分离机；所述一萃分离机用于将料液第一次分离为豆乳和豆渣；所述二萃罐用于暂存一萃分离的豆渣，在内部加稀释水进行混合；所述二萃泵用于将二萃罐中的料液输送到二萃分离机；所述二萃分离机用于将一萃的豆渣进行二次分离为豆乳和豆渣；所述豆乳罐用于暂存一萃分离机和二萃分离机分离出来的液相豆乳；所述豆乳泵用于将豆乳罐中的豆乳输送到下一工段。
作为优选实施例，在所述一萃罐、平衡罐、二萃罐和豆乳罐中设置有搅拌装置。
作为优选实施例，所述大豆蛋白萃取处理装置与物料所接触部位采用304不锈钢制成。
一种大豆蛋白的萃取处理方法，包括：
s1：一次提取步骤，将脱脂豆粕与水按比例混合，对料液进行研磨，研磨至颗粒度为80目筛通过80％以上，低速搅拌浸提40-60min，所述低速搅拌具体搅拌速度为50-70转/分钟；
s2：一次离心分离步骤，一次提取步骤完成后，将提取液用离心机进行离心分离，固相进入二次提取工序，液相进入酸沉工序；
s3：二次提取步骤，将一次提取后的固相加入稀酸水进行水溶、漂洗，并对料液进行研磨，研磨至颗粒度80目筛通过85％以上，提取时间5分钟-40分钟，搅拌速度60-70转/分钟；
s4：二次离心分离步骤，二次提取步骤完成后，将提取液用离心机进行离心分离，液相进入酸沉工序，固相另作它用。
作为优选实施例，步骤s1中，脱脂豆粕与水的混合比例为：1:10-1:15混合，水温20-55℃。
作为优选实施例，步骤s3中，将一次提取后的固相加入豆粕量4-8倍的稀酸液进行水溶、漂洗，调节ph1.0-3.0，其中稀酸液提前配制，用水和酸液调配浓度0.5-5.0％，温度20-55℃。
作为优选实施例，所述方法还包括：在进行步骤s1进行前，具有物料准备步骤，具体如下：检测原料豆粕中的理化成分及每一袋的重量，准备浓度(质量百分比)为15％-25％的naoh溶液，向一萃罐4内注入48-53℃的热水，溶液热水量通过测量液位或直接标记控制；热水加好后开启一萃罐内的搅拌装置，边搅拌边加入原料，混合均匀；加入预定浓度的naoh溶液，所述预定浓度为15％-25％，将ph值调整到7-8。
作为优选实施例，步骤s2中，提前20分钟开启一萃分离机，待一萃完成后开启一萃泵，向离心机进料，流量通过一萃泵出口阀门调节。
作为优选实施例，在步骤s3中，在一萃分离机进料的同时，向一萃分离机出渣口加入热水，将豆渣稀释后落入二萃罐内，开启二萃搅拌装置，使豆渣和水混合均匀，当二萃罐液位达到1/3时，启动二萃泵，将物料打入二萃分离机分离。
作为优选实施例，在步骤s4中，提前20分钟开启二萃分离机，待二萃完成后开启二萃泵，向离心机进料，流量通过二萃泵出口阀门调节。
附图说明
图1是本发明所述的大豆蛋白萃取处理装置结构示意图。
附图标记：1.投料口；2.提升机；3.料斗；4.一萃罐；401.cip水；402.萃取用水；403.萃取用碱；404.搅拌装置；5.一萃泵；6.剪切泵；7.平衡罐；701.cip水；702.搅拌装置；8.输送泵；9.一萃分离机；901.一萃豆渣出口；902.一萃豆乳出口；10.二萃罐；101.搅拌装置；11.二萃泵；12.二萃分离机；121.二萃豆渣出口；122二萃豆乳出口；13.豆乳罐；131.搅拌装置；132.一萃豆乳入口；133.二萃豆乳入口；14.豆乳泵；15.酸沉工段。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
图1是本发明所述的大豆蛋白萃取处理装置结构示意图，所述大豆蛋白萃取处理装置依次包括：投料口1，提升机2，料斗3，一萃罐4，一萃泵5，剪切泵6，平衡罐7，输送泵8，一萃分离机9，二萃罐10，二萃泵11，二萃分离机12，豆乳罐13，豆乳泵14；其中所述投料口1用于投放原料，所述提升机2用于将从投料口1投入的原料豆粕提升到高处然后进入一萃罐4进行碱溶；所述料斗3用作豆粕从提升机下来到一萃罐之间的暂存罐；所述一萃罐4为用来溶解豆粕的罐；所述一萃泵5为离心泵，用于将一萃罐4中的料向外输送；所述剪切泵6为高速剪切泵，用于将溶解后的料液进行高速剪切、破碎；所述平衡罐7用来暂存调配好的萃取料液；所述输送泵8为离心泵，用来将平衡罐内的料液输送到一萃分离机9；所述一萃分离机9为卧式螺旋卸料沉降离心机，用于将料液第一次分离为豆乳和豆渣；所述二萃罐10，用于暂存一萃分离的豆渣，在内部加稀释水进行混合；所述二萃泵11用于将二萃罐中的料液输送到二萃分离机12；所述二萃分离机12为卧式螺旋卸料沉降离心机，用于将一萃的豆渣进行二次分离为豆乳和豆渣；所述豆乳罐13用于暂存一萃分离机9和二萃分离机12分离出来的液相豆乳；所述豆乳泵14为转子泵，用于将豆乳罐13中的豆乳输送到下一工段。
在本发明中所述大豆蛋白萃取处理装置物料所接触部位，优选采用304不锈钢材质。
下面描述本发明的大豆蛋白萃取加工工艺：
(1)一次提取：将低温脱脂豆粕与水按1:10-1:15混合，水温20-55℃，料液用管道乳化泵或胶体磨等设备进行研磨，颗粒度80目筛通过80％以上，低速搅拌浸提40-60min，搅拌速度50-70r/min；
(2)一次离心分离：一次提取完成后，将提取液用离心机进行离心分离，固相1进入二次提取工序，液相1进入酸沉工序；
(3)二次提取：将一次提取后的固相1加入豆粕量4-8倍的稀酸液进行水溶、漂洗，调节ph1.0-3.0，料液用管道乳化泵或胶体磨等设备进行研磨，颗粒度80目筛通过85％以上，提取时间5-40min，搅拌速度60-70r/min。其中稀酸液提前配制，用水和酸液调配浓度0.5-5.0％，温度20-55℃；
(4)二次离心分离：二浸完成后，将提取液用离心机进行离心分离，液相2进入酸沉工序，固相2另作它用。
进一步详细的操作方式如下：
该方法包括物料准备、加水、投料、加碱、一萃分离、二萃、二萃分离几个步骤。
投料前的物料准备：
检测原料豆粕中的理化成分及每一袋的重量，为正确的操作提供依据。主要检测蛋白质含量、水溶氮、豆粕装袋误差量。
准备浓度(质量百分比)为15％-25％的naoh溶液，浓度优选为20％。
配置好各种浓度的碱液：用波美计检验萃取用碱是否属于规定的浓度范围。
准备热水：在热水罐中提前作好热水15m3，冬季热水温度52±1℃，夏季水温50±1℃。热水罐配备两套热水加热装置，使水汽混合后热水温度达到45±5℃，然后加入热水罐内，温度控制以热水罐温度为准。当热水量达到14.5-15m3后即可使用。
准备消泡剂：将消泡剂预先用50-80℃热水化成均匀乳状液。
加水:向一萃罐4内注入13.5m3热水，溶液热水量通过测量液位或直接标记控制；
投料：热水加好后开启一萃罐4内的搅拌装置404，边搅拌边加入原料，每批加入量为1500kg，混合均匀。
加碱：加入预定浓度的naoh溶液，所述预定浓度优选为15％-25％，进一步优选为20％，将ph值调整到7-8，优选为7.2±0.1左右，萃取15分钟后将搅拌切换成低速，即降低搅拌装置的搅拌速率。
一萃分离：提前20分钟开启一萃分离机，待一萃完成后开启一萃泵，向离心机进料，流量通过一萃泵出口阀门调节。所述一萃分离机分离效果由固相含水量和液相含渣量两个指标衡量：一般出液口豆乳含渣小于1.4％(体积百分比)；出渣口豆渣含水量小于82％(重量百分比)。所述一萃分离机的分离效果可通过调整其差转速、堰位板来控制。
二萃：在一萃分离机进料的同时，向一萃分离机出渣口加入6m3/hr的热水，将豆渣稀释后落入二萃罐内。开启二萃搅拌装置，使豆渣和水混合均匀。当二萃罐液位达到1/3时，启动二萃泵，将物料打入二萃分离机分离。
二萃分离：提前20分钟开启二萃分离机，待二萃完成后开启二萃泵，向离心机进料。流量通过二萃泵出口阀门调节。离机分离效果由固相含水量和液相含渣量两个指标衡量。一般出液口豆乳含渣小于1.0％(体积百分比)；出渣口豆渣含水量小于84％(质量百分比)。分离机分离效果可通过调整其差转速、堰位板来控制。二萃进料同时开启出渣铰龙，将豆渣输送至室外。一萃分离机和二萃分离机分离出的豆乳液流入豆乳罐内，开启搅拌装置，使豆乳混合均匀，当罐内液面达到1/2时，开启豆乳泵打入酸沉罐内。在萃取工段操作过程中，如发现物料罐内产生较多泡沫，加入少许消泡剂消泡。
萃取提取率的计算方法：
m1:液相1的质量；
m2：液相2的质量；
m3：豆粕的质量；
w1：液相1的固性物含量；
w2：液相2的固性物含量；
w3：豆粕的干物质含量；
cp1:液相1的干基粗蛋白；
cp2:液相2的干基粗蛋白；
cp3:豆粕的干基粗蛋白；
粗蛋白的检测方法，按照国标标准gb5009.5-2016进行检测。
本发明的萃取提取率可达74％-77％。
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
对比例1
(1)一次提取：将低温脱脂豆粕与稀碱水按1:10混合，水温48±2℃，低速搅拌浸提45±5min，搅拌速度60±5r/min；稀碱水用氢氧化钠和水配制ph为10.8-11.5；
(2)一次离心分离：一次提取完成后，将提取液用离心机进行离心分离，固相1进入二次提取工序，液相1进入酸沉工序；
(3)二次提取：将一次提取后的固相1加入豆粕量5倍的水进行水溶、漂洗，调节ph7.5±0.3提取时间30±5min，搅拌速度65r/min。温度48±2℃；
(4)二次离心分离：二浸完成后，将提取液用离心机进行离心分离，液相2进入酸沉工序，固相2另作它用。
该工艺提取率为70±1％。
实施例1
(1)一次提取：将低温脱脂豆粕与水按1:10混合，水温30±2℃，料液用管道乳化泵或胶体磨等设备进行研磨，颗粒度80目筛通过85±2％，低速搅拌浸提45±5min，搅拌速度60±5r/min；
(2)一次离心分离：一次提取完成后，将提取液用离心机进行离心分离，固相1进入二次提取工序，液相1进入酸沉工序；
(3)二次提取：将一次提取后的固相1加入豆粕量8倍的稀酸液进行水溶、漂洗，调节ph1.0料液用管道乳化泵或胶体磨等设备进行研磨，颗粒度80目筛通过90±2％，提取时间30±5min，搅拌速度65r/min。其中稀酸液提前配制，用水和酸液调配浓度3±0.1％，温度30±2℃；
(4)二次离心分离：二浸完成后，将提取液用离心机进行离心分离，液相2进入酸沉工序，固相2另作它用。
该工艺提取率为74±1％.
实施例2
(1)一次提取：将低温脱脂豆粕与水按1:12混合，水温30±2℃，料液用管道乳化泵或胶体磨等设备进行研磨，颗粒度80目筛通过85±2％，低速搅拌浸提45±5min，搅拌速度60±5r/min；
(2)一次离心分离：一次提取完成后，将提取液用离心机进行离心分离，固相1进入二次提取工序，液相1进入酸沉工序；
(3)二次提取：将一次提取后的固相1加入豆粕量7倍的稀酸液进行水溶、漂洗，调节ph1.0，料液用管道乳化泵或胶体磨等设备进行研磨，颗粒度80目筛通过90±2％，提取时间30±5min，搅拌速度65r/min。其中稀酸液提前配制，用水和酸液调配浓度3±0.1％，温度30±2℃；
(4)二次离心分离：二浸完成后，将提取液用离心机进行离心分离，液相2进入酸沉工序，固相2另作它用。
该工艺提取率为74.5±1％.
实施例3
(1)一次提取：将低温脱脂豆粕与水按1:12混合，水温35±2℃，料液用管道乳化泵或胶体磨等设备进行研磨，颗粒度80目筛通过87±2％，低速搅拌浸提50±5min，搅拌速度60r/min；
(2)一次离心分离：一次提取完成后，将提取液用离心机进行离心分离，固相1进入二次提取工序，液相1进入酸沉工序；
(3)二次提取：将一次提取后的固相1加入豆粕量6倍的稀酸液进行水溶、漂洗，调节ph2.0±0.3，料液用管道乳化泵或胶体磨等设备进行研磨，颗粒度80目筛通过90±2％，提取时间30±5min，搅拌速度65r/min。其中稀酸液提前配制，用水和酸液调配浓度3±0.1％，温度30±2℃；
(4)二次离心分离：二浸完成后，将提取液用离心机进行离心分离，液相2进入酸沉工序，固相2另作它用。
该工艺提取率为75.5±1％.
实施例4
(1)一次提取：将低温脱脂豆粕与水按1:15混合，水温45±2℃，料液用管道乳化泵或胶体磨等设备进行研磨，颗粒度80目筛通过87±2％，低速搅拌浸提50±5min，搅拌速度70r/min；
(2)一次离心分离：一次提取完成后，将提取液用离心机进行离心分离，固相1进入二次提取工序，液相1进入酸沉工序；
(3)二次提取：将一次提取后的固相1加入豆粕量5倍的稀酸液进行水溶、漂洗，调节ph1.0，料液用管道乳化泵或胶体磨等设备进行研磨，颗粒度80目筛通过92±2％，提取时间30±5min，搅拌速度65r/min。其中稀酸液提前配制，用水和酸液调配浓度3±0.1％，温度40±2℃；
(4)二次离心分离：二浸完成后，将提取液用离心机进行离心分离，液相2进入酸沉工序，固相2另作它用。
该工艺提取率为74.5±1％.
实施例5
(1)一次提取：将低温脱脂豆粕与水按1:14混合，水温45±2℃，料液用管道乳化泵或胶体磨等设备进行研磨，颗粒度80目筛通过87±2％，低速搅拌浸提50±5min，搅拌速度70r/min；
(2)一次离心分离：一次提取完成后，将提取液用离心机进行离心分离，固相1进入二次提取工序，液相1进入酸沉工序；
(3)二次提取：将一次提取后的固相1加入豆粕量6倍的稀酸液进行水溶、漂洗，调节ph3.0，料液用管道乳化泵或胶体磨等设备进行研磨，颗粒度80目筛通过92±2％，提取时间30±5min，搅拌速度65r/min。其中稀酸液提前配制，用水和酸液调配浓度3±0.1％，温度40±2℃；
(4)二次离心分离：二浸完成后，将提取液用离心机进行离心分离，液相2进入酸沉工序，固相2另作它用。
该工艺提取率为76.5±1％.
虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，上述实施例是说明和示例性、而非限制性的实施例。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。