一种豆粕的低温脱溶工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种食用豆柏加工工艺，尤其涉及一种豆柏的低温脱溶工艺。
【背景技术】
[0002]天然大豆中含有极为丰富的植物蛋白质，其中以水溶性蛋白质含量最高。由于蛋白质容易受热变性，从而大大降低大豆柏的使用价值。在低于蛋白质的变性温度(80°C)下进行低温脱溶可以使豆柏中的水溶性蛋白保留较高的含量。低温脱溶豆柏俗称白豆片是加工食用大豆蛋白的重要中间产品，经深加工可制成各种大豆蛋白制品，如浓缩蛋白、分离蛋白、组织蛋白和其他功能性大豆蛋白。低温脱溶可以最彻底地去除溶剂，通过回收溶剂来降低生产成本，还可以使豆柏中的水溶性蛋白质保持较高的含量。白豆片以较高的NSI (氮溶指数)和完整的片状结构、较低的残溶等指标为佳，反之，以NSI较低、片状结构被破坏、粉末度高、残溶高为劣。
[0003]现有的低温脱溶工艺为A、B筒脱溶，其中A筒为预脱溶，可将湿柏中95-99 %的溶剂(正己烷)脱除，B筒为终脱溶，可将溶剂浓度降至1200-1500ppm，约合每吨白豆片1.2-1.5kg溶剂。到此程度后，白豆片中含溶量很难进一步降低，主要是B筒内溶剂蒸汽为饱和状态，导致溶剂蒸发不彻底，同时白豆片为松散物料，片间间隙大，每吨白豆片间隙间可容纳3kg空气或2.1立方米空气，若白豆片间隙间充满溶剂蒸汽，可达到8.0kg/吨料。目前业内加工I吨大豆，溶耗在6-7kg，按I吨大豆生产0.7吨白豆片计算，加工I吨白豆片溶耗约为8.6-10Kg，与前面推算的吻合。
[0004]传统的脱溶机存在如下不足之处:1.脱溶腔室只有两个，A筒和B筒密闭腔室内溶剂蒸汽难以形成浓度梯度，筒体直径大，温度较高、密度较小的溶剂汽易沿顶部区域短路循环，未及充分换热就排出换热腔室，导致脱溶不彻底筒排出的白豆片中残溶高，白豆片空隙中含有大量溶剂蒸汽无法回收，只能扩散至大气。
[0005]2.溶剂气流只能与表层物料以及扬起的物料接触，大部分物料堆积在筒体底部，无缘热交换；脱溶湿柏堆积在筒体底部，堆积密度大，物料在强制搅拌下相互剪切、挤压，导致粉末度增大，使出料品质下降。
[0006]3.白豆片出料温度在60-62°C，富含水汽，易结露形成水结块，并导致在输送过程中粉末度增加，导致合格品得率降低。
[0007]4.加热时间长，在A、B筒内加热时间总计达到25-30分钟，长时间受热导致可溶性蛋白含量降低，使出料品质下降。
[0008]5.系统集成度不高，单个设备功能单一，且A、B筒低温脱溶工艺已定型，难以改进提升。
[0009]若改进增加C筒进一步脱溶，可增加溶剂回收量，降低溶耗，但白豆片粉末度、NSI(氮溶指数)等关键指标会降低，出品品质下降，导致经济收益降低。此外，会增加设备、场地投资，增加运行费用和生产成本，所以增加C筒的必要性从收益上是不合适的。在保证出品品质的前提下，有效降低白豆片的溶耗等关键成本，是业内亟待解决的问题。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种豆柏的低温脱溶工艺，生产效率高，运行成本低。
[0011]为解决以上技术问题，本发明的一种豆柏的低温脱溶工艺，采用闪蒸真空脱溶机进行脱溶，依次包括如下步骤:⑴一次闪蒸脱溶:在闪蒸脱溶段的上层，含溶30%、温度500C的高含溶湿柏与150-160°C的过热溶剂蒸汽均匀接触换热，过热溶剂蒸汽在高含溶湿柏的空隙中向上流动，使高含溶湿柏的含溶降至15%以下成为低含溶柏;⑵二次闪蒸脱溶:所述低含溶柏进入闪蒸脱溶段的下层继续与150-160°C的过热溶剂蒸汽均匀接触换热，过热溶剂蒸汽在低含溶柏的空隙中向上流动，使闪蒸脱溶柏的含溶降至I %以下，温度升至80-85°C成为中温柏;⑶真空脱溶:所述中温柏向下进入真空脱溶段进行真空脱溶，中温柏向下流动过程中逐层与水蒸汽加热夹层进行间接换热，真空脱溶段的下部喷入过热水蒸汽进行短促汽提并且使真空脱溶段维持-2000?-3000mm水柱的负压，真空脱溶后豆柏的溶剂浓度降至100ppm以下，成为60°C ~65°C的脱溶柏;⑷干燥冷却:所述脱溶柏向下进入干燥冷却层，采用冷风对脱溶柏进行干燥冷却，脱溶柏被冷却至常温，含水率8%，成为成品柏排出。
[0012]相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果:①本发明的工艺只在一台闪蒸真空脱溶机进行脱溶，设备集成度高，单台设备替代A筒、B筒、真空脱溶机和干燥冷却器以及大量提升输送设备，可节约电耗30%。②极大减小了设备的占地面积，减小了物料的转运成本，降低了物料的粉末度，运行费用低。③在脱溶过程中，避免了物料因输送而降温，有利于在负压状态下溶剂蒸汽的蒸发、扩散。④提高了白豆片出品质量，受热时间短促，提高了可溶蛋白指标(NSI)，消除了结块等不良品，从而保证高质量后续食用蛋白的得率。⑤减小了设备的表面积，有利于保温，热损失小。⑥闪蒸脱溶段由于豆柏湿度高，脱溶时间短，因此在温度较高的环境下脱溶，有利于提高效率；真空脱溶段的脱溶时间更长，含湿量低，维持在低温真空环境下，有利于保持蛋白质的活性。
[0013]作为本发明的改进，步骤⑴和步骤⑵的过热溶剂蒸汽放热后成为75°C的溶剂蒸汽，750C的溶剂蒸汽进入溶剂蒸汽沙克龙分离固形柏末，固形柏末从溶剂蒸汽沙克龙的底部排料口通过锁气旋转阀进入粉尘收集绞龙的主入口，粉尘收集绞龙将固形柏末送入所述真空脱溶段继续进行真空脱溶；然后溶剂蒸汽继续进入溶汽湿式捕集器中进行洗涤，溶剂蒸汽中的微量粉末被捕集，干净的溶剂蒸汽经溶汽风机加速后进入溶汽过热器，被水蒸汽间接加热重新成为150-160°C的过热溶剂蒸汽，再重新进入所述闪蒸真空脱溶机的闪蒸脱溶段。本发明使得随溶剂蒸汽飞出的固形柏末得以分离并回收，溶剂蒸汽不但能够全部被回收，而且能够实现完全的余热利用，大大降低了能耗。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述溶汽湿式捕集器上部的热水喷淋管持续不断地喷出90°C热水，捕集粉尘后的热水从溶汽湿式捕集器的底部排水口进入废水蒸煮罐，在废水蒸煮罐中，水蒸汽将热水加热至90°C，从废水蒸煮罐的中部出水口进入循环栗，循环栗将热水送回溶汽湿式捕集器的热水喷淋管进行循环喷淋。可以使热水及其蕴含的热量全部得以回收，当废水蒸煮罐中的粉尘达到一定数量后，可以通过底部的排污口排出。
[0015]作为本发明的进一步改进，所述溶汽风机出口的干净溶剂蒸汽还进入一效蒸发器，对含油25%的低浓度混合油进行间接加热，低浓度混合油被加热后向上进入一效蒸发室在真空状态下蒸发，成为含油50%的高浓度混合油排出。利用溶剂蒸汽的余热对低浓度混合油进行加热，实现了回收了溶剂蒸汽中的热量。
[0016]作为本发明的进一步改进，所述真空脱溶段的顶部通过蒸汽射流真空栗抽吸维持负压，从所述蒸汽射流真空栗的出口抽出的混合气体中含90°C水蒸汽及少量溶剂蒸汽，混合气体进入混合气体沙克龙分离固形柏末，固形柏末从混合气体沙克龙的底部排料口通过锁气旋转阀进入所述粉尘收集绞龙的辅助入口，所述粉尘收集绞龙将固形柏末送入真空脱溶段继续进行真空脱溶；然后混合气体继续进入混合气湿式捕集器进行洗涤，混合气中的微量粉末被捕集，干净的混合气进入油预热器对所述高浓度混合油进行间接加热，所述高浓度混合油进行二效蒸发器继续蒸发浓缩。混合气体沙克龙分离并回收了大部分固形柏末，减少了物料损耗，干净的混合气对高浓度混合油进行间接加热，既回收了混合气中的热量，又提高了高浓度混合油的温度。
[0017]作为本发明的进一步改进，从所述干燥冷却层排出的成品柏进入成品柏刮板输送机的主进料口，从干燥冷却层排出的冷却风进入冷却风沙克龙分离固形柏末，固形柏末从冷却风沙克龙的底部排料口通过锁气旋转阀进入所述成品柏刮板输送机的辅进料口。冷却风沙克龙分离固形柏末，并通过成品柏刮板输送机进行了回收，既减少污染物排放，有减少了物料损失。
[0018]作为本发明的优选方案，所述闪蒸真空脱溶机的立式筒体顶部设有总进料口，所述闪蒸脱溶段、真空脱溶段和干燥冷却层在所述筒体中自上而下依次排列；所述闪蒸真空脱溶机的闪蒸脱溶段包括上下两层闪蒸脱溶层，各所述闪蒸脱溶层的底盘分别将所述筒体水平隔断，各所述闪蒸脱溶层的底盘下方分别设有溶剂蒸汽夹层，所述溶剂蒸汽夹层的侧壁上分别连接有所述溶剂蒸汽入口，各所述闪蒸脱溶层的底盘上均匀分布有溶剂蒸汽喷孔，各所述闪蒸脱溶层的上部侧壁分别设有所述溶剂蒸汽出口 ；各闪蒸脱溶层的底盘上方分别对称设有将物料均匀摊布在底盘上的闪蒸脱溶层搅拌翅；上闪蒸脱溶层的底盘上沿径向设有向下闪蒸脱溶层排料的闪蒸脱溶层排料口，所述闪蒸脱溶层排料口处安装有中间旋转阀；下闪蒸脱溶层的底部侧壁上设有闪蒸脱溶段出料口。含溶30%、温度50°C的高含溶湿柏先落入上闪蒸脱溶层的底盘上，150-160°C的过热溶剂蒸汽从溶剂蒸汽入口进入溶剂蒸汽夹层中，从底盘上的各溶剂蒸汽喷孔以30-36m/s的速度向上喷出，进入高含溶湿柏的空隙中以15-20m/s的速度流动，与高含溶湿柏直接接触换热，料层厚度600-700mm，在喷射溶剂蒸汽和闪蒸脱溶层搅拌翅的搅拌作用下，高含溶湿柏处于流化态或半流化态，与溶剂蒸汽强制对流换热，使含溶降至15%以下，成为低含溶柏，75°C的溶剂蒸汽从溶剂蒸汽出