脂乳植物蛋白的上位分离设备及方法
【专利摘要】本发明提供一种脂乳植物蛋白（含油脂的蛋白质）的上位分离设备和方法，其中所述上位分离设备包括：离心装置；分离装置，其包括进口、上出口及下出口，且所述分离装置与所述离心装置相连通；酸液储存装置，其与所述分离装置相连通；pH值检测装置，其设置于所述下出口处。本发明的脂乳植物蛋白的分离设备投资少，运行成本低，产品得率高，易于推广。本发明的分离方法流程简单，产品得率高。
【专利说明】脂乳植物蛋白的上位分离设备及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种分离设备，尤其涉及一种脂乳植物蛋白的上位分离设备。
[0002]本发明还涉及一种采用上述分离设备的方法。
【背景技术】
[0003]脂乳植物蛋白由于蛋白质的乳化特性使得油脂同蛋白结合，利用脂乳蛋白同水比重不同而进行离心分离的方法很难将脂乳蛋白同水进行分离。目前可以采用的方法为蛋白质酸沉然后真空抽滤的方法，但此法得率低，投资大，废水处理负担重。国内虽有专利CN101870722A (两级泡沫分离法浓缩大豆蛋白废水中蛋白质工艺),但是其只是适用以大豆蛋白含量比较低的大豆蛋白废水处理。
【发明内容】
[0004]本发明的目的之一在于提供一种脂乳植物蛋白分离设备。
[0005]本发明另一目的在于提供一种采用上述分离设备分离脂乳植物蛋白的分离方法。
[0006]为实现上述发明目的之一，本发明的一种脂乳植物蛋白的上位分离设备，所述上位分离设备包括:
离心装置；
分离装置，其包括进口、上出口及下出口，且所述分离装置与所述离心装置相连通； 酸液储存装置，其与所述分离装置相连通；
PH值检测装置，其设置于所述下出口处。
[0007]作为本发明的进一步改进，所述离心装置与所述分离装置通过管道相连通，所述连通离心装置和分离装置的管道上还设置有平衡罐。
[0008]作为本发明的进一步改进，所述平衡罐与分离装置之间的官道上设置有定量泵和流量计。
[0009]作为本发明的进一步改进，所述进口开设于所述离心装置的侧壁上，所述上出口位于所述离心装置的顶部，所述下出口相对于所述上出口设置于所述离心装置的底部。
[0010]作为本发明的进一步改进，所述分离罐底部设置补水装置，以保持罐内质量平衡。
[0011]作为本发明的进一步改进，所述分离装置的顶部设置有输送泵。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述离心装置为蝶式离心机，所述离心分离机的转鼓转速n=580(T6800rpm,所述离心分离机的分离因素至少为10600g。
[0013]为实现上述另一发明目的，本发明的一种采用上述分离设备分离脂乳植物蛋白的方法，该方法包括如下步骤: 提供含有脂乳植物蛋白的液体，将所述液体送入所述离心装置中进行初步的离心；经过离心的上述液体沿管道进入平衡罐中，平衡罐通过流量计和定量泵输送其中的液体进入分离装置中；
进入分离装置的液体中的脂乳植物蛋白在离心惯性下与酸结合，形成絮状并上浮，上浮的脂乳植物蛋白漂浮在液体的表面，位于分离装置上部的输送泵将漂浮在液体表面的脂乳植物蛋白排出，这一过程中，同步进行的是酸液储存装置根据PH值检测装置实时的检测结果输送酸溶液进入分离装置中。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述脂乳植物蛋白在分离装置中与水分的分离时间为20~90mino
[0015]作为本发明的进一步改进，所述离心装置为离心分离机时，离心分离机的离心分离因素达到10000以上时，含脂乳蛋白的液体进入分离缸。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明的脂乳植物蛋白的分离设备投资少，运行成本低，产品得率高，易于推广。本发明的分离方法流程简单，产品得率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明的脂乳植物蛋白的上位分离设备的示意图；
图2采用图1所示的分离设备分离脂乳植物蛋白的方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
[0019]如图1所 示，为本实施方式中脂乳植物蛋白的上位分离设备的示意图，其中图中箭头代表管道中物质的运动方向。
[0020]该分离设备100包括离心装置10，本实施方式中，离心装置10为高速离心分离机，其内部具有离心空间(未图示)，进入高速离心分离机的废水可在离心空间内得到分离。该高速离心分离机一方面可以通过离心方式分离出不溶性固定物质，另一方面可使废水中待分离蛋白与脂肪球结合。且对于高速离心分离机有专门的要求，具体地，高速离心分离机的转鼓转速n=580(T6800rpm ;分离因素至少为10600g。
[0021]该分离设备100还包括分离装置11，本实施方式中，分离装置11为分离罐，其包括进口 110、上出口 111及下出口 112，其中，进口 110开设于所述分离罐的侧壁上，上出口111位于分离罐的顶部，下出口相对于上出口 111设置于分离罐的底部。其中，进口 110与下出口 112之间的距离由脂乳植物蛋白同水分的分离时间决定。
[0022]上述离心装置10和分离装置11之间通过管道相连通，进一步地，连接离心装置10和分离装置11的管道上设置有平衡罐18，其储存经过在离心装置10初步离心的废水。在平衡罐18与分离装置11的连通管道上设置有流量计19和定量泵20，其中，流量计19用于计算其所在管道中废水的流量，根据流量计19的测定结果，调节定量泵20相应地输送废水进入分离装置11中进行进一步的处理。流量计19和定量泵20实现了废水进入分离罐的定量控制。
[0023]分离罐的底部还设置有补水装置12，以保持罐内质量平衡。分离罐内的含脂乳蛋白的液体分为脂乳植物蛋白层、清液层、及位于脂乳植物蛋白和清液层之间的过渡层。分离罐的顶部设置有输送泵15，输送泵15可将顶部漂浮的脂乳植物蛋白排出。
[0024]上述脂乳植物蛋白层的厚度影响脂乳植物蛋白的收集率和富集比，可通过控制分离罐中下部废水的排放量来实现脂乳植物蛋白层厚度的调节。具体地，在分离罐的下出口112处设置一与外界连通的管道，该管道上设置有废水定量输送泵22和废水流量计23，通过观测废水流量计23相应地控制废水定量输送泵22，实现废水的定量排放。
[0025]脂乳植物蛋白之所以能够析出是由于蛋白质在等电点附近会变性析出，因此要实时的监控分离罐内的PH值，并根据检测结果定量向分离罐内输送酸溶液，调节pH值至等电点附近。具体地，在下出口 112处设置有pH值检测装置16、加酸泵17和酸液储存装置21。本实施方式中PH值检测装置16为pH计，酸液储存装置18为酸液储罐。pH计在线测定从分离罐中排出的废水的PH值，并将信号反馈给加酸泵17，加酸泵17根据反馈的信号定量从酸液储罐中提取酸溶液，输送至分离罐中，从而使分离罐中的PH值稳定在等电点正负0.5的范围内。上述酸液储罐与分离装置11通过管道相连通。
[0026]此外，pH值的测定和加酸泵17的流量也可以通过人工的方式进行测定和调节。酸溶液可以选自食用盐酸、食用柠檬酸或食用磷酸等。
[0027]本实施方式中，脂乳植物蛋白在分离罐中的分离时间优选为2(T90min，可根据实际的需求对分离时间进行调节，以满足不同含量的脂乳植物蛋白的液体的处理。该分离时间可通过分离罐的容积及含脂乳蛋白的液体进入分离罐的流量进行控制。具体地，分离罐的容积越大分尚时间越长，待分尚液体进入量越大分尚时间相应地增加。
[0028]在上述离心装置10中进行的离心操作和在分离装置11中进行的分离操作联动进行，具有较高的产品得率。
[0029]如图2所示，为本实施方式中提供的一种应用上述分离设备分离脂乳植物蛋白的方法的流程图，具体地，该 方法包括如下步骤:
提供含有脂乳植物蛋白的液体，将所述液体送入所述离心装置中进行初步的离心，将比重大的类淀粉从蛋白中分离出来。其中上述液体主要含有待分离植物脂乳蛋白、不溶性固体物质以及水，上述离心步骤能够离心除掉其中的不溶性固体物质；
经过离心的废水沿管道进入平衡罐中，平衡罐通过流量计和定量泵输送其中的废水进入分离装置中；
补充水分，进入分离装置的液体中的脂乳植物蛋白在离心惯性下与酸结合，形成絮状并上浮，上浮的脂乳植物蛋白漂浮在液体的表面，位于分离装置上部的输送泵将漂浮在液体表面的脂乳植物蛋白排出，这一过程中，同步进行的是酸液储存装置根据PH值检测装置实时的检测结果输送酸溶液进入分离装置中。
[0030]上述脂乳植物蛋白在分离装置中与水分的分离时间优选为为2(T90min。
[0031]下面结合具体的实施例对本分离方法进行详细的说明:
实施例一
将脂乳植物蛋白提取液(如大豆全豆蛋白提取液、花生脂乳蛋白提取液等)以3500L/h的流量输送入离心分离机中。经过离心分离机分离除去不溶性固形物，保留液相部分(料液含可溶性固形物质量百分数为5.5—5.7%)储存在平衡罐中。
[0032]用定量泵定量输送平衡罐中的废水至有效容积为3.2立方米的分离罐中，此时，流量计显示读数为3200L/h。启动加酸泵手动挡位,是酸溶液储罐中的盐酸溶液与来自平衡罐的废水相混合，并由分离罐进口进入分离罐中。
[0033]8分钟时，上层脂乳植物蛋白中水分下沉成为清液，同时转换加酸泵至自动挡(pH值已设定为4.4~4.9)，加酸泵与pH计实现联动控制。当分离液变清时，开启废水定量输送泵将清液送至污水处理，此时流量计显示读数为1200L/h。
[0034]78分钟后，脂乳植物蛋白达到分离罐上出口处，经输送泵将浓缩好的蛋白输送至
下一工序。
[0035]需要说明的是，上述是一个联动系统，从离心到调节PH，再到上位凝聚，之后是清液下析，最后脂乳蛋白出料。各条件和步骤环环相扣，缺一都不能达到上述目的。
[0036]取样检测脂乳蛋白含水量为84% ;废水中干固物含量为0.6%，蛋白质含量为0.16%。
[0037]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0038]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【权利要求】
1.一种脂乳植物蛋白的上位分离设备，其特征在于，所述上位分离设备包括: 离心装置； 分离装置，其包括进口、上出口及下出口，且所述分离装置与所述离心装置相连通； 酸液储存装置，其与所述分离装置相连通； PH值检测装置，其设置于所述下出口处。
2.根据权利要求1所述脂乳植物蛋白的上位分离设备，其特征在于，所述离心装置与所述分离装置通过管道相连通，所述连通离心装置和分离装置的管道上还设置有平衡罐。
3.根据权利要求2所述的脂乳植物蛋白的上位分离设备，其特征在于，所述平衡罐与分离装置之间的官道上设置有定量泵和流量计。
4.根据权利要求1所述的脂乳植物蛋白的上位分离设备，其特征在于，所述进口开设于所述离心装置的侧壁上，所述上出口位于所述离心装置的顶部，所述下出口相对于所述上出口设置于所述离心装置的底部。
5.根据权利要求1所述的脂乳植物蛋白的上位分离设备，其特征在于，所述分离罐底部设置补水装置，以保持罐内质量平衡。
6.根据权利要求1所述的脂乳植物蛋白的上位分离设备，其特征在于，所述分离装置的顶部设置有输送泵。
7.根据权利要求1所述的脂乳植物蛋白的上位分离设备，其特征在于，所述离心装置为离心分离机，所述离心分离机的转鼓转速n=580(T6800rpm，所述离心分离机的分离因素至少为10600g。
8.一种采用如权利要求1~7中任一项所述的分离设备分离脂乳植物蛋白的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: 提供含有脂乳植物蛋白的液体，将所述液体送入所述离心装置中进行初步的离心； 经过离心的上述液体沿管道进入平衡罐中，平衡罐通过流量计和定量泵输送其中的液体进入分离装置中； 进入分离装置的液体中的脂乳植物蛋白在离心惯性下与酸结合，形成絮状并上浮，上浮的脂乳植物蛋白漂浮在液体的表面，位于分离装置上部的输送泵将漂浮在液体表面的脂乳植物蛋白排出，这一过程中，同步进行的是酸液储存装置根据PH值检测装置实时的检测结果输送酸溶液进入分离装置中。
9.根据权利要求8所述的分离方法，其特征在于，所述脂乳植物蛋白在分离装置中与水分的分离时间为20~90min。
10.根据权利要求8所述的分离方法，其特征在于，所述离心装置为离心分离机时，离心分离机的离心分离因素达到10000以上时，含脂乳蛋白的液体进入分离缸。
【文档编号】C07K1/14GK103897014SQ201210568811
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月25日 优先权日:2012年12月25日
【发明者】顾霆, 梁蕴涛, 范兴龙, 曹建奋 申请人:苏州悦华生物科技有限公司