CN104304645A

CN104304645A - 蛋白质原料干燥灭菌装置、方法及获得的蛋白质粉

Info

Publication number: CN104304645A
Application number: CN201410567725.9A
Authority: CN
Inventors: 吴小刚; 周文权
Original assignee: GUANGZHOU SAIJIAN BIO-TECH Co Ltd
Current assignee: GUANGZHOU SAIJIAN BIO-TECH Co Ltd
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2015-01-28

Abstract

本发明涉及一种蛋白质原料的干燥灭菌装置、方法及获得的蛋白质粉。本发明是选用蒸发罐进行全密封干燥，将蛋白质原料从蒸发罐的进料口放料，经蒸发罐的真空泵进行抽真空处理，接着开启蒸发罐内搅拌装置和位于罐体侧面的微波发生器，进行干燥灭菌工作，干燥后从罐体的出料口中出料。蒸发罐内的搅拌方式为三维立体搅拌，使原料干燥的更均匀，同时，干燥温度较低，干燥力度高，保证了蛋白质的营养；而且使用本发明干燥后的蛋白质原料制得的蛋白质粉营养丰富，利于保存，不易发生霉变现象。本发明的干燥装置操作简单，干燥灭菌水分残留低、灭菌彻底，效率高，干燥力度高，有利于食品行业的大规模应用。

Description

蛋白质原料干燥灭菌装置、方法及获得的蛋白质粉

技术领域

本发明属于食品加工领域，涉及一种蛋白质原料的干燥灭菌装置、方法及获得的蛋白质粉。

背景技术

蛋白质是一切生命的物质基础，是机体细胞的重要组成部分，是人体组织更新和修补的主要原料。随着人类生活水平的提高，高蛋白、低脂肪成为现代消费新观念，市场上含蛋白质的食品不计其数，补充蛋白质的保健食品也逐渐热销。中华人民共和国国家标准GB/T 20371《食品工业用大豆蛋白》中规定大豆分离蛋白的水分控制在≤10%，中华人民共和国国家标准GB 7101《固体饮料卫生标准》中规定蛋白型固体饮料产品水分应控制在小于5%，即要求蛋白类原料的水分需低于5%。原料供应商所供应的蛋白水分基本在8%左右，在存储和运输过程中水分易上升超过国家标准的规定，若蛋白质中水分的含量较高，产品的稳定性就会下降，货架期变短，容易滋生微生物。所以这种原料在使用前必须经过干燥处理。

中国专利CN103750504A公开了一种快速常温干燥设备及其用于松花粉的常温干燥方法，其干燥方法的主要原理是利用风机的作用，使原料在循环通道内形成流化态，用高速循环流动的方法进行干燥。该方法的干燥力度低，残存的水分含量高。

中国专利CN100544611C公开了一种速溶高蛋白豆粉的干燥方法，此干燥方法的主要原理是利用喷雾干燥塔进行雾化干燥，将蛋白质的溶液送入喷雾干燥塔，空气进塔温度为135－210℃，出塔温度为95－120℃，雾化的豆浆粒子处于95-120℃温度段的连续干燥时间大于1min。该干燥方法的温度高达200℃，使蛋白质变性，营养效果下降，而且耗能高、生产成本高。

中国专利CN203123085U公开了一种微波真空干燥灭菌机，其主要工作原理是采用圆形罐筒，产品在吊篮中缓慢运动，微波从各个角度照射产品起到干燥灭菌的作用。这种工作模式的缺陷在于：吊篮中的原料在干燥灭菌过程中不会被翻动，不同部位干燥灭菌程度不同，造成蛋白质原料干燥不均匀的现象；处理完一次原料后，需要将吊篮中的原料转移出来，效率极慢，该设备只适合处理小量的原料，不适合大批量生产加工。

发明内容

为了克服现有技术的各种缺陷。本发明提供一种蛋白质原料的干燥灭菌装置、方法及获得的蛋白质粉。

本发明的目的之一是提供一种蛋白质原料的干燥灭菌装置，其包括蒸发罐体、电机、真空泵、微波发生器，进料口、搅拌器和出料口，蒸发罐体的顶部设置有电机，电机的下面连接有搅拌器，搅拌器包括搅拌轴、搅拌桨和搅拌框，电机与搅拌轴连接，搅拌轴设置均匀分布的搅拌桨和一个矩形的搅拌框，搅拌器位于蒸发罐体的内部，蒸发罐体外部的上侧设有真空泵，真空管的对面设置进料口，蒸发罐体中部一侧设置有微波发生器，微波发生器与进料口位于蒸发罐体的同一侧，蒸发罐体的底部设有出料口。

所述的搅拌器的搅拌方式为三维立体搅拌，搅拌桨和搅拌框同时搅拌。

该干燥灭菌装置最后获得干燥后蛋白质原料的含水量在2%以下，干燥力度高，成本低，弥补了如电热鼓风干燥箱等常用的干燥设备效率低、干燥速度慢、干燥不均匀的缺陷，同时该灭菌装置得到的蛋白质粉类食品原料，经水分和微生物指标检测结果表明：水分含量为1.4%～2.1%，菌落总数为30～200cfu/g，大肠菌群为6～10MPN/100g，霉菌为2～8cfu/g，酵母为2～6cfu/g，致病菌（沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌)，均没有检出。其微生物指标远远低于有关蛋白质类食品原料中对微生物指标的要求。

本发明的目的之二是提供一种蛋白质原料的干燥灭菌的方法，其步骤如下：

1）将蛋白质原料添加权利要求1所述的蒸发罐体中，然后将蒸发罐体密封；

2）开启真空泵，直到蒸发罐体内部真空度为0.08 MPa～0.10MPa时，关闭真空泵；

3）开启蒸发罐内搅拌器，搅拌频率为30～50r/min；

4）开启微波发生器，微波灭菌频率为1500～3000MHz；

5）干燥温度设置为55～75℃，干燥灭菌40～80min后即可获得干燥灭菌后的蛋白质原料。

优选地，所述灭菌方法，其步骤如下：

1）将经测定水分约为8%的乳清蛋白添加至实施例1蒸发罐体中，然后将罐体密封；

2）开启真空泵，直到罐体内部气压达到0.09 MPa时，关闭真空泵；

3）开启蒸发罐内搅拌装置，搅拌频率为40r/min；

4）开启微波发生器，微波灭菌频率为2000MHz；

5）温度设置为60℃时，干燥灭菌60min后即可获得干燥灭菌后的乳清蛋白。

本发明的干燥灭菌方法是真空微波干燥灭菌方法，选用真空密闭容器进行干燥，既避免了加工过程中微生物的污染，又能够将蛋白质原料的水分含量降至2%以下该干燥方法操作简单，干燥灭菌水分残留低、灭菌彻底，效率高、适于工业化应用，有利于食品行业的大规模应用。

本发明的目的之三是提供一种蛋白质粉，由上述干燥方法干燥的蛋白质原料选自大豆分离蛋白、乳清蛋白、胶原蛋白中的一种；该蛋白质粉含有蛋白质原料中的一种。

蛋白质粉一的主要原料是大豆分离蛋白、牛磺酸、乳清蛋白、大豆磷脂、乳糖。该蛋白质粉一的大豆植物蛋白与乳清动物蛋白协调配比，营养丰富均衡，易吸收，同时具有抗疲劳，促进视觉发育、缓解视力衰退，高生物价蛋白质，含量达到80%，提高免疫力、预防感冒、提升精力的功能。

蛋白质粉二的主要原料是胶原蛋白粉、维生素C和水蜜桃香精。该蛋白质粉二具有修复受损皮肤，恢复弹性，预防及减轻皱纹，保湿并紧致毛孔，美白淡斑，使皮肤持久水润光泽、白皙细嫩，健美乳房和臀部的功能。

蛋白质粉三的主要原料是大豆分离蛋白、枸杞子提取物、杏仁粉、大豆肽粉、蜂王浆冻干粉、L-精氨酸、结晶果糖、木糖醇、植脂末、麦芽糊精、奶酪粉、卵磷脂、麦香粉末香精、安赛蜜、二氧化硅。该蛋白质粉三具有增强免疫力的功能。

使用本发明干燥的蛋白质干燥原料制得的蛋白质粉利于保存，不易发生霉变的现象，保证蛋白质原料的蛋白质的营养价值。

发明的优点在于：本发明的干燥灭菌装置，结构简单，且能使原料干燥的更均匀，提高了干燥质量，缩短了干燥时间，同时多层3片式平叶径流搅拌不会因转速过大造成蛋白降解失活，也不会造成干燥力度低水分不合格；本发明采用微波进行干燥，具有产品干燥定型质量好，不开裂，易于控制，实现自动控制加热时间及干燥温度，节省时间，能源消耗少，生产强度小，同时环保清洁卫生，无污染，更不会产生“三废问题的优点。另外，真空环境下干燥温度不需要设置过高即可实现快速干燥，避免了高温带来的蛋白质降解问题；同时结合了微波灭菌处理，避免了加工过程中微生物的污染。由本发明设备和方法获得的蛋白质粉纯度高、营养丰富，利于人体的吸收和利用，有利于食品行业的大规模应用。

附图说明

图1为本发明的蛋白质原料的干燥灭菌装置的结构示意图，其中：电机1、进料口2、微波发生器3、出料口4、搅拌器5、搅拌轴501、搅拌桨502、搅拌框503、真空泵6、蒸发罐体7。

具体实施方式

下面采用具体实施例进一步说明本发明的内容

以下内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

实施例1、本发明蛋白质原料的干燥灭菌装置：

参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：其包括蒸发罐体7、电机1、真空泵6、微波发生器3，进料口2，搅拌器5和出料口4，蒸发7的顶部设置有电机1，电机1的下面连接有搅拌器5，搅拌器5包括搅拌轴501、搅拌桨502和搅拌框503，电机1与搅拌轴501连接，搅拌轴501设置均匀分布的搅拌桨502和一个矩形的搅拌框503，搅拌器5位于蒸发罐体7的内部，蒸发罐体7外部的上侧设有真空泵6，真空泵6的对面设置进料口2，蒸发罐体7中部一侧设置有微波发生器3，微波发生器3与进料口2位于蒸发罐体7的同一侧，蒸发罐体7的底部设有出料口4。

实施例2、本发明蛋白质原料的干燥灭菌方法步骤如下：

3）开启蒸发罐内搅拌装置，搅拌频率为40r/min；

4）开启微波发生器，微波灭菌频率为2000MHz；

干燥灭菌后的乳清蛋白的含水量1.4%。菌落总数约40CFU/g。

实施例3、本发明蛋白质原料的干燥灭菌方法步骤如下：

1）将经测定水分约为8%的胶原蛋白添加至实施例1蒸发罐体中，然后将罐体密封；

2）开启真空泵，直到罐体内部气压达到0.08 MPa时，关闭真空泵；

3）开启蒸发罐内搅拌装置，搅拌频率为30r/min；

4）开启微波发生器，微波灭菌频率为1500MHz；

5）温度设置为55℃时，干燥灭菌40min后即可获得干燥灭菌后的胶原蛋白。

干燥灭菌后的胶原蛋白的含水量1.7%%。菌落总数约100CFU/g。

实施例4、本发明蛋白质原料的干燥灭菌方法步骤如下：

1）将经测定水分约为8%的大豆分离蛋白添加至实施例1蒸发罐体中，然后将罐体密封；

2）开启真空泵，直到罐体内部气压达到0.10 MPa时，关闭真空泵；

3）开启蒸发罐内搅拌装置，搅拌频率为50r/min；

4）开启微波发生器，微波灭菌频率为3000MHz；

5）温度设置为75℃时，干燥灭菌80min后即可获得干燥灭菌后的胶原蛋白。

干燥灭菌后的胶原蛋白的含水量1.6%。菌落总数约80CFU/g。

实施例5、本发明蛋白质原料的干燥灭菌方法步骤如下：

2）开启真空泵，直到罐体内部气压达到0.05 MPa时，关闭真空泵；

3）开启蒸发罐内搅拌装置，搅拌频率为20r/min；

4）开启微波发生器，微波灭菌频率为1200MHz；

5）温度设置为80℃时，干燥灭菌60min后即可获得干燥灭菌后的胶原蛋白。

干燥灭菌后的胶原蛋白的含水量1.8%。菌落总数约176CFU/g。

实施例6、本发明蛋白质原料的干燥灭菌方法步骤如下：

2）开启真空泵，直到罐体内部气压达到0.014 MPa时，关闭真空泵；

3）开启蒸发罐内搅拌装置，搅拌频率为70r/min；

4）开启微波发生器，微波灭菌频率为3600MHz；

5）温度设置为50℃时，干燥灭菌80min后即可获得干燥灭菌后的胶原蛋白。

干燥灭菌后的胶原蛋白的含水量2.0%。菌落总数约203CFU/g。

对比例一、本发明的干燥灭菌装置与电热鼓风干燥箱干燥实验对比：

电热鼓风干燥箱的干燥条件与本发明的干燥条件一致，干燥结果如下表：

表1. 干燥实验对比结果

设备	电热鼓风干燥箱装置	本发明干燥灭菌装置
			原料	大豆分离蛋白	大豆分离蛋白
温度	60℃	60℃
			干燥时间	8 h	8 h
干燥后水分含量	6.2%	1.5%
			干燥后菌落总数	530 CFU/g	40 CFU/g

本发明干燥装置中搅拌器更换为锚式搅拌器、多层2片式平叶径流搅拌器、轴流搅拌器、或混合流搅拌器时，干燥8h后水分含量均高于3.2%，干燥后菌落总数均高于130 CFU/g。不设置搅拌器时干燥8h后水分含量高于5%，干燥后菌落总数高于360 CFU/g。

由对比例一可以得出，在干燥温度和干燥时间一致的条件下，本发明蒸发罐的干燥方法比电热鼓风干燥箱的干燥方法的干燥力度高，干燥均匀，不会造成局部含水量过高或菌落超标，干燥后水分含量小于2%；电热鼓风干燥箱干燥后的菌落总数是本发明蒸发罐的干燥方法的13倍，且水分含量也高，严重影响食品原料的质量。所以，本发明蒸发罐的干燥方法相对于电热鼓风干燥箱的干燥方法，操作简单，成本低，干燥力度高，干燥后原料含水量低、菌落数少，更利于食品行业的大规模应用。

对比例二、本发明的蛋白质粉与现有蛋白质粉的营养和质量的测定：

本发明的蛋白质粉一与纽斯葆牌蛋白质粉都是由大豆分离蛋白、牛磺酸、乳清蛋白、大豆磷脂、乳糖等原料组成。使用紫外分光光度测试本发明的蛋白质粉一和纽斯葆牌蛋白质粉的蛋白质含量，将蛋白质粉一和纽斯葆牌蛋白质粉置于温度为25℃～30℃，相对湿度为80％～90％的环境中，观察两天内蛋白质粉一和纽斯葆牌蛋白质粉的变化情况。结果如下表：

表2. 营养和质量的测定结果

由上表可知，蛋白质原料的干燥质量是直接影响蛋白质粉的质量，使用本发明干燥的大豆分离蛋白为原料的蛋白质粉一与市场售卖的纽斯葆牌蛋白质粉相比，纽斯葆牌蛋白质粉的蛋白质容易发生霉变的现象，而本发明的蛋白质粉一采用了本发明干燥方法获得的蛋白质原料，不易发生霉变的现象，利于保存，保证蛋白质粉的质量。

本发明干燥装置中搅拌器更换为旋桨式搅拌器、涡轮式搅拌器、锚式搅拌器、多层2片式平叶径流搅拌器、多层4片式平叶径流搅拌器、轴流搅拌器、或混合流搅拌器时，所得蛋白质粉有轻微霉变。不设置搅拌器时，干燥不均匀，所得蛋白质粉有霉变，有异味。

Claims

1.一种蛋白质原料的干燥灭菌装置，其特征在于，包括蒸发罐体、电机、真空泵、微波发生器，进料口、搅拌器和出料口，蒸发罐体的顶部设置有电机，电机的下面连接有搅拌器，搅拌器包括搅拌轴、搅拌桨和搅拌框，电机与搅拌轴连接，搅拌轴设置均匀分布的搅拌桨和一个矩形的搅拌框，搅拌器位于蒸发罐体的内部，蒸发罐体外部的上侧设有真空泵，真空管的对面设置进料口，蒸发罐体中部一侧设置有微波发生器，蒸发罐体的底部设有出料口。

2.如权利要求1所述的蛋白质原料的干燥灭菌装置，其特征在于，所述的搅拌器的搅拌方式为三维立体搅拌。

3.如权利要求1所述的蛋白质原料的干燥灭菌装置，其特征在于，所述的微波发生器与进料口位于蒸发罐体的同一侧。

4.一种蛋白质原料的干燥灭菌的方法，其特征在于，包含如下步骤：

3）开启蒸发罐内搅拌器，搅拌频率为30～50r/min；

4）开启微波发生器，微波灭菌频率为1500～3000MHz；

5. 如权利要求4所述的蛋白质原料的干燥灭菌方法，其特征在于，包含如下步骤：

3）开启蒸发罐内搅拌装置，搅拌频率为40r/min；

4）开启微波发生器，微波灭菌频率为2000MHz；

6.如权利要求4所述的蛋白质原料的干燥灭菌方法所获得蛋白质原料，其特征在于，所述的蛋白质原料为大豆分离蛋白、乳清蛋白、胶原蛋白中的一种。

7.一种蛋白质粉，其特征在于，所述的蛋白质粉含有权利要求5所述的蛋白质原料。

8.如权利要求7所述的含有大豆分离蛋白的蛋白质粉，其特征在于，所述的蛋白质粉还含有牛磺酸、乳清蛋白、大豆磷脂、乳糖。

9.如权利要求7所述的含有胶原蛋白粉的蛋白质粉，其特征在于，所述的蛋白质粉还含有维生素C和水蜜桃香精。

10.如权利要求 7所述的含有大豆分离蛋白的蛋白质粉，其特征在于，所述的蛋白质粉还含有枸杞子提取物、杏仁粉、大豆肽粉、蜂王浆冻干粉、L-精氨酸、结晶果糖、木糖醇、植脂末、麦芽糊精、奶酪粉、卵磷脂、麦香粉末香精、安赛蜜、二氧化硅。