醇法大豆?jié)饪s蛋白副產(chǎn)物糖蜜噴涂大豆皮生產(chǎn)實踐

李 鵬，陳興安，谷克仁，張桂雨，高建銀

(1.山東凱斯達機械制造有限公司，山東 濟寧 272000； 2.河南工業(yè)大學(xué) 化學(xué)化工與環(huán)境學(xué)院，鄭州 450001)

醇法大豆?jié)饪s蛋白生產(chǎn)工藝是采用乙醇將原料中的醇溶性糖類脫除，生產(chǎn)出蛋白質(zhì)含量在70%左右的濃縮蛋白產(chǎn)品，副產(chǎn)物糖蜜大部分被當(dāng)作廢料低價處理。糖蜜是乙醇萃取液經(jīng)一、二、三效蒸發(fā)器和薄膜蒸發(fā)器濃縮后得到的副產(chǎn)品，根據(jù)生產(chǎn)實際，每生產(chǎn)1 t大豆?jié)饪s蛋白會產(chǎn)生0.5 t左右的糖蜜。大豆糖蜜含有豐富的糖類物質(zhì)和異黃酮等成分[1]。大豆糖蜜可用于提取活性功能因子，如大豆異黃酮、大豆低聚糖、大豆皂苷、胰蛋白酶抑制素；也可用于發(fā)酵生產(chǎn)丁酸、乳酸、槐脂等[2]。大豆低聚糖具有安全性好，穩(wěn)定性高，甜度低和熱值低等功能特性；大豆異黃酮具有促進動物生長，提高蛋白質(zhì)合成效率，提高機體免疫力、繁殖力等生理作用，可改善反芻動物瘤胃微生物消化代謝，提高其產(chǎn)奶量及奶品質(zhì)[3-4]。

一般大豆含皮率為7%～9%，大豆皮在大豆預(yù)處理工段去除，脫皮率90%左右。大豆皮含粗纖維約38%、粗蛋白約12%，木質(zhì)素含量低于2%。糖蜜是一種能量類原料，且與淀粉相比消化吸收快，大豆皮纖維素含量高，含有一定的粗蛋白，糖蜜豆皮結(jié)合二者的優(yōu)點，可作為飼料添加劑添加到豆粕中提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。目前只有少部分企業(yè)設(shè)有大豆皮噴涂車間，但都存在糖漿噴涂比例低、能耗高、生產(chǎn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。為此，本文結(jié)合大型醇法濃縮蛋白項目的生產(chǎn)實際，對醇法濃縮蛋白副產(chǎn)物糖蜜噴涂大豆皮的生產(chǎn)工藝進行介紹和分析。

1 糖蜜噴涂大豆皮工藝

糖蜜在儲罐中經(jīng)熱水加熱后由輸送泵泵入糖蜜混合機，粉碎的大豆皮經(jīng)定量絞龍輸送至糖蜜混合機，二者在糖蜜混合機中充分混合，經(jīng)過預(yù)熱機初步干燥降低物料黏度，經(jīng)氣流干燥設(shè)備通過高溫氣流將糖蜜豆皮迅速干燥，干燥后的糖蜜豆皮進入脫酶機中脫除糖蜜豆皮中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，增加糖蜜豆皮適口性的同時延長了糖蜜豆皮的保質(zhì)期。干燥冷卻后的糖蜜豆皮經(jīng)自動打包機打包儲存。

2 糖蜜噴涂比例的影響因素分析

2.1 糖蜜黏度的影響

糖蜜固形物含量為55%，常溫下黏度為3～8 Pa·s，糖蜜高黏度的特性不僅影響其輸送，而且容易黏結(jié)在輸送設(shè)備上，因此制約了糖蜜的噴涂比例。實際生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)高比例噴涂的混合物極易黏結(jié)，黏結(jié)后的物料進入氣流干燥機容易在彎頭處沉積，一般生產(chǎn)2～3 h后會在彎頭處堵塞導(dǎo)致停產(chǎn)。

2.2 氣流干燥機熱風(fēng)溫度的影響

糖蜜與大豆皮混合經(jīng)預(yù)熱后進入氣流干燥機干燥，提高氣流干燥機熱風(fēng)溫度有助于混合料的干燥，同時在一定限度內(nèi)能夠提高糖蜜的噴涂比例，但過高的熱風(fēng)溫度存在失火風(fēng)險。

3 生產(chǎn)工藝關(guān)鍵控制點

3.1 糖蜜黏度

糖蜜在儲罐中通過加熱的方式降低黏度，加熱介質(zhì)不宜采用蒸汽，蒸汽加熱易使糖蜜掛壁結(jié)焦、褐變并起沫，不利于輸送。本工藝采用熱水加熱糖蜜，并將糖蜜溫度控制在50～60℃。此時糖蜜的黏度降低至1 Pa·s[4]。糖蜜和大豆皮混合后經(jīng)預(yù)熱器升溫至60℃，保證混合物料松散不黏結(jié)。

3.2 氣流干燥機及熱風(fēng)溫度

氣流干燥機在設(shè)計安裝時必須保證設(shè)備內(nèi)壁光滑。噴涂后的物料黏度較大，氣流干燥機管道內(nèi)壁如不光滑平整，物料會黏結(jié)在不光滑處，時間一長就會造成系統(tǒng)堵塞。氣流干燥機的物料進口處必須有足夠長的加速段，彎頭處要設(shè)置沉降室。另外，氣流干燥機熱風(fēng)溫度宜控制在100 ℃左右，既保證生產(chǎn)安全，又能實現(xiàn)最大比例的噴涂。

3.3 脫酶裝置

因為糖蜜中含有皂甙等抗?fàn)I養(yǎng)成分，增加脫酶裝置，在脫酶機中通入蒸汽(90℃左右)，在濕熱作用下鈍化糖蜜中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，成功解決了糖蜜豆皮在飼料中應(yīng)用受限的問題，同時提高了產(chǎn)品保質(zhì)期。

通過關(guān)鍵工序和參數(shù)的控制，可以將糖蜜噴涂比例提高到1∶1，車間生產(chǎn)更穩(wěn)定，產(chǎn)品指標(biāo)合格，其中水分含量在10.2%左右，粗蛋白含量為10%左右，粗纖維含量25%，含油3%左右。

4 效益分析

糖蜜通常作為低附加值產(chǎn)品進行處理，每噸糖蜜價格為300～500元。糖蜜豆皮可以直接出售或者添加到豆粕中出售。據(jù)調(diào)查，目前糖蜜豆皮的售價在1 200元/t，添加到豆粕中售價在3 000元/t左右。以年產(chǎn)6萬t濃縮蛋白項目為例進行效益分析，見表1。

表1 糖蜜豆皮效益分析

注：因為糖蜜水分含量高，經(jīng)噴涂后物料量減少；直接工藝消耗是指處理3萬t大豆皮所需的蒸汽消耗、電消耗以及人工費用，其中蒸汽消耗為270 kg/t(以大豆皮計)，蒸汽單價為187元/t，電消耗為17 kW·h/t，單價1.0元/(kW·h)，人工費用按照3班每班4人，每人4 000元/月、年工作12個月計，共計57.6萬元。蒸汽總消耗為151.5萬元，電消耗為51萬元。

從表1中可以看出，若將糖蜜豆皮直接出售，按1 200元/t計算，可使企業(yè)增值399.9萬元/年，若將糖蜜豆皮添加到豆粕中出售，按3 000元/t計算，可使企業(yè)增值9 039.9萬元/年。

5 結(jié) 語

隨著飼料行業(yè)對蛋白需求量的增大，濃縮蛋白項目市場越來越大。國內(nèi)目前已建成年產(chǎn)6萬t濃縮蛋白生產(chǎn)線，其副產(chǎn)品糖蜜年產(chǎn)3萬t左右，將糖蜜噴涂到大豆皮中，不僅可以解決大噸位濃縮蛋白企業(yè)副產(chǎn)品糖蜜附加值低、處理困難的問題，而且可以增加企業(yè)經(jīng)濟效益。