專利名稱：蛋白干燥方法
技術領域：
本發(fā)明涉及將水溶或水溶/非水溶蛋白溶液或懸浮液中蛋白進行干燥以供食品工業(yè)應用的方法。
盡管噴霧干燥有一系列缺點，但仍是工業(yè)上選用的含蛋白溶液和懸浮液的干燥方法。但該方法不僅設備投資和能耗大，而且對蛋白還會引起質變，從而導致功能降低，并因而導致使用價值的降低。此外，這樣的產品因其堆密度低并且粉塵含量大而顯示出低劣的加工特性，因此干燥后常常需要進行結塊。這種噴霧干燥蛋白因比表面積大而使其抗化學或微生物侵害的穩(wěn)定性非常低。
從工藝角度看，在特種物種材料上進行流化床干燥(DDWP140005)是經濟合理的方法，但干燥后的不耐熱蛋白制品因其停留時間比噴霧干燥長而使其功能低劣，主要是潤濕性和分散性以及溶解性一般較差。而更為嚴重的缺點是要對以密實塊沉積出來的終產品進行必不可缺的細粉碎，這又導致能耗大并且需要特種磨碎設備，同時必定使粉塵含量加大。
與此相反，常規(guī)流化床干燥工藝中以有機質在異質載體上進行干燥的另一種方法(DE2042214)不能用于含蛋白溶液或懸浮液的干燥，因為親水蛋白的顆粒會粘附到載體材料和振動設備的同樣親水表面上，致使蛋白停留時間不可控制，過熱和由此引起熱損壞嚴重(變性，美拉德反應，損壞氨基酸制品)。最好還需要附加操作設備如緩沖篦板以從載體上取下干燥后的蛋白。
因此本發(fā)明目的是開發(fā)比較經濟的含蛋白溶液或懸浮液的良好干燥方法，從而得到功能特性好并且在食品工業(yè)上具有多種應用可能性的塊狀蛋白制品。
本發(fā)明任務是提出含蛋白溶液或懸浮液的良好干燥工藝條件，在這些條件下可阻止不希望的對蛋白分子狀態(tài)參數和相關的功能特性的熱影響。
根據本發(fā)明，這一任務是這樣解決的，即含蛋白溶液或懸浮液的流化床干燥既不在特種冷凝晶體存在下，也不在任何無機或有機載體上進行，而是與已知方法相反，加入已有或隨后通過特定疏水劑而獲得的表面疏水性質的惰性體作為載體?，F已出人意料地發(fā)現，唯獨已有或隨后獲得疏水性質的惰性體如塑料，玻璃，陶瓷和金屬適宜作為含蛋白溶液流化床干燥的載體，因為只有這些物質才能保證干燥后的蛋白達到符合要求的結塊并且易于從載體上脫落下來，其中讓載負蛋白的惰性體通過強烈流化而進行猛烈撞擊。
本發(fā)明適于蛋白流化床干燥的載體不僅可為具有表面疏水性質的有機惰性體并優(yōu)選以聚四氟乙烯或聚二烷基硅氧烷為基礎，而且可為隨后用特定疏水劑處理的惰性無機或有機物質如玻璃，陶瓷，塑料或金屬。適宜隨后疏水化的物料既可為合成囟代有機化合物并優(yōu)選為氟代烴或氯代烷基硅烷衍生物，又可為天然類脂并優(yōu)選為熔點＞60℃且塑性高的甘油酯和蠟。
干燥后的蛋白易于從載體上脫落的關鍵是待干燥的物料向流化床裝置中的加料速度和惰性體上加料量之間的關系。其中要進行計量以阻止100%潤濕或包封惰性物質，否則鱗片自行脫落能力就會降低。最有利的計量是達到60-75%的潤濕度。
此外還發(fā)現，為使惰性體勻速運動，空氣入口速度應達到流化點速度的3-4倍?？諝馊肟谒俣忍撸瑫⒍栊泽w帶出裝置，而更低的空氣速度下，惰性物質的平均自由行程又太短，致使自行脫落的機械功效甚微。其中絕對空氣量為惰性體密度的函數。
最后，結塊度與待干燥溶液或懸浮液的濃度有關，其中存在正比關系，即濃度越高結塊越大。終產品結塊度以堆密度計為350-500g/l。
最后還發(fā)現，一定的干燥溫度對終產品結塊度的影響不是太關鍵，而對分散能力和其它確定值功能特性，特別是對溶解性和極限或表面活性的影響要大得多。因此，為了達到高蛋白制品功能，本發(fā)明選取90-160℃的空氣入口溫度和60-90℃的空氣出口溫度。該溫度范圍相當于60-90℃間的最高產品溫度。
本發(fā)明的優(yōu)點是，首先可利用常規(guī)流化床工藝，其次可干燥不耐熱蛋白，其中根本不存在現有技術部分中談到的影響終產品功能的缺點。而主要的優(yōu)點是可通過工藝條件的選擇來控制結塊度，從而簡化了食品工業(yè)中的后續(xù)加工。
以下用實施例詳細解釋本發(fā)明。
實施例1為制取大豆離析物，可將10%蛋白鹽加入流化床干燥器中，其中應用特氟隆柱體(等值直徑7mm)作載體。空氣速度調為流化點速度的3倍，空氣入口，出口溫度和產品溫度分別為120，70和70℃。對產品余量進行計量以達到約40%的潤濕度。
與常規(guī)噴霧或流化床干燥產品比較起來，本發(fā)明產品的功能特性如下(表1)。
實施例2為制取酪蛋白鹽，可將15%酪蛋白懸浮液加入流化床干燥器，其中應用二甲基二氯硅烷疏水化的玻璃球(尺寸2mm)作為載體?？諝馑俣日{為流化點速度的4倍。干燥時空氣入口，出口溫度為150℃，80℃，這相當于80℃的產品溫度。對產品余量進行計量以達到約60%的潤濕度。
終產品堆密度為480g/l。
表1常規(guī)噴霧(Ⅰ)和流化床(Ⅱ)干燥以及本發(fā)明流化床(Ⅲ)干燥大豆蛋白離析物的功能特性比較ⅠⅡⅢ潤濕性/分散能力差，結塊好很好溶解性，NSI%825382吸水性%520370550乳化性%10075100堆密度g/l280500430
權利要求
1.水溶或水溶/非水溶蛋白溶液或懸浮液中蛋白干燥方法，其特征是加入優(yōu)選以聚四氟乙烯或二烷基硅氧烷為基礎制成并具有表面疏水性質或用玻璃，陶瓷，塑料或金屬制成并隨后通過特定疏水劑進行處理的惰性體作為載體。
2.權利要求1的方法，其特征是特定疏水劑可為合成囟代有機化合物并優(yōu)選為氟代烴衍生物或氯代烷基硅烷或天然類脂并優(yōu)選為熔點＞60℃且塑性高的甘油酯和蠟。
3.權利要求1和2的方法，其特征是空氣速度為流化點速度的3-4倍。
4.權利要求1-3的方法，其特征是待干燥物料的加料速度與惰性體上加料量的關系確定為惰性體的潤濕表面不超過75%。
5.權利要求1-4的方法，其特征是干燥時空氣入口溫度為90-160℃，而空氣出口溫度為60-90℃。
6.權利要求1-5的方法，其特征是終產品結塊度以堆密度計為350-500g/l。
全文摘要
本發(fā)明提出水溶或水溶/非水溶蛋白溶液或懸浮液進行干燥以供食品工業(yè)應用的方法，目的是開發(fā)比較經濟的含蛋白溶液或懸浮液的良好干燥方法以制得功能特性好且具有各種應用可能性的方法，其中提出可阻止不希望的對蛋白分子狀態(tài)參數的熱影響的工藝條件，即按照本發(fā)明在流化床干燥過程中加入已有或隨后通過特定疏水劑而獲得的表面疏水特性的有機惰性體作為載體。
文檔編號A23J3/16GK1032615SQ8810285
公開日1989年5月3日 申請日期1988年5月14日 優(yōu)先權日1987年10月22日
發(fā)明者格拉爾德·卡斯皮斯, 羅爾夫·伊爾帕斯, 克里斯托福·艾弗斯曼, 格哈德·麥斯, 福蘭克·紐皮特, 約赫姆·波爾, 福蘭克-代特萊夫·溫迪, 赫伯特·韋斯赫羅普 申請人:厄恩斯特·塞爾曼·馬德伯格重型機床聯合國營企業(yè)