淺析三相臥螺法生產谷朊粉工藝
行業(yè)動態(tài)
谷朊粉又稱活性小麥面筋，主要成分為蛋白質，含量約70%～80%，此外還含有少量淀粉、纖維、糖、脂肪、類脂和礦物質等。谷朊粉具有強吸水性、粘彈性、延伸性、成膜性、粘附熱凝性、吸脂乳化性等多種特性。其良好的特性，決定了谷朊粉作為一種純天然的食品添加劑，在食品安全方面谷朊粉具有無可比擬的優(yōu)勢，順應了健康飲食的要求，符合未來食品發(fā)展方向。隨著不斷深入的研究，谷朊粉在飼料、醫(yī)藥、釀酒、石化等行業(yè)中均有應用。
目前，我國谷朊粉和小麥淀粉的生產還處于起步階段，小麥的深加工轉化率非常低。隨著應用領域不斷拓寬，國內谷朊粉供需不平衡，造成大量進口的局面。尋找穩(wěn)定、可靠的谷朊粉加工工藝，對于大規(guī)模生產谷朊粉至關重要。
1 三相臥螺工藝
三相臥螺工藝是國內引進較多的面糊法加工工藝。與傳統(tǒng)的馬丁法相比，三相臥螺工藝用水量小、機械自動化程度高、淀粉產量大、友好環(huán)境，是小麥淀粉生產的發(fā)展趨勢。
1.1 原料驗收
盡量采用高出粉率、高面筋含量、低灰分、低破損率的接近于特制二等粉的面粉作為原料。
1.2 面糊制備
原料面粉定量后進入混合器中與水混合形成面糊，面粉與水的比例大約為1:0.85～0.95?；旌掀魇姑娣垲w粒充分水化，形成均勻的面糊，以便于后續(xù)均質工序的順利進行。
1.3 均質
面糊打入均質機中，均質機的壓力可通過改變均質閥的間隙進行調整，壓力可高達100bar（1bar=105ba）。面糊通過均質閥時由高壓迅速恢復到常壓，由于壓力的驟然變化，以及均質閥的剪切作用，使面糊熟化并實現(xiàn)蛋白質網(wǎng)絡的迅速凝聚。
1.4 分離
均質熟化后的面糊用偏心螺桿泵輸送到三相臥螺離心機，進行各成分的分離。進機前可加入一定量的新鮮水或工藝水來稀釋面糊。但此工藝中所加的水比馬丁法及水力旋流法中的要少，大約每噸面粉需要0.3～0.5噸就可以了。
因為戊聚糖的密度比較小，所以它主要分布在溢流中，送至戊聚糖罐后，一是可以直接賣給飼料生產廠，二是進入污水處理系統(tǒng)轉化為污泥。中相是谷朊粉和B淀粉的混合相，進入谷朊粉下一個生產環(huán)節(jié)。重相是A淀粉和麩皮纖維的混合相，進入A淀粉處理的生產環(huán)節(jié)。
1.5 谷朊分離
將分離工序得到的中相送入熟化罐進行熟化，其目的是使谷朊類蛋白質聚成絲狀或片狀谷朊，易于與淀粉分離。
谷朊的分離由兩道滾筒篩和兩道平篩完成，成熟的面漿由泵送入滾筒篩后，在篩體的滾動和水的沖洗下，谷朊在篩面以上結團，淀粉則透過篩網(wǎng)被泵送至粗B淀粉罐。經(jīng)過四級篩分，谷朊內的淀粉洗凈后送到谷朊脫水烘干工序。收集的B淀粉則進行B淀粉濃縮操作。
1.6 谷朊脫水
谷朊分離出來后進入螺旋攪干機，脫水過程中，再用水洗兩到三次，將殘存游離的淀粉和纖維洗掉。待絞干后將絞干后的谷朊粉用輸送機送到干燥設備。
1.7 谷朊粉干燥包裝
濕谷朊經(jīng)脫水機脫水后，由干燥設備內的造粒機將濕谷朊制成短圓柱狀的顆粒，借助壓縮空氣將其噴射到干燥管道內。當短圓柱顆粒進入干燥管道內便立即被干燥管道中的干谷朊粉所包裹，從而避免了顆粒間的互相粘連。而后以大約70m/s的速度在干燥管道內運行，顆粒間互相碰撞并被粉碎。當物料運行到慣性分離器（俗稱蝸殼）時，物料被分離成兩大部分，一部分是較粗較濕的物料比重較大，經(jīng)大蝸殼進入環(huán)形干燥管道，再進行干燥和粉碎；另一部分是較細較干的物料則通過小蝸殼進入脈沖布袋除塵器，經(jīng)過布袋過濾后，物料被收集起來送進成品篩，谷朊粉由圓篩篩出成品，干燥好的谷朊粉被輸送到成品谷朊粉暫儲罐；篩上物則被送入環(huán)形干燥管道內，以保證干燥管道內有足夠的干粉，而過濾后的凈化空氣則通過高壓風機排向大氣。
干燥后的谷朊粉由氣力輸送至兩個谷朊粉倉，倉底安裝振動卸料器，谷朊粉通過磁選器、小方篩除去鐵雜及結塊后進入自動包裝系統(tǒng)，打包臨儲。
1.8 CIP清洗和輔助系統(tǒng)
為確保高質量的產品衛(wèi)生標準，工廠內需要有現(xiàn)場清洗系統(tǒng)（CIP）。為減少因清洗而停車，給生產造成損失，該工藝設計時將清洗周期降到低點。但因設備的預保養(yǎng)和清洗的需要，應2周停車一次。為減短停車時間，清洗系統(tǒng)配備清洗液罐、清洗泵、熱交換器和噴水設施。
2 生產消耗
根據(jù)經(jīng)驗和計算，采用此三相臥螺工藝生產谷朊粉，每噸谷朊粉消耗小麥面粉（含水≤13.6%）8.33噸、水（符合GB5749要求）8.92立方米、電164.58Kwh、蒸汽14.6噸。根據(jù)原材料價格及谷朊粉市場銷售情況估算，每噸谷朊粉凈利潤可達724.5元，是應推廣的先進工藝。
