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收稿日期: 19990520 中国大豆分离蛋白生产概况及评价 刘志同,李晓炼,叶 光 (北京市粮食科学研究所, 100053北京市宣武区狮子店11号;第一作者:男, 45岁,高级工程师) 摘要:叙述了大豆分离蛋白工厂在我国的分布与规模,并从工艺、 设备、 管理、 原料等方面提出 了一些值得思考和探讨的问题。 关键词:大豆;分离蛋白;概况;评价 大豆分离蛋白的蛋白质含量高达90% ,是大豆 蛋白系列产品中的极品。90年代中期以来,我国的 大豆分离蛋白工业发展迅速,相继建成了将近30条 不同规模的大豆分离蛋白生产线,设计产量已超过 5万 t, 而且还有一些生产线正在建设中,在这些生 产线上生产的大豆分离蛋白产品质量虽然在不断提 高,但与国外同类产品比较还有明显差距。 1 大豆分离蛋白厂规模与分布 1. 1 我国大豆分离蛋白厂按规模可以分为四类,有 些工厂具有两条以上生产线,基本情况列于表1。 表1 大豆分离蛋白工厂规模和生产线数量 加工处理量 (t?a) 类 别厂 型 工厂 数量 所占比 例(% ) 生产线 数量(条) 5 000一特大型厂274 3 000二大型厂5186 1 5002 500三中型厂8298 8001 000四小型厂134613 90年代中期以前,我国仅有3条大豆分离蛋白 生产线,即:黑龙江佳木斯的三江食品公司,吉林省 前郭不二蛋白厂和湖北省云梦植物蛋白厂,设计总 产量为6 000 t?a。随着人民生活水平的提高,蛋白 质的摄入量逐步增加,我国的植物蛋白应用市场日 益扩大,尤其是肉制品行业,植物蛋白的应用量迅速 增加,致使各地纷纷投资建设大豆分离蛋白工厂。 1. 2 大豆分离蛋白生产厂的分布(见表 2) 2 大豆分离蛋白厂的生产现状与发展 211 生产工艺 自从60年代国际上大豆分离蛋白的生产工艺 表2 国内大豆分离蛋白工厂概况 序号 地点企 业 名 称 规模 (t?a) 主要设备来源 离心机+干燥器 备注 1河南省 郑州油脂化学厂5 000韦+尼 2河南省 开封生产蛋白厂1 000国+国 3河南省 内黄蛋白厂1 500阿+国 4河南省 商丘植物蛋白厂1 500国+国 5河南省 安阳植物蛋白厂1 000国+国 6河南省 温县植物蛋白厂1 000国+国 7山东省 武城蛋白厂800国+国 8山东省 莘县蛋白厂3 000石川+国 9山东省 临沂蛋白厂1 500石川+国 10山东省 山东禹城蛋白厂1 000福+国 11山东省 鱼台县800福+国 12山东省 德州陵县蛋白厂800国+国 13山西省 运城蛋白厂1 500石川+国 14内蒙古 海拉尔蛋白厂1 000国+国 15黑龙江 三江食品公司3 000阿+尼 16黑龙江 牡丹江蛋白厂1 000国+国筹建中 17黑龙江 大庆日月蛋白1 000国+国 18黑龙江 哈尔滨中大蛋白公司2 500国+国 19黑龙江 高科技集团1 500韦+国筹建中 20黑龙江 哈尔滨粮油加工厂3 000韦+尼 21黑龙江 东方天菊集团2 000国+国 22吉林省 前郭不二蛋白厂1 800石川+国 23吉林省 通榆油脂厂1 500国+国 24辽宁省 营口蛋白厂3 000国+国 25湖北省 云梦蛋白厂4 500石川+国 26湖北省 天门蛋白厂1 500石川+国 27四川省 武胜油厂1 000国+国 28广东省 东莞大信食品公司1 000国+国 29甘肃省 核工业部7928广3 000欲建 30江西省 核工业部261大队1 500欲建 31吉林省 九星蛋白公司5 000欲建 设备来源:韦:德国韦斯伐利亚公司,尼:丹麦尼鲁公司,国:国产 设备,阿:瑞典阿法一拉伐公司,石川:日本石川岛公司,福:德国福乐 伟公司。 161999年第24卷第4期 中 国 油 脂 问世以来,经过发展、 改进、 提高等不同阶段,现在仍 以碱溶酸沉的工艺最为成熟,采用膜技术生产大豆 分离蛋白在我国仅有尝试还有待完善。其原因是多 方面的,既受设备的限制又有工艺设计的原因,据报 道,在国际上采用膜分离技术生产大豆分离蛋白的 企业也是凤毛麟角。 我国有30条规模不等的大豆分离蛋白生产线, 均是采用碱溶酸沉的生产工艺,从工艺流程上区分 有连续式、 半连续式和间歇式。 连续式和半连续工艺 都在引进的生产线上采用,大部分采用的是敞开型 间歇式生产工艺。这种工艺操作简单、 易掌握,控制 得好也可以生产出功能特性好、 质量上乘的产品。 但 我国大部分大豆分离蛋白工厂的产品质量不能令人 满意,主要原因是不了解生产大豆分离蛋白的各项 参数对产品的不同影响,例如: pH值和温度的调整 会使大豆分离蛋白的持水性、 持油性和氮溶解指数 有变化,加入助剂和功能特性改良剂可以使产品的 得率增加及凝胶性提高,一些物理改性和化学改性 手段可以使产品质量明显改善。 我国的大豆分离蛋白生产厂家采用的生产工艺 参数大同小异,操作工人在生产过程中调整各项工 艺参数时有一定的随意性,因而产品质量不稳定,企 业的管理者应当舍得投资改进生产工艺及其他软 件。让技术人员和操作工人了解正是工艺参数的不 同使得产品质量有差异。 2. 2 生产设备 生产大豆分离蛋白的关键设备是离心机和喷雾 干燥器,这两套设备对大豆分离蛋白产品的质量和 企业效益有重要影响。当然其他设备的选型和设计 也很重要,例如:各类罐的搅拌方式和灭菌设备的选 型等等。 2. 2. 1 离心机 表2已列出我国大豆分离蛋白工 厂重要的设备组合。笔者认为国产的离心机分离因 素等主要性能已能满足分离蛋白生产的需要,但它 仅适用于1 000 t?a规模的生产线使用。 另外它的故 障率较高,而且使用寿命较短。1 500 t?a规模的生 产线选用日本的离心机较适当,一方面它的价格适 中,比欧洲同类设备便宜,当然比国产设备价格要 高,但从性能价格比较还是有利的,我国大豆分离蛋 白工厂较多采用这种选择。 欲建3 000 t?a规模的生 产线,离心机选欧洲设备最佳,这是因为目前国产设 备和日本设备不能满足这个产量的要求。有些企业 采用设置多台离心机来达到这个产量,笔者认为这 种方案并不妥当,与其这种配置不如设置两条1 500 t?a的生产线,更有利于蛋白产品功能的调整,可操 作性也更好,资金的先期投入并不高。 在我国的湖北 和山东有些蛋白企业就是这样设计的,其经济效益 很好。5 000 t?a大豆分离蛋白的生产线,最好选用 欧洲的离心机,不仅性能可靠,而且易于调整。 2. 2. 2 喷雾干燥器 我国的喷雾干燥设备在大豆 分离蛋白生产线上使用已基本不存在问题,在我国 的蛋白生产线上绝大部分采用国产的干燥设备。厂 家注意应选用压力式而不要用离心式的干燥形式。 这样可提高料液浓度和产品质量,容重适当利于包 装运输。 风机功率应大于理论计算值,袋式过滤应使 用多级,这些措施有利于蛋白功能特性的改善和产 品得率的提高。有条件的大豆分离蛋白工厂可使用 具有造粒功能的喷雾干燥设备。 2. 3 原料及辅料 大豆分离蛋白生产所需要的脱脂豆粕要求是: 大豆经过筛选、 脱皮、 脱脐、 一次浸出闪蒸脱溶或低 温脱溶。其含皮量越低越好,最好在5%以下,蛋白 质和氮溶解指数越高越好,这对蛋白产品的质量和 得率有很大影响。我国有一些大豆蛋白生产线在蛋 白得率方面还是令人满意的,一般可以稳定在37% 以上(相对于豆粕中可提蛋白而言 ), 有些工厂的蛋 白得率高达41% ,他们一般采用两次提取的工艺。 但有一些蛋白工厂仍采用70年代的一次提取工艺。 这种工艺的蛋白得率不会超过33% ,其经济效益较 差。 我国大豆分离蛋白工厂使用的辅料主要是,氢 氧化钠、 盐酸、 焦亚硫酸钠、 消泡剂和一些功能特性 的改良剂,这些辅料的质量对产品有很大影响,例 如,氢氧化钠的杂质过多、 颜色较深、 盐酸中铁含量 较高等等,都会影响蛋白产品的最终质量。 2. 4 管理与销售 植物蛋白的加工原是油脂工业的一部分,今天 它已形成一套完整的技术和独立的工业领域,并在 飞速发展的食品市场上占有一个重要位置。大豆分 离蛋白是一种高级的食品添加剂,它的加工条件要 求很苛刻,原料、 设备、 工艺、 管理那个环节不严谨, 都会影响产品的质量。 企业的管理者往往奢望得到一种生产工艺,就 可以彻底改变自己产品的质量,但必需注意产品的 最终质量是与生产中的每一个环节有联系的。 当然, 先进的工艺可以在原有产品质量的基础上有明显的 提高。 产品的销售直接关系到企业的利润,但我国大 26中 国 油 脂 1999年第24卷第4期 豆分离蛋白工厂销售人员有的业务水平较低,既不 懂生产设备,也不懂生产工艺,更不懂产品应用的方 法,这给销售工作带来了很大的难度。 如果不迅速提 高销售人员的业务水平,而只忙于修改销售政策,最 终并不利于企业的发展。 据权威部门预测,国内大豆分离蛋白的应用市 场到2000年将达到5万t。基本与现有的生产能力 持平。 最近5年来,我国大豆分离蛋白生产线的建设 大有趋之若鹜之势,但高质量的大豆分离蛋白产品 却是寥若晨星,这种局面的产生是多方面的。 2. 5 品种与发展 大豆蛋白系列产品中主要有四种,即:脱脂大豆 粉(蛋白质含量50%以上 ), 组织蛋白(蛋白质含量 55%以上 ), 浓缩蛋白(蛋白质含量68%以上 ), 分离 蛋白(蛋白质含量90%以上)。我国大豆蛋白系列产 品的产量和用量依次为:分离蛋白脱脂豆粉和组 织蛋白浓缩蛋白。 欧美等先进国家与我国相反:脱 脂豆粉和组织蛋白浓缩蛋白分离蛋白。表3列 出了国外浓缩蛋白的产量和生产方式。 由表3可见,国外醇溶的工艺生产浓缩蛋白非 常普遍,其次是酸洗工艺。 醇溶工艺生产浓缩蛋白的 特点是:生产成本低,没有乳清废水的污染问题,产 品功能特性好,可同时得到具有较高附加值的大豆 低聚糖和异黄酮。 世界上浓缩蛋白的产量和用量大于分离蛋白, 随着生产技术水平的提高,浓缩蛋白的功能特性已 很接近分离蛋白,由于它具有成本低、 效益高等特 点,在欧美等发达国家深受食品行业的欢迎。 表3 1998年世界大豆浓缩蛋白产量(t) 主要生产国 1998年产量生产方式 荷兰70 000醇溶 丹麦50 000醇溶 法国Sogip15 000醇溶 以色列15 000醇溶 美国ADM60 000醇溶 美国(中央大豆)60 000醇溶 法国Sopropech6 000酸洗 英国3 000酸洗 巴西5 000酸洗 美国ADM3 000酸洗 世界总产量284 000 我国仅有小规模的酸法生产大豆浓缩蛋白,醇 溶工艺工业规模生产浓缩蛋白还未见报道。实际上 大豆浓缩蛋白由于售价较低,功能特性较好,有比大 豆分离蛋白更广阔的应用市场,可惜我国没有在这 方面开发,而简单的学习了国外大豆分离蛋白的生 产和应用技术,盲目地认为这是蛋白技术的尖端。 实 际上产品的质量和产品的品种是不同的,只有最好 质量的产品才会有好的社会经济效益。我国很多大 豆蛋白工厂生产的分离蛋白产品功能特性不突出, 质量较差,经济效益不好,就是例证。 长期以来我国人民利用大豆制品重视的是其营 养价值,发达国家利用大豆制品重视的是其功能特 性。 笔者认为只有将这二者有机的结合,才会有最佳 的效果。 我国的植物蛋白工业应