利用干磨和分级技术实现蛋白质转移和富集

引言与技术现状

在全球范围内，食品供应链正面临着变革。一方面，世界人口的不断增长使得对食品的需求日益增加，其中包括蛋白质的供应。由于牲畜养殖对土地的需求，仅靠动物蛋白 / 产品无法满足这一不断增长的需求。另一方面，消费者对可持续生产方式的需求也在不断增加，这一点必须予以考虑。人们对动物产品可持续性的批评日益增多：与农作物相比，这些产品的土地使用量、耗水量以及温室气体排放量要高出许多倍。因此，人们正在寻找替代蛋白质来源，这些来源对于满足未来人口的需求至关重要。除了植物产品外，蘑菇、藻类或昆虫也属于这一类别。

目前，大豆是最常用的基于植物材料的肉类替代品。它们被加工成蛋白质含量超过 80% 的分离蛋白。获得这些分离蛋白的典型方法是湿法提取。然而，这种方法需要大量用水、使用化学物质以及消耗能源进行干燥，使得该过程既费力又复杂，且资源消耗大。

耐驰公司的解决方案

另一种工艺是干法分级，这是一种很久前就用于面粉加工领域的成熟工艺。耐驰公司成功从中获得的经验且将其应用于其他农作物的加工。

本应用的目标是通过研磨和后续分级，获得富含蛋白质的组分，其中蛋白质的比例明显高于初始原料。

精细研磨

破碎细胞结构，目的是将淀粉颗粒与蛋白质分离。得到的是单个的淀粉和蛋白质颗粒，以及部分含有淀粉颗粒的蛋白质颗粒产生的细胞碎片。

分级

将淀粉 - 蛋白质混合物有效地分离成淀粉含量高的粗组分和蛋白质含量高的细组分。

加工

使用耐驰分级磨 CSM 进行高效研磨

选择的农作物的豆类或谷物经过清洗和脱壳后，进行干磨。干磨的目的是破碎细胞，将淀粉颗粒与蛋白质和纤维细胞部分分离。实现这一目标最节能的方法是使用耐驰分级磨CSM.

这种研磨机集成的分级轮可确保在淀粉颗粒从细胞碎片中分离出来之前，只有粗细胞碎片留在研磨腔内，理想情况下，最后仅留下淀粉和蛋白质碎片。只有这样，才能在后续的分离步骤中以最佳的能量消耗实现高产量。

在研磨过程中，蛋白质碎片和淀粉颗粒之间的尺寸差异尽可能大，这对分离步骤至关重要。根据农作物的类型，蛋白质（例如豌豆）的粒径小于 3 微米，而淀粉颗粒的粒径为 40 微米，明显更大。耐驰分级磨施加给淀粉的力比针棒磨要温和得多，从而尽可能地保护淀粉颗粒，同时使蛋白质碎片更小。这使得后续的分离效率极高。

优势聚焦

能够快速适应不同的产品特性
凭借集成的分级轮，对于豆类可实现约 50±10 微米（d₉₇）的最佳细度，且淀粉损伤最小
分级轮和研磨盘的轴向取向保证了均匀高效的研磨性能
自动化脱壳功能，可减少设备运行时的磨损

分级

使用耐驰 CFS/HD-S 型高效精细分级器进行高效分级

分离过程使用耐驰耐驰 CFS/HD-S 高效分级机完成。

该分级机利用气流分散固体颗粒。只有通过有效的分散，才能对所有颗粒进行最佳分离，并根据尺寸和 / 或重量进行分级。为此，研磨后的产品被送入充满空气的环形间隙。环形间隙使颗粒加速做循环运动，额外的离心力将它们彼此分离。与其他类型的分级机相比，该分级机对颗粒的分离效果显著更好，从而可实现更高的蛋白质含量和产量。

根据进料产品在种类、水分、储存条件和初始蛋白质含量等方面的质量不同，黄豌豆或蚕豆的蛋白质含量最高可达 60 - 75%。