醇法大豆浓缩蛋白副产物糖蜜喷涂大豆皮生产实践

李 鹏，陈兴安，谷克仁，张桂雨，高建银

(1.山东凯斯达机械制造有限公司，山东 济宁 272000； 2.河南工业大学 化学化工与环境学院，郑州 450001)

醇法大豆浓缩蛋白生产工艺是采用乙醇将原料中的醇溶性糖类脱除，生产出蛋白质含量在70%左右的浓缩蛋白产品，副产物糖蜜大部分被当作废料低价处理。糖蜜是乙醇萃取液经一、二、三效蒸发器和薄膜蒸发器浓缩后得到的副产品，根据生产实际，每生产1 t大豆浓缩蛋白会产生0.5 t左右的糖蜜。大豆糖蜜含有丰富的糖类物质和异黄酮等成分[1]。大豆糖蜜可用于提取活性功能因子，如大豆异黄酮、大豆低聚糖、大豆皂苷、胰蛋白酶抑制素；也可用于发酵生产丁酸、乳酸、槐脂等[2]。大豆低聚糖具有安全性好，稳定性高，甜度低和热值低等功能特性；大豆异黄酮具有促进动物生长，提高蛋白质合成效率，提高机体免疫力、繁殖力等生理作用，可改善反刍动物瘤胃微生物消化代谢，提高其产奶量及奶品质[3-4]。

一般大豆含皮率为7%～9%，大豆皮在大豆预处理工段去除，脱皮率90%左右。大豆皮含粗纤维约38%、粗蛋白约12%，木质素含量低于2%。糖蜜是一种能量类原料，且与淀粉相比消化吸收快，大豆皮纤维素含量高，含有一定的粗蛋白，糖蜜豆皮结合二者的优点，可作为饲料添加剂添加到豆粕中提高企业的经济效益。目前只有少部分企业设有大豆皮喷涂车间，但都存在糖浆喷涂比例低、能耗高、生产不稳定的现象。为此，本文结合大型醇法浓缩蛋白项目的生产实际，对醇法浓缩蛋白副产物糖蜜喷涂大豆皮的生产工艺进行介绍和分析。

1 糖蜜喷涂大豆皮工艺

糖蜜在储罐中经热水加热后由输送泵泵入糖蜜混合机，粉碎的大豆皮经定量绞龙输送至糖蜜混合机，二者在糖蜜混合机中充分混合，经过预热机初步干燥降低物料黏度，经气流干燥设备通过高温气流将糖蜜豆皮迅速干燥，干燥后的糖蜜豆皮进入脱酶机中脱除糖蜜豆皮中的抗营养因子，增加糖蜜豆皮适口性的同时延长了糖蜜豆皮的保质期。干燥冷却后的糖蜜豆皮经自动打包机打包储存。

2 糖蜜喷涂比例的影响因素分析

2.1 糖蜜黏度的影响

糖蜜固形物含量为55%，常温下黏度为3～8 Pa·s，糖蜜高黏度的特性不仅影响其输送，而且容易黏结在输送设备上，因此制约了糖蜜的喷涂比例。实际生产发现高比例喷涂的混合物极易黏结，黏结后的物料进入气流干燥机容易在弯头处沉积，一般生产2～3 h后会在弯头处堵塞导致停产。

2.2 气流干燥机热风温度的影响

糖蜜与大豆皮混合经预热后进入气流干燥机干燥，提高气流干燥机热风温度有助于混合料的干燥，同时在一定限度内能够提高糖蜜的喷涂比例，但过高的热风温度存在失火风险。

3 生产工艺关键控制点

3.1 糖蜜黏度

糖蜜在储罐中通过加热的方式降低黏度，加热介质不宜采用蒸汽，蒸汽加热易使糖蜜挂壁结焦、褐变并起沫，不利于输送。本工艺采用热水加热糖蜜，并将糖蜜温度控制在50～60℃。此时糖蜜的黏度降低至1 Pa·s[4]。糖蜜和大豆皮混合后经预热器升温至60℃，保证混合物料松散不黏结。

3.2 气流干燥机及热风温度

气流干燥机在设计安装时必须保证设备内壁光滑。喷涂后的物料黏度较大，气流干燥机管道内壁如不光滑平整，物料会黏结在不光滑处，时间一长就会造成系统堵塞。气流干燥机的物料进口处必须有足够长的加速段，弯头处要设置沉降室。另外，气流干燥机热风温度宜控制在100 ℃左右，既保证生产安全，又能实现最大比例的喷涂。

3.3 脱酶装置

因为糖蜜中含有皂甙等抗营养成分，增加脱酶装置，在脱酶机中通入蒸汽(90℃左右)，在湿热作用下钝化糖蜜中的抗营养因子，成功解决了糖蜜豆皮在饲料中应用受限的问题，同时提高了产品保质期。

通过关键工序和参数的控制，可以将糖蜜喷涂比例提高到1∶1，车间生产更稳定，产品指标合格，其中水分含量在10.2%左右，粗蛋白含量为10%左右，粗纤维含量25%，含油3%左右。

4 效益分析

糖蜜通常作为低附加值产品进行处理，每吨糖蜜价格为300～500元。糖蜜豆皮可以直接出售或者添加到豆粕中出售。据调查，目前糖蜜豆皮的售价在1 200元/t，添加到豆粕中售价在3 000元/t左右。以年产6万t浓缩蛋白项目为例进行效益分析，见表1。

表1 糖蜜豆皮效益分析

注：因为糖蜜水分含量高，经喷涂后物料量减少；直接工艺消耗是指处理3万t大豆皮所需的蒸汽消耗、电消耗以及人工费用，其中蒸汽消耗为270 kg/t(以大豆皮计)，蒸汽单价为187元/t，电消耗为17 kW·h/t，单价1.0元/(kW·h)，人工费用按照3班每班4人，每人4 000元/月、年工作12个月计，共计57.6万元。蒸汽总消耗为151.5万元，电消耗为51万元。

从表1中可以看出，若将糖蜜豆皮直接出售，按1 200元/t计算，可使企业增值399.9万元/年，若将糖蜜豆皮添加到豆粕中出售，按3 000元/t计算，可使企业增值9 039.9万元/年。

5 结 语

随着饲料行业对蛋白需求量的增大，浓缩蛋白项目市场越来越大。国内目前已建成年产6万t浓缩蛋白生产线，其副产品糖蜜年产3万t左右，将糖蜜喷涂到大豆皮中，不仅可以解决大吨位浓缩蛋白企业副产品糖蜜附加值低、处理困难的问题，而且可以增加企业经济效益。