Как снизить потери белка в процессе разделения суспензии соевого молока? 

Почему белок теряется в процессе разделения соевого молока

В процессе производства соевого молока и растительных белковых напитков после замачивания, размягчения, грубого и тонкого измельчения соевых бобов образуется суспензия соевого молока, содержащая жидкую фазу, мелкие твёрдые частицы и компоненты соевого жмыха.

На следующем этапе необходимо использовать оборудование для разделения твёрдой и жидкой фаз, чтобы отделить жидкую фазу соевого молока от твёрдого соевого жмыха.

Если условия разделения выбраны неправильно, часть жидкой фазы, содержащей белок, может выводиться вместе с соевым жмыхом, что приводит к:

- снижению выхода жидкой фазы соевого молока;

- снижению коэффициента использования сырья;

- увеличению содержания белка в соевом жмыхе;

- нестабильной концентрации готового продукта;

- влиянию на последующие процессы гомогенизации, стерилизации и розлива;

- увеличению производственных затрат.

- При этом важно учитывать, что сепарационное оборудование не может «создавать» новый белок. Его задача заключается в том, чтобы после завершения предварительной экстракции за счёт правильно выбранных параметров разделения твёрдой и жидкой фаз максимально уменьшить вынос содержащей белок жидкой фазы вместе с твёрдым осадком.

Поэтому для снижения потерь белка необходимо одновременно учитывать:

- характеристики соевого сырья;

- эффективность грубого и тонкого измельчения;

- концентрацию суспензии соевого молока;

- размер твёрдых частиц;

- вязкость материала;

- расход подачи;

- частоту вращения барабана;

- дифференциальную частоту вращения шнека;

- состояние выгрузки соевого жмыха.

Что такое Сепаратор осветлитель

Сепаратор осветлитель по своей сути представляет собой горизонтальную осадительную центрифугу со шнековой выгрузкой осадка, работающую по принципу центробежного осаждения.

Оборудование формирует центробежное поле за счёт высокой скорости вращения. Твёрдые частицы суспензии оседают на внутренней поверхности барабана, после чего шнековый транспортёр непрерывно выводит твёрдый осадок, а жидкая фаза отводится с другой стороны.

В производстве соевого молока данное оборудование может использоваться для:

- разделения суспензии соевого молока на твёрдую и жидкую фазы;

- разделения соевого молока и соевого жмыха;

- извлечения жидкой фазы растительного белка;

- осветления суспензии;

- непрерывной выгрузки твёрдых частиц;

- снижения колебаний расхода, возникающих при ручной периодической фильтрации.

Сепаратор осветлитель работает в закрытом непрерывном режиме. Подача материала, разделение и выгрузка осадка могут выполняться непрерывно, что подходит для непрерывных линий производства соевого молока и растительных белковых напитков.

Как оборудование выполняет разделение суспензии соевого молока

Суспензия соевого молока поступает по трубопроводу внутрь высокоскоростного вращающегося барабана.

Под действием центробежной силы:

- более плотные твёрдые частицы оседают на внутренней поверхности барабана;

- твёрдые частицы постепенно формируют слой осадка;

- жидкая фаза перемещается к центральной части барабана;

- шнековый транспортёр перемещает осадок к концу выгрузки;

- отделённая жидкая фаза выводится через выходное отверстие для жидкости.

Процесс может выполняться непрерывно без частой остановки оборудования для ручной очистки.

По сравнению с обычным отстаиванием или периодической фильтрацией горизонтальная осадительная центрифуга со шнековой выгрузкой лучше подходит для обработки суспензии соевого молока при непрерывной подаче.

Какие факторы влияют на потерю белка вместе с соевым жмыхом

1、Недостаточное измельчение и экстракция на предыдущем этапе

Если соевые бобы недостаточно измельчены, белок ещё не успевает в достаточной степени перейти в жидкую фазу и вместе с недостаточно экстрагированными твёрдыми частицами попадает в соевый жмых.

Поэтому сепарационное оборудование не может полностью компенсировать недостаточное измельчение и экстракцию на предыдущем этапе.

- Перед выбором сепарационного оборудования необходимо подтвердить:

- состояние частиц после грубого измельчения;

- однородность суспензии после тонкого измельчения;

- содержание твёрдых веществ в суспензии соевого молока;

- эффективность предварительной экстракции;

- количество остаточной жидкой фазы в соевом жмыхе.

2、Значительные колебания концентрации подачи

Если концентрация суспензии соевого молока значительно колеблется, состояние осаждения и выгрузки осадка внутри оборудования также может изменяться.

Согласно данным оборудования, оно может работать при определённом диапазоне концентрации подачи, ориентировочно 1–30%. Однако фактический допустимый диапазон необходимо дополнительно подтверждать с учётом вязкости материала, характеристик частиц и требуемого эффекта разделения.

При изменении концентрации подачи может потребоваться регулировка:

- расхода подачи;

- частоты вращения барабана;

- дифференциальной частоты вращения шнека;

- состояния выгрузки осадка;

- условий отвода жидкой фазы.

3、Нестабильный размер твёрдых частиц

Чем сложнее состав твёрдых частиц в суспензии соевого молока, тем сложнее поддерживать стабильный режим работы сепарационного оборудования.

Указанный для оборудования ориентировочный диапазон разделяемых частиц составляет около 0,005–2 мм. Фактическая эффективность разделения также зависит от следующих факторов:

- плотность частиц;

- форма частиц;

- содержание влаги в частицах;

- вязкость материала;

- способность частиц к взаимному сцеплению;

- наличие большого количества мелких коллоидных частиц.

Если частицы слишком мелкие, некоторые из них могут плохо осаждаться. Если частицы слишком крупные или имеют высокое содержание влаги, может увеличиваться нагрузка на систему выгрузки осадка.

4、Несоответствие частоты вращения барабана и дифференциальной частоты вращения шнека

Сепаратор осветлитель оснащён приводом от двух электродвигателей и позволяет регулировать частоту вращения барабана и дифференциальную частоту вращения шнека.

Эти два параметра влияют на:

- эффективность осаждения твёрдых частиц;

- время пребывания осадка внутри барабана;

- скорость выгрузки соевого жмыха;

- степень осветления жидкой фазы;

- содержание влаги в соевом жмыхе;

- долю жидкой фазы, выводимой вместе с соевым жмыхом.

Если скорость выгрузки осадка слишком высокая, в твёрдом осадке может оставаться большое количество жидкой фазы. Если скорость выгрузки слишком низкая, это может увеличить накопление осадка внутри оборудования и рабочую нагрузку.

Поэтому параметры оборудования необходимо настраивать с учётом фактических характеристик материала, а не использовать фиксированную частоту вращения.

Как оптимизировать эффективность разделения с помощью регулировки оборудования

В реальном производстве параметры сепарационного оборудования можно корректировать в зависимости от требований к готовому продукту.

Цель 1: повысить выход жидкой фазы соевого молока

Если основной задачей является снижение количества жидкой фазы, выводимой вместе с соевым жмыхом, следует уделить особое внимание:

- содержанию влаги в соевом жмыхе;

- состоянию выгрузки соевого жмыха;

- расходу жидкой фазы на выходе;

- концентрации подачи;

- дифференциальной частоте вращения шнека;

- толщине слоя осадка внутри оборудования.

Однако повышение выхода жидкой фазы не означает, что содержание влаги в соевом жмыхе можно бесконечно снижать. Необходимо одновременно учитывать нагрузку на оборудование, степень осветления жидкой фазы и качество готового продукта.

Цель 2: повысить степень осветления жидкой фазы

Если продукт должен иметь более низкое содержание взвешенных твёрдых веществ, следует уделить внимание:

- степени тонкости измельчения на предыдущем этапе;

- концентрации материала;

- частоте вращения барабана;

- скорости подачи;

- размеру твёрдых частиц;

- условиям выхода жидкой фазы.

Более высокая степень прозрачности жидкой фазы не обязательно означает более высокий коэффициент возврата белка. Часть мелких белковых частиц может отделяться вместе с твёрдыми частицами, поэтому необходимо найти баланс между «степенью осветления жидкой фазы» и «коэффициентом возврата белка» с учётом требований к продукту.

Цель 3: повысить стабильность непрерывной работы

Если производственная линия должна работать непрерывно в течение длительного времени, необходимо также контролировать:

- стабильность подачи;

- непрерывность выгрузки осадка;

- наличие аномальной вибрации;

- наличие засоров трубопроводов;

- равномерность выгрузки соевого жмыха;

- колебания расхода на выходе жидкой фазы;

- необходимость частой остановки оборудования для очистки.

Сепаратор осветлитель использует непрерывную подачу и непрерывную выгрузку осадка, что помогает снизить влияние ручных операций на непрерывность производства.