利用米渣制备米蛋白及其工业设计研究 毕业设计

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1、利用米渣制备米蛋白及其工业设计研究学生：指导教师：学科专业：二OO年月1摘要大米蛋白是公认的优质植物蛋白，具有氨基酸组成比例合理和低过敏性等特性，非常适合作为婴幼儿和特殊人群的营养食品，国内外高度重视大米蛋白的研究和产品开发。本设计主要研究了利用换仓米制备淀粉糖后的副产品——米渣为原料制备大米蛋白的工业设计研究，初步探讨了碱法制备米蛋白的工业设计问题。对主物料米蛋白作物料衡算，能量衡算；对主要设备进行了设备选型和校核；最后设计出简单的带控制点工艺流程图。关键词:米渣，大米蛋白，碱法，工业设计35目录摘要Ⅰ1绪论11.1大米蛋白的性质和营养价值11.1.1大米蛋白组

2、成、结构和性质11.1.2大米蛋白的营养和保健作用21.1.3加热和陈化作用对大米蛋白的影响31.2大米蛋白的开发利用31.2.1食品添加剂31.2.2蛋白质营养补充剂41.2.3功能肽开发41.3大米蛋白的制备和生产现状41.3.1大米蛋白的制备技术41.3.2国内外大米蛋白产品的生产现状62工艺设计82.1设计任务82.2设计选择方案82.3工艺过程102.3.1提取102.3.2过滤102.3.3酸沉112.3.4多效浓缩112.3.5配料与干燥112.3.6粉碎包装122.4主要设备初步选型与设计122.4.1提取设备122.4.2过滤设备132.4.3浓

3、缩设备142.4.4干燥设备153工艺衡算与设备校核163.1提取和过滤163.1.1设计依据16353.1.2物料衡算163.1.3能量衡算173.1.4设备校核183.2浓缩223.2.1设计依据223.2.2物料衡算223.2.3能量衡算233.2.4设备传热面积校核253.3干燥263.3.1设计依据263.3.2物料衡算263.3.3能量衡算和设备校264生产车间设备布置284.1满足生产工艺要求294.2符合经济原则294.3符合安全生产和环保要求294.4便于安装和检修294.5保证良好的操作条件30设计小结31致谢32参考文献33附录35351绪论

4、稻谷是一种重要的粮食作物，据统计，全球约一半的人口都以稻谷为主[1]，世界人口食物热量的21%取自稻谷。在发展中国家，约有60%的蛋白来源于谷物，在未来几十年，谷物仍是世界三分之二人口的主要蛋白来源。稻谷也是我国最主要的粮食作物之一，目前，我国水稻的播种面积约占粮食作物总面积的四分之一，产量约占全国粮食总产量的二分之一，在商品粮中占一半以上。其中早稻产量约占稻谷总量的四分之一，但早稻因其籽粒结构较松、直链淀粉含量较高、米粒粘性小、口感差等不良的食用品质，他在人们的日常饮食中受到冷落，大量的早稻已经并将更多的用于发酵工业和淀粉糖的生产。另外，库存陈化大米和稻谷加工过

5、程中的碎米也将直接用作工业生产的原料。这些工业生产利用的是大米中的淀粉，而蛋白质则沉积于副产品米渣中。目前，我国约有上千家葡萄糖和味精生产厂家，其中一半采用大米淀粉制糖发酵，其废渣多以干粉的形式卖给饲料厂。米渣中蛋白质含量高40%~70%。远大于大米甚至大豆中蛋白质含量[2]，大米蛋白的品质是公认的谷类蛋白中的上佳品，它不含影响食物利用的毒性物质和酶阻碍物，而且大米蛋白具有良好的氨基酸组成配比，消化率极高，是一种优良的植物蛋白[3]。1.1大米蛋白的性质和营养价值1.1.1大米蛋白组成、结构和性质大米主要由两大成分组成，主要成分为淀粉，约占大米总量的80%，其次为

6、大米蛋白约占大米总量的8%。大米蛋白种类很多，一般以其溶解特性进行分类。首先用水提取大米或米糠中的蛋白质所得到的蛋白组分称为清蛋白；残渣用稀盐溶液提取得到的蛋白组分为球蛋白；再用75％乙醇提取的组分为醇溶蛋白，最后残渣中蛋白质只能用酸或碱溶解，分别称为酸溶性蛋白和碱溶性蛋白，二者统称为谷蛋白。谷蛋白和醇溶蛋白也叫贮藏蛋白，是大米中的主要蛋白成分，谷蛋白占总蛋白的80％[4]以上，醇溶蛋白占10％左右；而清、球蛋白含量极少，是大米中的生理活性蛋白，在稻谷发芽早期，它们起着重要的生理作用。不同蛋白氨基酸组成各有特点。清蛋白中不带电荷的疏水性氨基酸含量较高，酸性氨基酸较

7、低；球蛋白中碱性氨基酸含量较高，达15%以上，而醇溶性蛋白的碱性氨基酸含量只有球蛋白中的一半左右，但其疏水性氨基酸却远高于其它类蛋白。35蛋白的溶解性不仅与其氨基酸组成有关，与其存在状态也有关系。研究表明[8]，在胚乳中蛋白主要以两种聚集体形式存在，即PB-I和PB-Ⅱ型。电子显微镜观察表明，PB-I聚集体呈片层结构，致密颗粒直径为0.5～2μm，醇溶蛋白即存在于PB-I中；而PB-Ⅱ呈椭球形、不分层、质地均匀，颗粒直径约4μm，其外周膜不明显，谷蛋白和球蛋白存在于PB-Ⅱ中。两种聚集体常相伴存在。大米蛋白中的胱氨酸含量较高，含有较多的-S-S-键。这些链内或链间

8、-S-S-