浅析三相卧螺法生产谷朊粉工艺
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作者: 陈旸
摘 要：随着生活水平的提高，人们对植物蛋白的需求量不断增加，小麦蛋白，即谷朊粉作为谷物蛋白逐渐被人们所重视，需求量逐年增大。文章根据经验，对三相卧螺生产谷元粉工艺、物料消耗进行描述，以供参考。
关键词：谷元粉；三相卧螺；生产工艺
谷朊粉又称活性小麦面筋（vital wheat gluten），主要成分为蛋白质，含量约70%～80%，此外还含有少量淀粉、纤维、糖、脂肪、类脂和矿物质等。谷朊粉具有强吸水性、粘弹性、延伸性、成膜性、粘附热凝性、吸脂乳化性等多种特性。其良好的特性，决定了谷朊粉作为一种纯天然的食品添加剂，在食品安全方面谷朊粉具有无可比拟的优势，顺应了健康饮食的要求，符合未来食品发展方向。随着不断深入的研究，谷朊粉在饲料、医药、酿酒、石化等行业中均有应用。
目前，我国谷朊粉和小麦淀粉的生产还处于起步阶段，小麦的深加工转化率非常低。随着应用领域不断拓宽，国内谷朊粉供需不平衡，造成大量进口的局面。寻找稳定、可靠的谷朊粉加工工艺，对于大规模生产谷朊粉至关重要。
1 三相卧螺工艺
三相卧螺工艺是国内引进最多的面糊法加工工艺。与传统的马丁法相比，三相卧螺工艺用水量小、机械自动化程度高、淀粉产量大、友好环境，是小麦淀粉生产的发展趋势。
1.1 原料验收
尽量采用高出粉率、高面筋含量、低灰分、低破损率的接近于特制二等粉的面粉作为原料。
1.2 面糊制备
原料面粉定量后进入混合器中与水混合形成面糊，面粉与水的比例大约为1：0.85～0.95。混合器使面粉颗粒充分水化，形成均匀的面糊，以便于后续均质工序的顺利进行。
1.3 均质
面糊打入均质机中，均质机的压力可通过改变均质阀的间隙进行调整，压力可高达100bar（1bar=105ba）。面糊通过均质阀时由高压迅速恢复到常压，由于压力的骤然变化，以及均质阀的剪切作用，便面糊熟化并实现蛋白质网络的迅速凝聚。
1.4 分离
均质熟化后的面糊用偏心螺杆泵输送到三相卧螺离心机，进行各成分的分离。进机前可加入一定量的新鲜水或工艺水来稀释面糊。但此工艺中所加的水比马丁法及水力旋流法中的要少，大约每吨面粉需要0.3～0.5吨就可以了。
因为戊聚糖的密度比较小，所以它主要分布在溢流中，送至戊聚糖罐后，一是可以直接卖给饲料生产厂，二是进入污水处理系统转化为污泥。中相是谷朊粉和B淀粉的混合相，进入谷朊粉下一个生产环节。重相是A淀粉和麸皮纤维的混合相，进入A淀粉处理的生产环节。
1.5 谷朊分离
将分离工序得到的中相送入熟化罐进行熟化，其目的是使谷朊类蛋白质聚成丝状或片状谷朊，易于与淀粉分离。
谷朊的分离由两道滚筒筛和两道平筛完成，成熟的面浆由泵送入滚筒筛后，在筛体的滚动和水的冲洗下，谷朊在筛面以上结团，淀粉则透过筛网被泵送至粗B淀粉罐。经过四级筛分，谷朊内的淀粉洗净后送到谷朊脱水烘干工序。收集的B淀粉则进行B淀粉浓缩操作。
1.6 谷朊脱水
谷朊分离出来后进入螺旋搅干机，脱水过程中，再用水洗两到三次，将残存游离的淀粉和纤维洗掉。待绞干后将绞干后的谷朊粉用输送机送到干燥设备。
1.7 谷朊粉干燥包装
湿谷朊经脱水机脱水后，由干燥设备内的造粒机将湿谷朊制成短圆柱状的颗粒，借助压缩空气将其喷射到干燥管道内。当短圆柱颗粒进入干燥管道内便立即被干燥管道中的干谷朊粉所包裹，从而避免了颗粒间的互相粘连。而后以大约70m/s的速度在干燥管道内运行，颗粒间互相碰撞并被粉碎。当物料运行到惯性分离器（俗称蜗壳）时，物料被分离成两大部分，一部分是较粗较湿的物料比重较大，经大蜗壳进入环形干燥管道，再进行干燥和粉碎；另一部分是较细较干的物料则通过小蜗壳进入脉冲布袋除尘器，经过布袋过滤后，物料被收集起来送进成品筛，谷朊粉由圆筛筛出成品，干燥好的谷朊粉被输送到成品谷朊粉暂储罐；筛上物则被送入环形干燥管道内，以保证干燥管道内有足够的干粉，而过滤后的净化空气则通过高压风机排向大气。
干燥后的谷朊粉由气力输送至两个谷朊粉仓，仓底安装振动卸料器，谷朊粉通过磁选器、小方筛除去铁杂及结块后进入自动包装系统，打包临储。
1.8 CIP清洗和辅助系统
为确保高质量的产品卫生标准，工厂内需要有现场清洗系统（CIP）。为减少因清洗而停车，给生产造成损失，该工艺设计时将清洗周期降到最低点。但因设备的预保养和清洗的需要，应2周停车一次。为减短停车时间，清洗系统配备清洗液罐、清洗泵、热交换器和喷水设施。
2 工艺流程
3 生产消耗
根据经验和计算，采用此三相卧螺工艺生产谷朊粉，每吨谷朊粉消耗小麦面粉（含水≤13.6%）8.33吨、水（符合GB5749要求）8.92立方米、电164.58Kwh、蒸汽14.6吨。根据原材料价格及谷元粉市场销售情况估算，每吨谷元粉净利润可达725.4元，是应推广的先进工艺。
参考文献
[1]王志国.关于三相卧螺工艺生产谷朊粉工艺水的探讨[J].粮食与饲料工业，2011.
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