فرایند ریزپالایش گلوتن از آسیاب مرطوب غلات

چکیده

       در آسیاب مرطوب گندم می توان ماده خشک را در جریان تولید از فاز مایع جدا کرد، که این کار بواسطه سانتریفیوژ یا پالایش تحت شرایط خلاء(VBF) قابل انجام است. از آنجا که جداسازی ها معمولا کامل نیستند، ممکن است مواد خشک در جریان تولید از بین بروند(سرشار می شود از سانتریفیوژ تغلیظ گلوتن و فیلتر خلاء VBF ). که طی این جریان ماده مغذی، به خصوص پروتئین از دست می رود که این امر هم از ارزش محصول می کاهد و هم سبب کاهش کیفیت می شود. هدف این بود تا ریز پالایش گلوتن سبک و سنگین را در جریان تولید بنابر روشهای عرفی(قراردادی) جداسازی با عمل آوری این محصولات از طریق سیستم آسیاب مرطوب مقایسه کنیم. به همین منظور کنسانتره حاصل شده از میکروفیلتراسیون(ریزپالایش) را آنالیز کرده و با کنسانتره مشابه آن که در سیستم آسیاب مرطوب بدست آمده مقایسه کردند. کنسانتره حاصل از ریزپالایش گلوتن غلیظ تر از محصول بدست آمده طی سانتریفیوژ می باشد و این نشان می دهد که فرایند جداکردن دو فاز جامد و مایع، ریزپالایش از سانتریفیوژ مؤثرتر است. همچنین آبگیری(جداسازی دو فاز جامد و مایع) از گلوتن سنگین با استفاده از سیستم VBF(پالایش تحت شرایط خلاء) سبب می شود غلظت گلوتن در آرد کیک بدست آمده بیشتر از محصول مشابه بدست آمده در میکروفیلتراسیون(ریزپالایش) شود. ماده عبوری از فیلتر در ریزپالایش گلوتن سنگین غلظت خاکستر بالاتری نسبت به ماده فیلترشده در سیستم VBF است. ریزپالایش این قابلیت را دارد تا ارزش محصولات بدست آمده درسیستم آسیاب مرطوب را بهبود ببخشد. این اطلاعات ثابت می کند که ریزپالایش برای جداسازی گلوتن سبک و سنگین پتانسیل زیادی دارد، اما این اطلاعات بیشتر برای فعالیت مفید و عملی لازم هستند.

کلمات کلیدی : فرآورده های جانبی، ترکیب مغذی، فراوری غلات، فیلتراسیون غشایی، گلوتن غذایی غلات، آسیاب مرطوب

مقدمه

     سیستم آسیاب مرطوب یک تکنولوژی بزرگ و وسیع برای تولید غلات است. در این سیستم، غله مورد نظر(گندم) را در آب به مدت 24 تا36 ساعت خیس می دهند، که بدین ترتیب جوانه و فیبر را حذف می کنند، و ماده آبکی حاصل به دو قسمت(فاز) تفکیک می شوند(Blanchard, 1999; Johnson and May, 2003). که یک بخش حاوی نشاسته فراوان و بخش رقیق(آبکی) است(2 تا 6 درصد ماده خشک) و به طور عمده حاوی پروتئین است. گلوتن سبک توسط سانتریفیوژ (تغلیظ گلوتن) به یک بخش اصلی (شامل 12 تا 17 درصد ماده خشک) و یک بخش جاری و روان (که به عنوان سرریز شناخته می شود و شامل 2 تا 3 درصد از ماده خشک)، تفکیک می شود. گلوتن سنگین توسط سیستم پالایش تحت خلاء(VBF) به دو بخش گلوتن کیک و آب صاف شده تفکیک می شود(شناخته شده به عنوان فاز مایع فیلتر شده). گلوتن کیک شکل خشک شده گلوتن غلات با درصد پروتئین بالاست(67 درصد)، که محصولات تولید شده جانبی به مصرف خوراک حیوانات می رسند

 جداسازی به شیوه های سانتریفیوژ و VBF به طور 100 % در بازیافت ماده خشک و پروتئین مؤثر نیستند، و قسمت قابل توجهی از آنها در قسمت آبکی و فیلترشده در VBF و در قسمت کنسانتره در سانتریفیوژ باقی می ماند، که این پسمانده ها در سیستم آسیاب مرطوب قابل بازیافت هستند. توسط آقای  Rauschگزارش شده که حدود 40 درصد پروتئین در گلوتن سبک در بخش سرریز(قسمتی که از فیلتر رد نمی شود) و 10 درصد پروتئین در گلوتن سنگین در قسمت فیلتر شده وجود دارد. که جداسازی مؤثرتر، بازیافت پروتئین را (که به عنوان خوراک دام قابل فروش است)، افزایش می دهد و همچنین کیفیت مایع فیلترشده حاصل از فرایند را بهبود می بخشد. همچنین برداشت فاز مایع مورد استفاده در این فرایند گران و پرهزینه است. پیشرفتهای تکنولوژی در طراحی غشا شبیه استفاده از فولاد ضد زنگ و یا مداد سفالی در ساختمان غشا سبب مؤثرترشدن و کارآمدترشدن این روش شد. البته، اطلاعات محدودی در مورد کارآمدی سیستم فیلتراسیون غشایی در فرآیند تولید گلوتن گزارش شده است. آقایSingh  در سال 1998 فهمید که یک سیستم ریزپالایش در مقیاس آزمایشگاهی می تواند ماده خشک موجود در گلوتن سبک را از 2/5 گرم به 2/9 گرم در100 گرم افزایش دهد؛ طی این روش آنها حدود 20 درصد بیشتر مواد قابل حل در کنسانتره را بازیافت کردند. اخیرا توسط آقای Rausch ، گزارش شده وقتی گلوتن سبک در آسیاب مرطوب تهیه شده است، عناصر معدنی در مایع فیلترشده وجود دارد، درحالیکه پروتئین ها و دیگر مواد آلی در فاز جامد(قسمتی که از فیلتر رد نشدند) وجود دارند(مثل گلوتن سنگین و گلوتن کیک). برای اینکه تأثیر ریزپالایش در جریان تولید گلوتن مشخص شود ارائه اطلاعات بالا لازم و ضروری بود.