大豆分离蛋白项目可行性研究报告.docx

1、大豆分离蛋白项目可行性研究报告大豆分离蛋白项目可行性研究报告第一章 总论第二章 市场需求现状第三章 拟建规模和产品方案第四章 项目建设的基本条件第五章 设计方案第六章 环境保护与安全防护第七章 企业组织、劳动定员及人员培训第八章 项目实施进度计划第九章 投资估算第一十章 经济效益分析第一十一章 结论第一章 总论一、项目的提出 大豆是中国的主要油料作物，营养丰富，它不仅含有16-20%的油脂，而且还含有营养价值很高的植物蛋白质，其含量约在40%左右。随着近代科技的进步，为社会提供了新的高科技手段，使大豆作为原料制成高档次的产品成为可能，本项目的主产品大豆分离蛋白就是在这种基础上近年内发展起来的。

2、大豆分离蛋白是食品行业的主要工业原料之一，其营养价值很高，相当于瘦肉的五倍。它含88%的水溶性蛋白，其中84%是大豆球蛋白，大豆球蛋白能与牛奶中的酪蛋白相媲美，含有多种人体必需的氨基酸。其组成如下表所示：1名 称浓缩蛋白分离蛋白蛋白质含量%7190氨基酸克/16克N异氨酸4.54.4白氨酸7.97.4赖氨酸5.85.6蛋氨酸1.21.0胱氨酸1.61.0苯基丙氨酸5.15.2蛋氨酸+胱氨酸2.92.1络氨酸3.73.8苏氨酸3.83.0色氨酸1.41.3颉氨酸4.74.6苯丙氨酸+络氨酸9.19.3 从表中可以看出，它的赖氨酸含量很高，容易被人体消化吸收，营养学家认为：植物性蛋白和动物性蛋白各

3、有特点，营养效果可以互相补充。从食物中按比例平稳摄取这两类蛋白质是比较理想的，植物蛋白和动物蛋白摄取比例：儿童为1:1；青壮年为65:35；老人为80:20比较适宜。大豆油是人们日常生活中喜爱的食用油脂之一，精制大豆油是良好烹调、凉拌用油。大豆除能供给人们热量和油溶性维生素外，还是构成人体某些激素的重要物质，对人体的健康有着重要的生理功能，随着人民物质生活的提高，食品专用油脂的品种和数量在日益增加。2 医学家认为：大豆油含有较多的亚油酸，亚麻酸而不含胆固醇，故不会导致人体的动脉硬化、高血压、冠心病等病症。大豆蛋白含糖量较低，并且几乎不含淀粉，对预防肥胖病也具有一定的效果，经常食用大豆蛋白对身体

4、健康大有益处。 中国是大豆的主要生产国，年产大豆1700万吨，居世界第四，近几年产量稳步上升，所以研究和开发大豆资源的综合利用是当务之急，势在必行。早在1994年9月28日人民日报国家食物与营养咨询委员会主任卢良恕教授就撰文强调“中国食物结构和营养现状的主要物点是热量已满足需要，而蛋白质不足”。这与当时科研测定的人均每天需要摄入2400千卡的热量（现实2500千卡）75克蛋白（现实只有64.4克）的标准和结果是吻合的。因而，全国农业、畜牧、医学和食物营养学界的专家们纷纷呼吁应千方百计地开发大豆蛋白的资源以改善中国人民的膳食结构。与此同时国家对植物蛋白的开发和利用也极为重视，制定了二十一世纪中国

5、食物结构开发与发展纲要，纲要中明确提出了到二十一世纪蛋白质人均日消耗量为80-85克，据1999年市场报消息，中国食品工业协会王文哲会长撰文强调，随着中国城乡人民生活水平的提高，今后将大力发展优质蛋白食品以3改善营养状况。 目前国内外在研究开发植物蛋白方面的工作已取得了突破性进展，国内外的销售市场特别是潜在市场也越来越看好，因此建设此项目确是不容缓延之举。 大豆分离蛋白5000吨、脱脂蛋白粉6000吨、大豆高级烹调油4500吨等及其它付产品，见表（产品得率表） 1、销售方向：国际市场，国内市场。 2、项目方针：制油工段国内设计制造，蛋白工程国内设计，大部分设备国内制造，主机设备引进。 3、资金

6、来源：合资合作。 4、建设进度：分四阶段完成 一阶段：筹措资金，前期准备阶段 二个月 二阶段：工程设计阶段 二个月 三阶段：工程建设实施阶段 六个月 四阶段：工程调试生产 二个月 工程建设期为一年4第二章 市场需求现状一、国内外市场情况 从国际市场看，植物油脂市场趋于紧张，而植物蛋白质的需求缺口更大，全世界植物蛋白需求量在八千万吨到九千万吨，每年短缺二千万至四千万吨以上。尤以东南亚发达国家的缺口更大，每年要从美国等地进口一千多万吨。分离蛋白价格很高，每吨约3100美元，因此利润也较大。日本十分重视大豆蛋白的营养价值，每年要从中国进口粗蛋白粉达六百万吨之多。大豆蛋白具有亲水、吸油、乳化、凝胶、发

7、泡、漂白、着色等功能特性，并且其氨基酸组成与肉、蛋奶相仿，且不含胆因醇，是一种比较理想的基料和改善食品质量的添加剂。在食品中添加大豆蛋白，不但可以改善食品的品质和口感，提高产成品率，降低成本，且能延长其保质期，增加蛋白的含量。因此，国外已广泛地将大豆蛋白添加到鱼制品、肉制品、面制品、乳制品、冰制品，糖制品和饮料制品中，品种达一万余种。据有关资料介绍美国仅在16种食品中，每年蛋白的添加量高达140万吨。近几年来，随着中国人民生活水平的不断提高，食品工业也在迅猛地发展，大豆蛋白在鱼、肉、奶、冰、饮料等制品中部分地得5到了应用，国内仅有的几家蛋白厂已远远不能满足供应。有关资料表明，中国现有食品加工企

8、业年需大豆分离蛋白5万吨以上，而国内正规生产达标产品不足3万吨，大部分要从美国和日本进口。据调查，国内集团年需蛋白所用产品60%以上从美国和日本进口，并且价格很高。据统计，即使是粗蛋白粉也从去年的4000/吨涨至目前的9000元/吨。大豆分离蛋白的价格更贵，从1992年的18000元/吨左右到1997年的销价涨至26000元/吨。1998-1999年间，由于大豆原料价格降低等诸多因素，国内销售价回落到18000元/吨，产品供需趋势很好。按本项目规模生产的优质蛋白、蛋白粉、大豆油、豆皮粉等无疑将有广阔的市场。从国内市场看，植物油料加工业正处于发展阶段，中国植物油脂每年需进口量二百万吨，人均食用油

9、1992年为8KG，而世界平均水平为14KG。国家计划二十一世纪人均食用油如拟达到世界平均水平，需新增产近千万吨，而95年油脂产量仅有六百多万吨，实现这一目标除增加油料总产量外，油脂加工厂还应千方百计地提高出油率。这也就意味着中国的食用油脂在近三十年内将一直属于紧缺物资。与此同时，国内的植物蛋白市场缺口更大，主要的原因是没有一种有效的工艺在大豆中提取植物油之后，有效地提取其植物蛋白。为此，目前国内高品质的食品添加6剂分离蛋白主要靠进口，每年要耗用大量的外汇。甚至是较初级的蛋白也不能满足市场需求，供需矛盾也较大。现将几种植物蛋白在食品中的用量列表如下：名称饼干面包蛋糕火腿肠方便面奶粉脱脂蛋白粉%

10、101558251020分离蛋白%13582335 由于植物蛋白的加入，除提高营养价值外，对改善食品的外观、膨松性、适口性都非常有利。因此，植物蛋白市场是一个潜在的亟待开发的市场，它的产品产量是随人民物质生活水平的提高而不断丰富。就目前中国国内市场而言，每年脱脂蛋白粉、分离蛋白粉需求量很大，每年以10%15%比例递增，而目前国内生产厂家的产量仅能满足三分之一，这种情况确实亟待改变。二、销售市场高品质高营养的分离蛋白以出口发达国家创汇为主，销往国内大中城市为辅。生产的豆油，如一、二级食用油、高级烹调油、以及脱脂蛋白粉则以国内市场为主。三、国内现有生产力情况：目前大豆分离蛋白生产厂家有近十五家，因

11、技术、设备及产品质量、管理、资金等因素正常开工的厂家仅有十家左右，年总生产能力约2万多吨。7国内植物油厂约有1600多家，主要产品为二级食用油和初级饲料。能生产脱脂蛋白粉的工厂也不到十家。他们的主要工艺用6号溶剂浸出，经闪蒸脱溶或冷榨制粉，其产品得率及蛋白含量均较低，而本项目用4号溶剂浸出，其蛋白含量可高达90%。在经济成本上由于本工艺有节能等优点，加工油料的成本比6号溶剂浸出工艺能降低8-12%。这样，本工艺生产的产品从质量上从成本上都优于现有油厂的产品，因此，本工艺的产品具有较强的竞争能力。8第三章 拟建规模和产品方案一、项目概述1、基本情况该项目属于高科技含量较高的近农产业项目，其主要产

12、品是大豆分离蛋白，产品广泛应用于食品、饮料、医药、保健品等领域。另一产品豆油也是人们喜受的食用油品。加工利润较高，产品附加值高，市场前景广阔。规划上此项目，符合国家产业政策，并适应市场发展的需要。2、项目内容： 利用高科技技术年加工优质大豆3万吨，生产大豆分离蛋白5000吨，生产豆油4500吨。此外，项目实施后，可根据企业情况进一步拓展生产路线，开发生产大豆卵磷脂，大豆低聚糖等系列产品，提高经济效益。3、工艺及技术概况原料（100T/D） 预处理车间（100T/D） 4号溶剂浸出车间（80T/D） 油脂精炼高烹油车间（20T/D） 油脚（1.5T/D）低温豆粕（64T/D） 大豆分离蛋白车间（

13、15T/D）脱脂蛋白粉（19T/D）9二、产品方案1、 产品种类：（1） 大豆分离蛋白（2） 脱脂蛋白粉（3） 大豆高级烹调油（4） 浓缩磷脂2、 物料衡算：豆皮（5.6T/D） 脱脂蛋白粉（19T/D）大豆预处理生坯(80T/D) 浸出低温豆粕（64T/D） 蛋白豆粕（94T/D）杂质、水份（8.4T/D） 浸出毛油（16T/D） 油脚(1.5T/D) 精炼 高级烹调油(15.2T/D)3.设计生产规模原料(100T/D) 预处理车间(100T/D) 4号溶剂浸出车间(80T/D) 油脂精炼高烹油车间(20T/D) 油脚(1.5T/D)低温粕(64T/D) 脱脂蛋白粉车间(20T/D)分离蛋

14、白(15T/D)4、产品产量：（1）大豆分离蛋白15T/D 4500吨/年（2）脱脂蛋白粉：19T/D 5700吨/年（3）大豆高级烹调油：15.2T/D 4560吨/年（4）其它副产品还有：豆皮、豆渣、油脚三、产品标准1、 脱脂蛋白粉标准（1）粗蛋白含量： 5455%（2）氮溶解指数NSI：85%以上（3）残油： 1.0%（4）含水： 8%（5） 细度（100目）：全通过（6） 无机物： 0.05%2、 大豆分离蛋白标准：（1）水分% 6（2）蛋白质% 90以上（3）粗纤维% 0.2以下（4）灰分% 3.8以下（5）氮溶解指数% 85以上（6）分散液 （1:10PH值 5.27.1）3、 大

15、豆高级烹调油:11（1） 特征指标折光指数（n20）：1.47301.4770比重(20/4度): 0.92100.9250碘价(gI100g): 123142皂化价(mg KOH/g): 188195（2）质量标准项 目指 标透明度澄清.透明气滋味气味.口感良好色泽(罗维朋比色槽133.4mm)Y35R4水分及挥发物,%0.10杂质,%0.05酸价,mgKOH/g0.5过氧化值,meq/kg10不皂化物,%1.0烟点,摄氏度215四、项目的规模与产品方案1、 建设规模 应根据当地实际情况确定生产规模，本工艺的加工大豆规模定为100吨/天，即年加工大豆30000T/D。2、 产品方案 本工程项

16、目投产后主要产品有（年产量）：（1） 大豆分离蛋白： 4500T（实际生产能力可达5000T）12（2） 大豆高烹油： 4500T（3） 脱脂蛋白粉： 5700T（4） 豆皮粉： 2100T（5） 豆渣： 30000T（6） 油脚： 450T13第四章 项目建设的基本条件一、原辅助材料主材料：大豆辅助材料：本工艺所需的辅助材料有液化丁烷、氢氧化钠、盐酸、氯化钠等。从市场上能很方便地采购到，不存在紧缺的情况。二、厂址： 项目占地面积达50亩。14 第五章 设计方案一、项目范围 （一）贮藏清理，预处理车间：原料大豆初清入仓、贮存、出仓清理，然后经过烘干、破碎、脱皮、软化、轧片、干燥。 （二）浸出车

17、间：大豆低温浸出，低温脱溶。 （三）精炼车间：水化（碱炼）、脱色、脱臭。 （四）蛋白车间： 1、初级蛋白粉车间：低温粕磨粉、分离、包装。 2、分离蛋白车间：低温脱脂粕经提取、分离、沉淀、再分离、清洗、再分离、中和、灭菌、喷雾干燥、分离蛋白包装、贮存。 （五）公共工程： 供水、排水、供电、供热、污水处理。 （六）辅助设施： 油库、油泵房、洗桶间、溶剂库、粕库、地中衡，化验室、成品库、五金配件库。 （七）公共设施：办公楼、宿舍楼、汽车库、食堂、洗澡堂等。二、项目工程设计内容设计任务包括：151、 总体规化设计2、 工艺设计3、 土建工程设计4、 非标设备设计5、 供热给排水设计6、 供电设计7、

18、绿化设计三、工艺技术方案（一）大豆预处理工艺1、 工艺说明： 作为食用级豆粕的生产工艺，首先要求除杂应干净，既要除去油料中有机杂质（如根、茎、叶）、无机杂质（如泥块、石子、金属粒等）外，还应除去油料中的瘪粒、病虫害、霉变颗粒，保证以低温粕达到食用级卫生标准。为保证以上的要求，工艺组合应合理，清理应按照油料和非油料的物理性质的差异，加以区分，将非油料的物质尽可能的除去为保证产品质量和产品得率，在前处理过程中还应除去部分豆皮，豆皮含胶质及色素物质较多，它的存在将造成产品（如豆油、分离蛋白）的色泽及非产品物质含量超标。有效的除去豆皮对工艺和产品质量都有积极作用。16作为生产低温豆粕的大豆预处理工艺，

19、更重要的一条还在于将大豆颗粒状制成片状的豆坯的同时，不能用高温加热，不能使大豆坯片中的水溶性蛋白变性，因此本工艺的设计及工艺参数的选取是极为重要的，本工艺在设计中充分考虑到水溶性蛋白的保存率问题，又能制得合理的大豆生坯坯片。 其工艺过程为： 大豆初清计量清理烘干二级比重去石除铁 擦灰除瘪粒破碎振动筛分风选软化除铁轧坯干燥生坯至浸出2、 主要工艺性能指标： 脱皮率：97% 生坯厚度：0.3mm 生坯含水：9%生坯粉末度：通20目筛小于8%（二）浸出工艺目前纵观各种油脂制取手段，利用六号溶剂（主要成份为乙烷）浸出油脂是一种比较先进的制油工艺，已在国际上普遍采用。但相对于浸出之后粕和油的综合利用而言

20、，目前的油脂浸出工艺，在提取油脂的同时，为了从粕中脱除回收溶剂，需要进行高温加热，不但消耗大量的蒸汽和17冷凝用水，而且致使粕中珍贵的植物蛋白高度变性，自身的生物活性物质破坏，利用价值降低（仅能做饲料和肥料）。同时，毛油品质下降，蒸汽和水消耗较大。四号溶剂是由液化石油气提纯而成，其主要成份为丁烷和丙烷。利用4号溶剂浸出油脂是一种全新的油脂浸出技术。该工艺技术的最大优势是低温脱溶，为此所得粕中的植物蛋白几乎不变性。1 工艺说明A工艺过程 经过前道工序处理后的植物油料料坯（0.25mm0.3mm）通过输送设备输送到各个浸出罐，脱除其中的空气后，用混合油和新鲜4号溶剂逆流浸出料坯中的油脂，高浓度的混

21、合油打入混合油罐，然后对粕进行脱溶处理，即将粕中的溶剂气体减压气化，从粕中分离，合格的粕由浸出器内排出，经输送设备送至粕库。气化了的溶剂气体由压缩机压缩，在通过冷凝器冷凝液化后回收到溶剂罐循环利用。利用溶剂的沸点低，将混合油蒸发，把溶济蒸发出来，已达到油和溶剂分离的目的。混合油罐中的混合油打入蒸发器（升膜式）。在此过程中不断受热，从混合油中气化出溶剂气体，也由压缩机压缩、在此过程中不断受热，从混18合油中气化出溶剂气体，也由压缩机压缩，再通过冷凝器冷凝液化后回收到溶剂罐循环利用。工艺过程如下图：油料料坯浸出罐豆粕脱溶压缩机 冷凝液化 低温粕成品 混合油罐蒸发系统压缩机 毛油 溶剂罐（循环使用）

22、 B工艺原理 4号溶剂的主要成份为丁烷和丙烷，在常温常压下为气体，加压后为液态。本工艺的基本原理是：在低温（40度）和一定的压力下（0.31.0Mpa），用4号溶剂逆流浸出油料坯（如大豆、米糠等大众油料），然后使混合油和粕中溶剂减压汽化，与油和粕分离，汽化的溶剂再经过压缩机压缩液化后循环使用。脱溶过程基本上不需加热。2 工艺特点A 主要技术关键采用新型4号浸出溶剂，由于其沸点低（0度以下），毒性低（远远低于6号溶剂），安全性高，给本工艺带19来很多技术优势，这是本技术的核心。另外，该工艺技术将油脂技术、石油化工技术、自动控制技术相结合，实现了4号溶剂浸出油脂工业性生产。B 技术优势和技术经济指

23、标（1）产品指标 项 目工 艺粕残油粕残溶水溶蛋白粕外观油残溶油色泽4号溶剂浸出1.2%50PPm9093%乳白色30PPm黄70红4（2）各种消耗指标及环境污染情况项目工艺水耗溶耗煤耗电耗污染4号溶剂浸出无4Kg/吨料24 Kg/吨料93kw.h/吨料无6号溶剂闪蒸1T/吨料45Kg/吨料102Kg/吨料47kw.h吨料有（3）经济指标（按80T/D计算） 用4号溶剂工艺技术可降低生产成本 4号溶剂较6号溶剂生产成本每年节约资金： 水耗+溶耗+煤耗-电耗 =0.7元/T+41Kg/吨料3元/kg+78Kg/吨料0.2元/Kg-46kwh/ 吨料0.6元/kwh80T300天/年 =268(万

24、元/年)4、4号溶剂的防爆安全性高溶剂项目丙烷(4号主要成份)丁烷(4号主要成份)乙烷(6号主要成份)爆炸下限(体积%)2.41.61.25爆炸上限(体积%)9.58.56.9危险度2.964.314.52自燃点470365240防爆炸级别1级a组1级b组1级c组 由上表可知,4号溶剂中的两种成份安全性高于6号溶剂(主要成份为乙烷).5、4号溶剂毒性低溶 剂丙 烷丁 烷乙 烷毒性级别微毒微毒低毒6、浸出油脂质量好生产方法项目指标4号溶剂浸出毛油6号溶剂浸出毛油色 泽黄70 红3.0黄70 红5.5磷脂含量1.7%2%残 溶小于30ppn小于300ppn 由于4号溶剂浸出的毛油含杂质(有机杂质)

25、少,酸价少,色素低,所以精炼率高,磷脂质量好.(三)分离蛋白工艺分离蛋白又名等电点蛋白粉，它是脱皮脱脂的大豆进一步去除所含非蛋白质成分后，所得到的一种精制大豆蛋白产品。与浓缩蛋白相比，分离蛋白中不仅去除了可溶性糖类，而且要求除去不溶性多聚糖，因而蛋白质含量高（不低于90%），但其得率必然也低些，目前，国内外生产分离大豆蛋白工艺仍以碱提酸沉法为主。1、 生产原理低温脱脂豆粕中的蛋白质大部分能溶于稀碱溶液。将低温脱脂豆粕用稀碱液浸提后，用离心分离可以除去豆粕21中的不溶性物质（主要是多糖和一些残留蛋白质），然后用酸把浸出液的PH值调至4.5左右时，蛋白质由于处于等电点状态而凝聚沉淀下来，经分离可行

26、到蛋白沉淀物，再经洗涤、中和、干燥即得分离大豆蛋白。2、 生产工艺 将低温脱脂的豆粕粉（豆粉要求无霉变、含皮量低、含杂少、蛋白质含量在45%以上，蛋白质分散指数高于80%）加入抽提缸内进行溶解，加入重量15倍的水溶解，溶解温度一般控制在5580度。溶解时间控制在120分钟以内，在抽提缸内加NaOH溶液，将抽提液的PH值调至79.5之间，抽提过程需不断搅拌，搅拌速度以3035转/分为宜。在抽提缸中溶解后，将蛋白质溶解液送入离心分离机中，分离除去不溶性残渣。为增强离心分离机分离残渣的效果，可先将溶解液通过振动筛除去粗渣。经分离后的蛋白质溶解液流入酸化缸内，加入盐酸溶液，调节PH值为4.5，这时在等

27、电点大量蛋白质沉析出来，加酸时，需要不断搅拌，同时要不断抽测PH值，当全部溶液都达到等电点时，应立即停止搅拌，静止2030分钟，使蛋白质能形成较大颗粒而沉淀下来，沉淀速度越快越好，一般搅拌速度为3040转/分，用离心机将酸沉下来的沉淀物离心脱水，弃去清液，固体部分流入水洗缸中，用水进22行洗涤，水洗后的蛋白质溶液PH值在6左右，经洗涤的蛋白质浆状物送入离心机中除去多余的废液，固体部分流入分散罐内，加碱进行溶解，控制PH在6.5-7.0，将分离大豆蛋白浆液在90度加热10分钟或80度加热15分钟，这样不仅可以起到杀菌作用，而且可明显提高产品的凝胶性。将蛋白液用高压泵打入喷雾干燥器中进行干燥，浓度

28、一般控制在1220%之间，因浓度过高，粘度过大，易阻塞喷嘴，喷雾塔工作不稳定；浓度过低，产品颗粒小，比容过大，不利应用和运输，另外，使喷雾时间加长，增加能量消耗。 上述碱提酸沉工艺可以有效提纯蛋白质至90%以上，而且产品质量好，色泽也浅。该工艺简单易行，生产操作容易，是目前国内外非常成熟的分离蛋白生产工艺。豆粕的质量直接影响分离蛋白的质量及得率，只有高质量的豆粕才能获得高质量和高得率的分离蛋白，豆粉要求无霉变，含皮量低，含残溶低，蛋白质含量高（尤其是低变性蛋白质），脂肪含量低，豆粕应进行粉碎，过4060目筛。加水量越多，蛋白质的溶出率和浸提效率越高，但如果加水量过多，则需加大设备投资，且分离时

29、间长，酸沉有困难，从经济角度考虑不适用，一般控制用水量1220倍。抽提大豆蛋白质温度的提高，只能提高抽提速率，对23大豆蛋白得率影响甚小，温度过高时，粘度增加、分离困难，且蛋白质易变性，影响产品的工艺性能，同时耗能太多，一般温度控制在5580度。 浸提时间主要影响蛋白质溶出率，在一定条件下，时间越长，其溶出率越高，一般溶解时间从氮溶解度来看最初30分钟分离比较平稳增加，最后45分钟达到平直稳定状态，因此综合各项指标，一般溶解时间从氮溶解度来看最初30分钟分离比较平稳增加，最后45分钟达到平直稳定状态，因此综合各项指标，一般浸提时间不超过120分钟。 PH大于7时，未变性蛋白质的溶出率随PH增高而增加，但PH值不宜太高，据资料介绍，由于大豆蛋白质长时间在强碱条件下作用，会引起“胱赖反应”，使有用的氨基酸转变为有毒的化合物，产生质量较次且丧失食用价值的产品。因而PH值一般控制在7.09.5之间。（四）精炼工艺1 工艺说明就生产的工艺而言，当前普遍采用的是瑞典阿尔发一拉伐公司的连续生产工艺亦有部分采用西德韦斯特一伐利亚来或意大利CIB公司的生产工艺，但上述几家公司的生