Uma linha de produção de proteína em pó utilizando arroz (arroz quebrado) como matéria-prima, com produtos principais incluindo proteína em pó concentrada (RPC, ~60-75%), proteína em pó isolada (RPI, ≥ 90%) e proteína em pó hidrolisada (RHRP, peso molecular<3 kDa). Os três produtos compartilham uma plataforma de "extração úmida + purificação em múltiplas etapas" e apenas alternam os caminhos entre as etapas de "profundidade de refino" e "hidrólise enzimática/secagem". O diagrama do processo é o seguinte:
1. Pré-tratamento da matéria-prima
-Limpeza e remoção de pedras → separação magnética → seleção de cores, impurezas<0,1%
-Tanque de imersão (água quente a 50-55 ℃ por 2 horas) + borbulhamento e viragem para evitar deterioração; Aquecimento por circulação em trocador de calor de placas no inverno
2. Moagem e liquefação úmida (remoção de amido)
-Moinho coloidal (120-150 mesh) → concentração 18-22 ° B é
-Pulverização de alta temperatura em duas etapas: Etapa I 105-108 ℃/10min, Etapa II 120-130 ℃/45min; α-amilase resistente a altas temperaturas 5 ‰, valor DE 12-15
-Centrifugação espiral trifásica: fase pesada (fibra + amido residual) → alimentação; Fase leve (solução de açúcar) → xarope de glicose concentrado como subproduto; Fase média, suspensão rica em proteína, entra na linha de proteína
3. Rota da proteína em pó concentrada (RPC) - "uma membrana, uma secagem"
-Centrifugação por disco para remover fibras finas → ultrafiltração UF (5 kDa) com lavagem em ciclo duas vezes, teor de sólidos aumentado de 8% para 18%
-Secagem em feixe de tubos (0,4 MPa, 15min) + evaporação instantânea por fluxo de ar (90 ℃ instantâneos), teor de umidade ≤ 10%
-Moer para 80 mesh, proteína ≈ 65%, teor de cinzas ≤ 4%, rendimento de pó ≥ 92%
4. Rota da proteína isolada em pó (RPI) - "dupla membrana + surfactante"
-Diluir a suspensão de proteína para 10%, adicionar um surfactante composto (HLB 8-20, 2 ‰) e reagir a 45 ℃ por 1 hora para dissolver lipídios e pigmentos residuais
-Lavagem por ciclone em 12 etapas → após ajuste da fase pesada, esterilizado por microfiltração de 0,1 μm → concentrado para 25% de sólidos por nanofiltração NF
-Esterilização por spray (120 ℃/4s) → Filtração por pressão em placa e estrutura → Teor de umidade da torta de filtro de 45%
-Secagem em duas etapas com fluxo de ar e leito fluidizado (temperatura de entrada 160 ℃, temperatura de saída 75 ℃), teor de umidade ≤ 7%; Pulverização ultrafina D90=15 μm, proteína finalizada ≥ 90%, gordura ≤ 2%, solubilidade (NSI) ≥ 75%
5. Rota RHRP - "hidrólise enzimática + spray"
-Usando pré-tratamento de alta pressão (500MPa, 25 ℃, 30min) para abrir a estrutura da proteína
-Adicionar protease complexa (alcalina: neutra: tripsina=2:3:1, 0,1%) a pH 9,5, hidrolisar a 50-55 ℃ por 10-12 horas, com um grau de hidrólise de 18-22%
-Inativação enzimática a 90 ℃ → concentração a vácuo para 20% de sólidos → secagem por spray (centrífuga, 180/75 ℃), umidade ≤ 4%, proteína ≥ 93%, peptídeo<3kDa representando 85%, baixo valor de amargor, dissolução instantânea em água fria
6. Seção compartilhada de pós-processamento e embalagem
-Triagem em múltiplas etapas + detecção de metais (Fe ≥ 0,3 mm) → embalagem com proteção de nitrogênio, O ₂ ≤ 1%
-Saco automático de tonelada, saco de papel de 25 kg e pequeno saco de folha de alumínio de 5 kg em paralelo, atendendo a diferentes cenários de alimentação, alimentos e nutrição esportiva
7. Tecnologia Inteligente e Verde
-PLC-SCADA para todo o processo, com controle de malha fechada online para pH, temperatura e taxas de fluxo chave; O modelo de IA prevê os nós de limpeza, reduzindo o consumo de água CIP em 25%
-A água condensada por evaporação é reutilizada para imersão, com um consumo de energia abrangente de 620kWh · t ⁻¹ pó, que é 18% menor do que os processos tradicionais
-O xarope de subproduto e o resíduo de arroz são usados para produzir pó de glicose e fibra dietética, alcançando um ciclo de "zero desperdício"
Através do acoplamento em três estágios de "hidrólise enzimática de separação por membrana de liquefação", a mesma linha de produção pode alternar entre os produtos RPC/RPI/RHRP em 30 minutos, fornecendo uma solução de fabricação flexível de proteína em pó de alto lucro bruto, multi-cenário e sustentável para o processamento profundo do arroz.