[發明專利]一種豆制品廢水回收利用的方法

在審

• 申請號: 201811567504.6
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109678925A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 袁凱;王華川;李子廷
• 申請（專利權）人: 無錫新禾創工食品科技有限公司
• 主分類號: C07K1/14
• 分類號: C07K1/14;C07K1/34;C07D311/36;C07D311/40
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 黃冠華

本發明公開了一種豆制品廢水回收利用的方法，該方法的步驟如下：1)預處理；2)乳化；3)氣浮；4)膜過濾。本發明通過氣浮的方式一步實現了大豆蛋白和異黃酮從廢水中的分離提取，相較于現有技術采用超濾技術回收大豆蛋白，用樹脂吸附或者溶劑法回收異黃酮的方法設備成本低，運行成本低、操作周期短、效率高；本發明使用β?環糊精包埋異黃酮，最終得到的產品可以克服異黃酮帶有苦味的缺點，而且與大豆蛋白、殼聚糖等混合干燥，克服異黃酮干燥不易成形的缺點。

技術領域

本發明涉及廢水回收技術領域，特別是涉及一種豆制品廢水回收利用的方法。

背景技術

豆制品是深受我國人民喜愛的一種植物蛋白食品，其蛋白質含量高、氨基酸組成合理且營養價值高、口感和風味良好。以豆腐為基礎，在此之上衍生出豆干、豆腐乳、豆皮等多種豆制品，豐富了人們的飲食。然而，在豆制品生產過程中會產生大量廢水，其中主要是泡豆所用的泡豆廢水、清洗設備所產生的廢水和壓榨過程中產生的黃漿水。生產豆制品每使用1t大豆大約就能產生1t左右的泡豆廢水、4～5t的大豆黃漿水和10t左右的清潔廢水。這些廢水生物耗氧量(BOD)、化學耗氧量(COD)值較高，總氮和氨氮也較高，屬于高濃度可生化性程度高的廢水，特別是黃漿水，其COD高達10000～20000mg/L。隨著豆制品加工量的增大，廢水處理的問題也迫切地需要解決。豆制品廢水中含有蛋白質、寡聚糖、異黃酮等生物活性物質。

表1豆制品廢水中可溶性固形物含量(mg/g)

豆制品廢水中含有的蛋白質多數為大豆乳清蛋白，主要成分為2S成分和β–淀粉酶，相對分子質量主要分布在10000～30000之間，具有良好的溶解性和起泡性。其中2S成分中的胰蛋白酶抑制劑在傳統上被認為是抗營養因子，但是低濃度的胰蛋白酶抑制劑有一定抑制癌癥發生、降低血膽固醇的功效。

大豆異黃酮是存在于大豆中的一種生物活性成分，有著預防癌癥、調節雌性激素、抗氧化、預防骨質疏松等多種生理功能，其物理性質并不易溶于水，但是在熱水中具有一定的溶解性，所以在豆制品的成型步驟中隨著廢水流出一部分，約占大豆總異黃酮含量的50％左右。

大豆低聚糖是大豆中可溶性寡糖的總稱，其主要成分為棉籽糖、水蘇糖和蔗糖。其中棉籽糖和水蘇糖并不能在人體內被消化酶分解吸收，但是可以被人體腸道內的雙歧桿菌利用，引起雙歧桿菌的增殖，而大豆低聚糖對于有害細菌的增殖作用非常小。雙歧桿菌在腸道內將大豆低聚糖分解成乳酸和醋酸，降低腸道pH，抑制有害細菌生長，從而達到改善腸道環境的目的。在制作豆制品的過程中，豆子磨成漿煮沸再經過凝固的過程使絕大部分蛋白質都形成固體，而大豆低聚糖的水溶性非常好，所以大部分的大豆低聚糖都隨之存在于廢水之中。

因為有以上功能性物質的存在，如果僅僅將豆制品加工廢水進入污水處理系統處理后排放，不僅大大浪費了優質的資源，而且將大大增加污水處理的難度及成本。綜合處理豆制品廢水是回收利用其中的有效成分，并且在回收以后能明顯的降低廢水的COD、可溶性固形物含量以及其他指標，這樣做既有效地處理了廢水，又使得對豆制品廢水處理的投入有了回報，是一舉兩得的事情。

目前對于豆制品廢水綜合利用的主要方法如專利CN 103265614 A所公開的：將廢水預處理后，經超濾膜得蛋白濃縮液和超濾膜透過液；濃縮蛋白液制成大豆蛋白粉，超濾膜透過液經樹脂吸附后，用乙醇洗脫樹脂，洗液用于制大豆異黃酮；樹脂流出液經過納濾膜得到低聚糖濃縮液和納濾膜透過液，低聚糖濃縮液用于制低聚糖粉，納濾膜透過液再經過反滲透膜，可得純水。

目前的技術主要是通過膜分離的方法回收蛋白，用樹脂吸附或溶劑法回收大豆異黃酮。但是由于豆制品廢水的固形物含量很低，僅為1％左右，采用上述方法處理的設備成本非常大，而且油脂等其他有機質對膜及樹脂的干擾作用很大，設備清洗、再生或更換的周期短，操作的效率非常低。針對以上缺點，本發明提出一種豆制品加工廢水高效回收利用的方法。

發明內容