申请日2013.10.31
公开(公告)日2014.02.05
IPC分类号A23J1/16
摘要
本发明为一种大豆蛋白废水中蛋白质的分离制备方法，该方法包括：(1)大豆废水的收集和检测;(2)大豆蛋白废水的预处理;(3)两级泡沫分离工艺;(4)固液分离和喷雾干燥。该方法通过加入抗氧化剂防止分离过程中的蛋白质腐败，确定装液高度和操作时间这两个参数的数值范围，最后得到粉末状蛋白质产品。本发明有效降低了大豆蛋白废水中的蛋白质浓度，所得残液可作为膜分离法提取大豆低聚糖的原料，因而降低了生化法处理大豆蛋白废水的成本和大豆分离蛋白的生产成本，具有很好的经济效益和社会效益，其中蛋白质质量百分比最高为90%，可作为食品级蛋白质产品。
权利要求书
1.一种大豆蛋白废水中蛋白质的分离制备方法，其特征为包括以下步骤：
a. 大豆废水的收集和检测：
收集生产大豆蛋白废水，检测蛋白质浓度，检测pH值;
b. 大豆蛋白废水的预处理：
向收集到的大豆蛋白废水中加入食品级抗氧化剂，加入质量为大豆蛋白废水质量的0.015～0.050 %，然后调节大豆蛋白废水温度至50～65 ℃;
c. 两级泡沫分离工艺：
第一级泡沫分离工艺：对预处理大豆蛋白废水进行泡沫分离，用鼓泡塔间歇分离，温度为50～65℃，表观气速为0.93～1.85 mm/s，液层高度为0.7～1.4 m，泡沫层高度为0.6～1.0 m，一个周期操作时间在6.0～14.0小时后，并经消泡方法得到第一级的消泡液，其体积是大豆蛋白废水体积的10～25%，蛋白质浓度为 6.0～16.0 g/L，该消泡液转入步骤d直接作为生产大豆蛋白的原料进行固液分离和喷雾干燥;在泡沫分离塔里所剩的残液，其蛋白质浓度为0.6～1.5 g/L，作为第二级泡沫分离的进料;
第二级泡沫分离工艺：对第一级泡沫分离塔里所剩的残液进行泡沫分离，用鼓泡塔间歇分离，温度为20～40℃，表观气速为1.54～3.40 mm/s，液层高度为0.8～1.6 m，泡沫层高度为0.6～1.0 m，一个周期操作时间在3.0～9.0小时后，并经消泡方法得到第二级的消泡液，其体积是大豆蛋白废水体积的20～35%，其蛋白质浓度为1.6～4.2 g/L，该消泡液与未经预处理的大豆蛋白废水混合，并经预处理后作为下一生产周期中的第一级泡沫分离工艺的进料;在泡沫分离塔里所剩的残液，其蛋白质浓度为0.2～0.9 g/L，作为膜分离法提取大豆低聚糖的原料或经普通生化法处理后排放;
d. 固液分离和喷雾干燥：
将第一级泡沫分离得到的消泡液进行自然沉降处理，一个周期操作时间在2.0～4.0小时后，得到浑浊液，其固体百分比含量为4～8%，将该浑浊液进行固液离心，上清液中蛋白质浓度为1.3～4.3 g/L,与未经预处理的大豆蛋白废水混合，并经预处理后作为下一生产周期中的第一级泡沫分离工艺的进料;沉淀中固体百分比含量为10～20%，进行喷雾干燥后，即得粉末状蛋白质产品，其中蛋白质的质量百分比为70～90%，蛋白质的收率为35～70%。
2.如权利要求1所述的大豆蛋白废水中蛋白质的分离制备方法，其特征为所述步骤a中的大豆蛋白废水中的蛋白浓度为1.5～4.0 g/L，pH值为4.3～4.5。
3.如权利要求1所述的大豆蛋白废水中蛋白质的分离制备方法，其特征为所述食品级抗氧化剂是亚硫酸氢钠、偏亚硫酸钠、亚硫酸钠、叔丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚、没食子酸丙酯、抗坏血酸棕榈酸酯、硫代二丙酸二月桂酸酯或4-己基间苯二酚。
4.如权利要求1所述的大豆蛋白废水中蛋白质的分离制备方法，其特征为所述消泡方法为机械法或热消泡法。
说明书
大豆蛋白废水中蛋白质的分离制备方法
技术领域
本发明的技术方案属于废水处理领域，具体说是大豆蛋白废水中蛋白质的分离制备方法。
背景技术
大豆蛋白废水是在用碱溶酸沉法生产大豆分离蛋白过程中产生的，其产生量为20～30吨 /每吨大豆分离蛋白，并且该废水中含有大量营养价值高、高溶解度、高起泡性和高乳化性的 蛋白质。目前，企业将大豆蛋白废水直接排放到污水处理厂利用普通的生化方法进行处理。 这不仅增加了大豆分离蛋白的生产成本，还造成废水中蛋白质的大量浪费。所以采用适当的 方法回收和利用大豆蛋白废水中的蛋白质会产生良好的社会和经济效益。
目前，回收大豆蛋白废水中蛋白质的主要方法包括泡沫分离法、膜分离法和离子交换法 等。然而，膜分离法和离子交换法存在投资和生产费用高的缺点。泡沫分离法因其具有设备 简单、投资少、能耗低和无污染等优点而倍受青睐。应用泡沫分离技法回收大豆蛋白废水中 蛋白质的研究有文献报道，谢继宏等研究者在《华东理工大学学报》1997年第23卷第3期 第270至274页和第275至280页上发表了“大豆蛋白质的泡沫分离研究:Ⅰ.操作工艺条件” 和“大豆蛋白质的泡沫分离研究Ⅱ.泡沫精馏过程的数学模型”两篇论文对泡沫分离法回收 大豆蛋白废水中蛋白质进行了初步的研究;杨向平等研究者在《化工进展》2008年第27卷 第1期第92至97页上发表了“大豆蛋白废水中乳清蛋白的泡沫分离实验”论文。他们所得到 的消泡液中的蛋白质最高浓度只为3.93g/L。吴兆亮等研究者申请的发明专利ZL 201010173810.9开发了“两级泡沫分离法浓缩大豆蛋白废水中蛋白质工艺”。他们得到的第一 级消泡液中的蛋白质浓度为22.5～32.5g/L。但是在实验过程中发现，由于空气氧化，所得到 的消泡液会发出腐败的味道。对此该专利并未采取任何有效技术以保证所分离得到蛋白质的 质量。此外，该专利也并未确定装液高度和操作时间这两个重要参数的数值范围。
目前研究尚未对大豆蛋白废水进行预处理以防止泡沫分离过程中的蛋白质氧化，并且尚 未得到粉末状的蛋白质产品。因此本专利发明了大豆蛋白废水中蛋白质的分离制备方法，使 得泡沫分离过程中蛋白质的氧化问题得以解决，并得到了粉末状的蛋白质产品。
目前，本专利的大豆蛋白废水中蛋白质的分离制备方法所能达到的将大豆蛋白废水中的 蛋白质分离制备成为粉末状蛋白质产品的技术未见文献报道。
发明内容
本发明是为了回收和重利用大豆蛋白废水中的蛋白质，进而降低生化法处理大豆蛋白废 水所带来的生产大豆分离蛋白增加的成本，提出一种大豆蛋白废水中蛋白质的分离制备方法， 该方法通过加入抗氧化剂防止分离过程中的蛋白质腐败，确定装液高度和操作时间这两个参 数的数值范围，目的是体现最佳的分离的效率，从而将大豆蛋白废水中的蛋白质分离制备成 为粉末状的蛋白质产品，真正意义上实现大豆蛋白废水中蛋白质的回收。
本发明的技术方案为：
一种大豆蛋白废水中蛋白质的分离制备方法，包括以下步骤：
a.大豆废水的收集和检测：
收集生产大豆蛋白废水，检测蛋白质浓度，检测pH值;
b.大豆蛋白废水的预处理：
向收集到的大豆蛋白废水中加入食品级抗氧化剂，加入质量为大豆蛋白废水质量的 0.015～0.050%，然后调节大豆蛋白废水温度至50～65℃;
c.两级泡沫分离工艺：
第一级泡沫分离工艺：对预处理大豆蛋白废水进行泡沫分离，用鼓泡塔间歇分离，温度 为50～65℃，表观气速为0.93～1.85mm/s，液层高度为0.7～1.4m，泡沫层高度为0.6～ 1.0m，一个周期操作时间在6.0～14.0小时后，并经消泡方法得到第一级的消泡液，其体积 是大豆蛋白废水体积的10～25%，蛋白质浓度为6.0～16.0g/L，该消泡液转入步骤d直接 作为生产大豆蛋白的原料进行固液分离和喷雾干燥;在泡沫分离塔里所剩的残液，其蛋白质 浓度为0.6～1.5g/L，作为第二级泡沫分离的进料;
第二级泡沫分离工艺：对第一级泡沫分离塔里所剩的残液进行泡沫分离，用鼓泡塔间歇 分离，温度为20～40℃，表观气速为1.54～3.40mm/s，液层高度为0.8～1.6m，泡沫层高 度为0.6～1.0m，一个周期操作时间在3.0～9.0小时后，并经消泡方法得到第二级的消泡 液，其体积是大豆蛋白废水体积的20～35%，其蛋白质浓度为1.6～4.2g/L，该消泡液与未 经预处理的大豆蛋白废水混合，并经预处理后作为下一生产周期中的第一级泡沫分离工艺的 进料;在泡沫分离塔里所剩的残液，其蛋白质浓度为0.2～0.9g/L，作为膜分离法提取大豆 低聚糖的原料或经普通生化法处理后排放;
d.固液分离和喷雾干燥：
将第一级泡沫分离得到的消泡液进行自然沉降处理，一个周期操作时间在2.0～4.0小时 后，得到浑浊液，其固体百分比含量为4～8%，将该浑浊液进行固液离心，上清液中蛋白质 浓度为1.3～4.3g/L，与未经预处理的大豆蛋白废水混合，并经预处理后作为下一生产周期 中的第一级泡沫分离工艺的进料;沉淀中固体百分比含量为10～20%，进行喷雾干燥后，即 得粉末状蛋白质产品，其中蛋白质的质量百分比为70～90%，蛋白质的收率为35～70%。
所述步骤a中的大豆蛋白废水中的蛋白浓度为1.5～4.0g/L，pH值为4.3～4.5。
所述食品级抗氧化剂是亚硫酸氢钠、偏亚硫酸钠、亚硫酸钠、叔丁基羟基茴香醚、二丁 基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚、没食子酸丙酯、抗坏血酸棕榈酸酯、硫代二丙酸二月桂酸酯 或4-己基间苯二酚。
上面所述消泡方法为机械法或热消泡法。
本发明的有益效果为：
1.通过向大豆废水中添加少量的抗氧化剂，保证分离得到的蛋白质产品的质量;
2.确定合适的装液高度和操作时间，实现蛋白质的高效回收，最高收率为70%，使该工 艺适宜工业化生产;
3.得到粉末状蛋白质产品，其中蛋白质质量百分比最高为90%，可作为食品级蛋白质产 品;
4.二级泡沫分离工艺有效降低了大豆蛋白废水中的蛋白质浓度，所得残液可作为膜分离 法提取大豆低聚糖的原料，因而降低了生化法处理大豆蛋白废水的成本和大豆分离蛋白的生 产成本，具有很好的经济效益和社会效益。
具体实施方式
实施例1
a.大豆废水的收集和检测：
收集生产大豆蛋白废水，用GB/T20371-2006检测该废水蛋白质浓度为1.5g/L，pH为 4.4;
b.大豆蛋白废水的预处理：
向收集到的大豆蛋白废水中加入食品级亚硫酸氢钠，加入的质量为大豆蛋白废水质量的 0.015%，然后调节大豆蛋白废水温度至50～55℃;
c.两级泡沫分离工艺：
第一级泡沫分离工艺：对预处理大豆蛋白废水进行泡沫分离，用鼓泡塔间歇分离，温度 为50～55℃，表观气速为1.54～1.85mm/s，液层高度为1.3～1.4m，泡沫层高度为0.6～ 0.8m，一个周期操作时间在6.0～8.0小时后，并经机械消泡得到第一级的消泡液，其体积 是大豆蛋白废水体积的10～15%，蛋白质浓度为6.0～8.0g/L，该消泡液转入步骤d直接作 为生产大豆蛋白的原料进行固液分离和喷雾干燥;在泡沫分离塔里所剩的残液，其蛋白质浓 度为0.6～0.7g/L，作为第二级泡沫分离的进料;
第二级泡沫分离工艺：对第一级泡沫分离塔里所剩的残液进行泡沫分离，用鼓泡塔间歇 分离，温度为20～25℃，表观气速为3.09～3.40mm/s，液层高度为1.4～1.6m，泡沫层高 度为0.6m，一个周期操作时间在3.0～4.0小时后，并经机械消泡得到第二级的消泡液，其 体积是大豆蛋白废水体积的20～25%，蛋白浓度为1.6～1.8g/L，该消泡液与未经预处理的 大豆蛋白废水混合，并经预处理后作为下一生产周期中的第一级泡沫分离工艺的进料;在泡 沫分离塔里所剩的残液的蛋白质浓度为0.2～0.3g/L，该残液作为膜分离法提取大豆低聚糖 的原料或经普通生化法处理后排放;
d.固液分离和喷雾干燥：
将第一级泡沫分离得到的消泡液进行自然沉降处理，一个周期操作时间在3.5～4.0小时 后，得到浑浊液，其固体百分比含量为4～5%，将该浑浊液进行固液离心，上清液中蛋白质 浓度为1.3～1.7g/L，与未经预处理的大豆蛋白废水混合，并经预处理后作为下一生产周期 中的第一级泡沫分离工艺的进料;沉淀中固体百分比含量为10～13%，进行喷雾干燥后，即 得乳白色粉末状的蛋白质产品，依据GB/T20371-2006检测标准进行检测，产品的蛋白质质 量百分比为70～75%，达到食品级蛋白质产品的标准;蛋白质的收率为35～40%。
实施例2
a.大豆废水的收集和检测：
收集生产大豆蛋白废水，用GB/T20371-2006检测该废水蛋白质浓度为2.0g/L，pH为 4.3;
b.大豆蛋白废水的预处理：
向收集到的大豆蛋白废水中加入食品级叔丁基羟基茴香醚，加入的质量为大豆蛋白废水质 量的0.030%，然后调节大豆蛋白废水温度至55～60℃;
c.两级泡沫分离工艺：
第一级泡沫分离工艺：对预处理大豆蛋白废水进行泡沫分离，用鼓泡塔间歇分离，温度 为55～60℃，表观气速为1.45～1.54mm/s，液层高度为1.1～1.2m，泡沫层高度为0.6～ 0.8m，一个周期操作时间在8.0～10.0小时后，并经机械消泡得到第一级的消泡液，其体积 是大豆蛋白废水体积的15～18%，蛋白质浓度为8.0～10.0g/L，该消泡液转入步骤d直接作 为生产大豆蛋白的原料进行固液分离和喷雾干燥;在泡沫分离塔里所剩的残液，其蛋白质浓 度为0.8～1.0g/L，作为第二级泡沫分离的进料;
第二级泡沫分离工艺：对第一级泡沫分离塔里所剩的残液进行泡沫分离，用鼓泡塔间歇 分离，温度为25～30℃，表观气速为2.46～2.56mm/s，液层高度为1.2～1.4m，泡沫层高 度为0.6～0.8m，一个周期操作时间在5.0～6.0小时后，并经机械消泡方法得到第二级的 消泡液，其体积是大豆蛋白废水体积的25～30%，蛋白浓度为2.1～2.3g/L，该消泡液与未 经预处理的大豆蛋白废水混合，并经预处理后作为下一生产周期中的第一级泡沫分离工艺的 进料;在泡沫分离塔里所剩的残液的蛋白质浓度为0.5～0.6g/L，该残液作为膜分离法提取 大豆低聚糖的原料或经普通生化法处理后排放;
d.固液分离和喷雾干燥：
将第一级泡沫分离得到的消泡液进行自然沉降处理，一个周期操作时间在3.0～3.5小时 后，得到浑浊液，其固体百分比含量为5～6%，将该浑浊液进行离心，上清液中蛋白质浓度 为1.8～2.3g/L，与未经预处理的大豆蛋白废水混合，并经预处理后作为下一生产周期中的 第一级泡沫分离工艺的进料;沉淀中的固体百分比含量为13～15%，进行喷雾干燥后，即得 乳白色粉末状的蛋白质产品，依据GB/T20371-2006检测标准进行检测，产品的蛋白质质量 百分比为75～80%，达到食品级蛋白质产品的标准。蛋白质的收率为45～50%。
实施例3
a.大豆废水的收集和检测：
收集生产大豆蛋白废水，用GB/T20371-2006检测该废水蛋白质浓度为3.0g/L，pH为 4.3;
b.大豆蛋白废水的预处理：
向收集到的大豆蛋白废水中加入食品级没食子酸丙酯，加入的质量为大豆蛋白废水质量 的0.040%，然后调节大豆蛋白废水温度至60～65℃;
c.两级泡沫分离工艺：
第一级泡沫分离工艺：对预处理大豆蛋白废水进行泡沫分离，用鼓泡塔间歇分离，温度 为60～65℃，表观气速为1.20～1.23mm/s，液层高度为0.9～1.0m，泡沫层高度为0.8～ 0.9m，一个周期操作时间在10.0～12.0小时后，并经机械消泡得到第一级的消泡液，其体 积是大豆蛋白废水体积的20～25%，蛋白质浓度为9.0～10.0g/L，该消泡液转入步骤d直接 作为生产大豆蛋白的原料进行固液分离和喷雾干燥;在泡沫分离塔里所剩的残液，其蛋白质 浓度为1.2～1.4g/L，作为第二级泡沫分离的进料;
第二级泡沫分离工艺：对第一级泡沫分离塔里所剩的残液进行泡沫分离，用鼓泡塔间歇 分离，温度为30～35℃，表观气速为2.10～2.16mm/s，液层高度为1.0～1.2m，泡沫层高 度为0.8～0.9m，一个周期操作时间在6.0～7.0小时后，并经机械消泡方法得到第二级的 消泡液，其体积是大豆蛋白废水体积的30～35%，蛋白浓度为3.1～3.2g/L，该消泡液与未 经预处理的大豆蛋白废水混合，并经预处理后作为下一生产周期中的第一级泡沫分离工艺的 进料;在泡沫分离塔里所剩的残液的蛋白质浓度为0.7～0.9g/L，该残液作为膜分离法提取 大豆低聚糖的原料或经普通生化法处理后排放;
d.固液分离和喷雾干燥：
将第一级泡沫分离得到的消泡液进行自然沉降处理，一个周期操作时间在2.0～2.5小时 后，得到浑浊液，其固体百分比含量为6～7%，将该浑浊液进行离心，上清液中蛋白质浓度 为2.7～3.3g/L，与未经预处理的大豆蛋白废水混合，并经预处理后作为下一生产周期中的 第一级泡沫分离工艺的进料;沉淀中的固体百分比含量为16～18%，进行喷雾干燥后，即得 乳白色粉末状的蛋白质产品，依据GB/T20371-2006检测标准进行检测，产品的蛋白质质量 百分比为80～85%，达到食品级蛋白质产品的标准。蛋白质的收率为60～65%。
实施例4
a.大豆废水的收集和检测：
收集生产大豆蛋白废水，用GB/T20371-2006检测该废水蛋白质浓度为4.0g/L，pH为 4.5;
b.大豆蛋白废水的预处理：
向收集到的大豆蛋白废水中加入食品级4-己基间苯二酚，加入的质量为大豆蛋白废水质 量的0.050%，然后调节大豆蛋白废水温度至60～65℃;
c.两级泡沫分离工艺：
第一级泡沫分离工艺：对预处理大豆蛋白废水进行泡沫分离，用鼓泡塔间歇分离，温度 为60～65℃，表观气速为0.93～1.10mm/s，液层高度为0.7～0.8m，泡沫层高度为0.9～ 1.0m，一个周期操作时间在12.0～14.0小时后，并经机械消泡得到第一级的消泡液，其体 积是大豆蛋白废水体积的15～20%，蛋白质浓度为14.0～16.0g/L，该消泡液转入步骤d直 接作为生产大豆蛋白的原料进行固液分离和喷雾干燥;在泡沫分离塔里所剩的残液，其蛋白 质浓度为1.4～1.5g/L，作为第二级泡沫分离的进料;
第二级泡沫分离工艺：对第一级泡沫分离塔里所剩的残液进行泡沫分离，用鼓泡塔间歇 分离，温度为35～40℃，表观气速为1.54～1.63mm/s，液层高度为0.8～0.9m，泡沫层高 度为0.9～1.0m，一个周期操作时间在8.0～9.0小时后，并经机械消泡方法得到第二级的 消泡液，其体积是大豆蛋白废水体积的20～25%，蛋白浓度为4.0～4.2g/L，该消泡液与未 经预处理的大豆蛋白废水混合，并经预处理后作为下一生产周期中的第一级泡沫分离工艺的 进料;在泡沫分离塔里所剩的残液的蛋白质浓度为0.6～0.8g/L，该残液作为膜分离法提取 大豆低聚糖的原料或经普通生化法处理后排放;
d.固液分离和喷雾干燥：
将第一级泡沫分离得到的消泡液进行自然沉降处理，一个周期操作时间在2.0～2.5小时 后，得到浑浊液，其固体百分比含量为7～8%，将该浑浊液进行离心，上清液中蛋白质浓度 为3.8～4.3g/L，与未经预处理的大豆蛋白废水混合，并经预处理后作为下一生产周期中的 第一级泡沫分离工艺的进料;沉淀中的固体百分比含量为19～20%，进行喷雾干燥后，即得 乳白色粉末状的蛋白质产品，依据GB/T20371-2006检测标准进行检测，产品的蛋白质质量 百分比为85～90%，达到食品级蛋白质产品的标准。蛋白质的收率为65～70%。
比较例1
a.大豆废水的收集和检测：
收集生产大豆蛋白废水，用GB/T20371-2006检测该废水蛋白质浓度为2.0g/L，pH为 4.3;
b.大豆蛋白废水的预处理：
向收集到的大豆蛋白废水中加入食品级叔丁基羟基茴香醚，加入的质量为大豆蛋白废水 质量的0.030%，然后调节大豆蛋白废水温度至55～60℃;
c.两级泡沫分离工艺：
第一级泡沫分离工艺：对预处理大豆蛋白废水进行泡沫分离，用鼓泡塔间歇分离，温度 为55～60℃，表观气速为1.45～1.54mm/s，液层高度为0.5～0.6m，泡沫层高度为0.6～ 0.8m，一个周期操作时间在4.0～5.0小时后，并经机械消泡得到第一级的消泡液，其体积 是大豆蛋白废水体积的3～5%，蛋白质浓度为6.0～8.0g/L，该消泡液转入步骤d直接作为 生产大豆蛋白的原料进行固液分离和喷雾干燥;在泡沫分离塔里所剩的残液，其蛋白质浓度 为1.5～1.7g/L，作为第二级泡沫分离的进料;
第二级泡沫分离工艺：对第一级泡沫分离塔里所剩的残液进行泡沫分离，用鼓泡塔间歇 分离，温度为25～30℃，表观气速为2.46～2.56mm/s，液层高度为0.6～0.7m，泡沫层高 度为0.6～0.8m，一个周期操作时间在2.0～3.0小时后，并经机械消泡方法得到第二级的 消泡液，其体积是大豆蛋白废水体积的5～7%，蛋白浓度为2.1～2.2g/L，该消泡液与未经 预处理的大豆蛋白废水混合，并经预处理后作为下一生产周期中的第一级泡沫分离工艺的进 料;在泡沫分离塔里所剩的残液的蛋白质浓度为1.3～1.5g/L，该残液作为膜分离法提取大 豆低聚糖的原料或经普通生化法处理后排放;
d.固液分离和喷雾干燥：
将第一级泡沫分离得到的消泡液进行自然沉降处理，一个周期操作时间在3.0～3.5小时 后，得到浑浊液，其固体百分比含量为3～4%，将该浑浊液进行离心，上清液中蛋白质浓度 为1.8～2.1g/L，与未经预处理的大豆蛋白废水混合，并经预处理后作为下一生产周期中的 第一级泡沫分离工艺的进料;沉淀中的固体百分比含量为13～15%，进行喷雾干燥后，即得 乳白色粉末状的蛋白质产品，依据GB/T20371-2006检测标准进行检测，产品的蛋白质质量 百分比为75～80%，达到食品级蛋白质产品的标准。蛋白质的收率为5～10%。
与实施例2做对比，当两级泡沫分离工艺的装液高度和操作时间的参数值低于本发明的 参数值范围时，蛋白质的收率下降到10%以下。这是因为装液高度的减小缩短了气泡在液体 内的停留时间，导致蛋白质在气泡表面上的密度降低;操作时间的缩短减少了吸附在气泡表 面上的蛋白质的总量。最终蛋白质收率较低至10%以下。
比较例2
a.大豆废水的收集和检测：
收集生产大豆蛋白废水，用GB/T20371-2006检测该废水蛋白质浓度为4.0g/L，pH为 4.5;
b.大豆蛋白废水的预处理：
向收集到的大豆蛋白废水中加入食品级4-己基间苯二酚，加入的质量为大豆蛋白废水质 量的0.050%，然后调节大豆蛋白废水温度至60～65℃;
c.两级泡沫分离工艺：
第一级泡沫分离工艺：对预处理大豆蛋白废水进行泡沫分离，用鼓泡塔间歇分离，温度 为60～65℃，表观气速为0.93～1.10mm/s，液层高度为1.5～1.6m，泡沫层高度为0.9～ 1.0m，一个周期操作时间在22.0～25.0小时后，并经机械消泡得到第一级的消泡液，其体 积是大豆蛋白废水体积的20～25%，蛋白质浓度为13.0～15.0g/L，该消泡液转入步骤d直 接作为生产大豆蛋白的原料进行固液分离和喷雾干燥;在泡沫分离塔里所剩的残液，其蛋白 质浓度为1.3～1.5g/L，作为第二级泡沫分离的进料;
第二级泡沫分离工艺：对第一级泡沫分离塔里所剩的残液进行泡沫分离，用鼓泡塔间歇 分离，温度为35～40℃，表观气速为1.54～1.63mm/s，液层高度为1.6～1.7m，泡沫层高 度为0.9～1.0m，一个周期操作时间在15.0～17.0小时后，并经机械消泡方法得到第二级 的消泡液，其体积是大豆蛋白废水体积的22～27%，蛋白浓度为4.0～4.2g/L，该消泡液与 未经预处理的大豆蛋白废水混合，并经预处理后作为下一生产周期中的第一级泡沫分离工艺 的进料;在泡沫分离塔里所剩的残液的蛋白质浓度为0.5～0.7g/L，该残液作为膜分离法提 取大豆低聚糖的原料或经普通生化法处理后排放;
d.固液分离和喷雾干燥：
将第一级泡沫分离得到的消泡液进行自然沉降处理，一个周期操作时间在2.0～2.5小时 后，得到浑浊液，其固体百分比含量为7～8%，将该浑浊液进行离心，上清液中蛋白质浓度 为3.8～4.1g/L，与未经预处理的大豆蛋白废水混合，并经预处理后作为下一生产周期中的 第一级泡沫分离工艺的进料;沉淀中的固体百分比含量为19～20%，进行喷雾干燥后，即得 乳白色粉末状并有糜烂味道的蛋白质产品，依据GB/T20371-2006检测标准进行检测，产品 的蛋白质质量百分比为85～90%。蛋白质的收率为65～70%。
与实施例4做对比，当两级泡沫分离工艺的装液高度参数值高于本发明的参数值范围时， 操作时间要加倍延长才能达到与实施例4中相同的蛋白质收率。但是过长时间的鼓泡，使得 所加入的抗氧化剂被消耗殆尽，一级泡沫分离工艺的消泡液发出腐败的味道，严重影响了所 得到的蛋白质产品的质量。因此，本发明规定的抗氧化剂的加入量、装液高度和操作时间的 参数值范围是相匹配的，以保证两级泡沫分离工艺的高效率和蛋白质产品的高品质