申请日2006.10.11
公开(公告)日2008.08.27
IPC分类号C02F9/02; C02F1/28; A23L2/38; C02F1/42; C02F1/44; C02F1/469
摘要
本发明公开了一种大豆乳清废水的处理方法及其所得产品，以及该产品的利用。该方法包括将大豆乳清废水进行过滤、脱嗅、脱色和脱盐处理。所得产品无色、澄清液体产物，其中含有大豆乳清蛋白、大豆低聚糖以及异黄酮等物质，而且没有豆腥味、涩味和辣味，盐份含量很低。本发明处理大豆乳清废水的方法，可以将生产大豆分离蛋白时产生的大豆乳清废水进行回收，所得产物可以再利用。该产物可以用于食品制造加工领域，例如用于生产饮料等，其可以直接使用，也可以干燥后再使用。
权利要求书
1. 一种大豆乳清废水的处理方法，该方法包括将大豆乳清废水进行过 滤、脱嗅、脱色和脱盐处理。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述过滤为抽滤。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述脱嗅、脱色通过使用活性碳 进行。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述脱盐通过超滤法、电渗析法、 离子交换法或利用反渗透技术进行。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述脱盐通过离子交换法进行。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中所述离子交换法所用的树脂为阳 离子交换树脂(732)和阴离子交换树脂(717)。
7. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，脱盐时所处理的大豆乳 清废水通过离子交换法所用的离子交换树脂的速率为4ml/min-4.6ml/min。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，脱盐时所处理的大豆乳 清废水通过离子交换法所用的离子交换树脂的速率为 4ml/min-4.28ml/min。
9. 将大豆乳清废水通过权利要求1-7任一项方法处理所得的产品。
10. 权利要求9所述的产品用于制备饮料。
11. 一种饮料，其包括权利要求8所述的产品，其中大豆乳清蛋白质 含量≥1.0%。
说明书
大豆乳清废水 的处理方法及其所得产物和用途及饮料
技术领域
本发明涉及大豆制品领域，特别涉及大豆乳清废水的处理方法和处理所得产物 的利用。
背景技术
近几年来，越来越多的居民为摆脱动物性食品摄入过多引起的“富贵病”而高 度重视大豆食品。大豆食品中富含大豆蛋白。大豆蛋白是优质蛋白是最好的植物蛋 白，大豆分离蛋白和大豆乳清蛋白(Whey soy proteins简称WSP)是大豆蛋白的一 部分，在大豆蛋白提取液中将PH调至4.5-4.8时，因酸沉的大豆蛋白称为大豆分离 蛋白，而仍呈溶解状态的一类蛋白质称为大豆乳清蛋白。大豆分离蛋白的凝胶性、 乳化性和起泡性等诸多功能特性已被大家熟悉并且已经广泛应用到食品加工领域。 而大豆乳清蛋白的功能尚未被广泛认识和开发。
一般在生产大豆分离蛋白的过程中，会产生大豆乳清蛋白，但是大豆乳清蛋白 大多被作为大豆乳清废水而被排放掉，从而造成极大的资源浪费，按全国年产4万 吨大豆分离蛋白计算，每年废弃的大豆乳清蛋白高达200万吨，并且大豆乳清废水 中BOD高达5000-8000毫克/升，COD高达18000-20000毫克/升，分别超过了 要求排放的标准80毫克/升和25毫克/升的100多倍，造成极大的环境污染。以 往人们采用厌氧法和耗氧法处理大豆乳清废水，然而处理效果差，耗资大，而且其 中的有效成分-大豆乳清蛋白没有得到利用。
随着大豆产业的迅速发展，大豆乳清废水的开发利用逐渐得到发展。大豆乳清 废水中含有大豆乳清蛋白和大豆低聚糖以及异黄酮等生理活性物质，大豆低聚糖以 及异黄酮等物质已经进行了广泛研究，但一直以来国内外对大豆蛋白中的乳清蛋白 研究的比较少。在国外大豆乳清蛋白的应用仅见于酸性饮料中，而在我国大豆乳清 蛋白的应用尚属空白。大豆乳清蛋白具有很好的酸溶解性和良好的乳化性和起泡 性，长期食用还具有抗肿瘤效果及增强免疫作用，因此在食品加工中有广泛的应用 前景。
因此，迫切需要对大豆乳清废水进行处理而得到含有大豆乳清蛋白的产物并将 其进行利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大豆乳清废水的处理方法。
本发明的另一目的在于提供大豆乳清废水经处理后得到的产物。
本发明的另一目的在于提供大豆乳清废水经处理后所得产物的利用。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的基本构思在于：将大豆乳清废水通过过滤、脱嗅、脱色、脱盐等处理 除去其中另人难以接受的豆腥味、涩味、辣味和颜色等对口感和感官有影响的不利 物质，以及除去对人体生理有害的盐分，从而得到无色、无异味澄清的含有大豆乳 清蛋白、大豆低聚糖以及异黄酮的液体产物，再将该产物进行利用。
本发明提供了一种大豆乳清废水的处理方法，该方法包括将大豆乳清废水进行 过滤、脱嗅、脱色和脱盐处理。
本发明还提供了大豆乳清废水经上述处理所得的产物，以及该产物的用途。
以下对本发明进行详细描述。
本发明大豆乳清废水的处理方法包括将大豆乳清废水进行过滤、脱嗅、脱色和 脱盐处理，从而除去其中另人难以接受的豆腥味、涩味、辣味和颜色等对口感和感 官有影响的不利物质。
所述过滤处理，目的是为了除去大豆乳清水中的杂质和沉淀物质，最终得到澄 清的淡黄色液体。一般说来，过滤方式可以使用常规过滤方式而没有特别限定。然 而，考虑到过滤速度及过滤效果，优选采用抽滤的过滤方式。
在本发明大豆乳清废水处理方法的一个优选实施方案中，大豆乳清废水首先进 行常压过滤，再进行抽滤。
所述脱嗅、脱色处理，目的是为了除去大豆乳清废水中不良的豆腥味、涩味、 辣味和颜色等对口感和感官有影响的不良物质。脱嗅、脱色过程可以分别进行，也 可以同时进行。然而，为了简化工序、节约成本，优选同时进行脱嗅、脱色。脱嗅、 脱色可以通过采用具有吸附性的物质进行，从而通过吸附作用而除去对口感和感官 有影响的不良物质。吸附性物质可以使用一般食品领域用于脱嗅、脱色的物质，并 没有特别限定，例如，活性碳、复合过滤材料或成套的过滤设备进行处理。经脱嗅、 脱色处理后得到无色、无异味澄清的液体。
所述脱盐处理，目的是为了除去大豆乳清废水中的大量盐分。大豆乳清废水中 的盐含量很高，直接影响产物品质，而且危害人体健康，如会导致高血压、加重肾 脏负担等。因此需要进行脱盐处理。脱盐的方法可以采用超滤法、电渗析法、离子 交换法、以及利用反渗透技术进行。其中超滤法、电渗析法在脱盐的同时，会将有 生理活性的有效大分子化合物脱除，而造成一些低分子肽的损失，影响氮回收率， 因此并不优选。优选使用离子交换法和利用反渗透技术，更优选离子交换法。
进行脱盐所用的离子交换柱，一般使用阴阳离子交换柱。为了同时除去Na+和 Cl-，需要同时使用阳离子交换树脂(下称阳离子树脂)和阴离子交换树脂(下称阴 离子树脂)，而对于所用的阳离子树脂和阴离子树脂种类并没有特别限定，只有其 能够分别与Na+和Cl-进行交换反应即可。
本发明人进行了大量研究发现，阳离子交换树脂(732)和阴离子交换树脂(717) 效果最好，其混合比例优选为，阳离子交换树脂(732)∶阴离子交换树脂(717)=1∶ 1-3，更优选为1∶1.10-1.20，还更优选为1∶1.13-1.16，最优选为1∶1.15。
本发明还提供了经上述处理后得到的无色、澄清液体产物，其中含有大豆乳清 蛋白、大豆低聚糖以及异黄酮等物质，而且没有豆腥味、涩味和辣味，盐份含量很 低，达到可食用标准。
该产物可以用于食品制造加工领域，例如用于生产饮料等，其可以直接使用， 也可以干燥后再使用。
本发明提供了利用上述处理所得产物生产的饮料，其包括上述处理所得的产 物，可以为直接处理所得的液体产物，例如对于1L饮料而言，可以包括1000ml上 述处理所得的产物，其中大豆乳清蛋白质含量≥1.0%，当然饮料中还可以包括配制 饮料而使用的常规物质，例如酸味剂、甜味剂、食用色素和食用香精等，酸味剂例 如苹果酸和/或柠檬酸，甜味剂例如蔗糖、安赛蜜等，对于上述1L饮料而言，优选还 包括1.0g苹果酸、1.0g柠檬酸、80g蔗糖、0.1g黄桃香精和4mg柠檬黄色素，所得 饮料口感好，色泽明丽，气味清香，营养物质丰富，具有保健作用，长期引用可以 起到促进机体健康作用。
本发明处理大豆乳清废水的方法，可以将生产大豆分离蛋白时产生的大豆乳清 废水进行回收处理而得到含有大豆乳清蛋白的产物，所得产物可以再利用。
由于目前国内外对于食品中大豆中胰蛋白酶抑制剂活性的多少尚无明确规定， 本发明人通过对大豆乳清废水原料液和豆浆、豆腐乳、臭豆腐、豆奶粉、黄豆酱油、 干豆腐、豆瓣酱七种大豆食品的胰蛋白酶抑制剂活性比较(如图3)，可知大豆乳清 废水的胰蛋白酶抑制剂活性是七种市售大豆食品中活性最低的，也可以说大豆乳清 胰蛋白酶抑制剂活性非常低，可以直接食用而不用考虑将胰蛋白酶抑制剂进行灭 活，对人体健康对没有影响。
测定胰蛋白酶抑制剂活性的实验参考AACC中大豆胰蛋白酶抑制剂活性的测 定方法并进行改进，改进后的方法如下：
将样品粉碎并通过100目筛，每1g样品用50ml 0.01mol/L的氢氧化钠溶液搅 拌提取3h，样品的最大用量约为1g。分别吸取0、0.6、1.0、1.4、1.8、2.0ml的上 层提取液注入2组试管中，并加水稀释至2ml，分别加入2ml胰蛋白酶溶液于每支 试管中，混匀。再加入5ml预热至37℃的BAPNA溶液，并严格地于10min后加入 1ml醋酸溶液并混匀，停止反应。将内容物过滤，并于410nm处测定光密度值。对 于空白对照管，取2ml样本提取液加5ml BAPNA试剂并保温在37℃10min，然后 加入1ml醋酸溶液及2ml胰蛋白酶溶液。
活力的表示方法：一个胰蛋白酶单位(AU)，是10ml反应溶液在本文叙述的 条件下，于410nm处测得反应前后所增加0.01光密度为1单位(Absorbance Unit)， 胰蛋白酶抑制剂活力用胰蛋白酶抑制剂单位(TLU)表示。
结果计算：用TLU/ml对分析所用提取液体积(ml)做标准曲线，并外推到零。 每克样品的TLU值=延伸值×稀释倍数，当用分析的提取液的TLU/ml对分析液体 积做图并不是直线关系时，则计算出每单位体积提取液中TLU平均值，则TLU/g 样品=平均值×稀释倍数。