申请日2017.12.30
公开(公告)日2018.06.22
IPC分类号C07K1/14; C02F1/66
摘要
一种从大豆乳清废水中回收蛋白的方法，包括如下步骤：(1)将大豆乳清废水的pH调节为碱性后浓缩;(2)将步骤(1)浓缩后的豆清浓缩液调节蛋白浓度为12～16%，经喷雾干燥得到所述大豆蛋白粉。本发明方法既能保证废水的安全排放又能实现资源的充分利用，具有重要的经济效应和社会效益。
权利要求书
1.一种从大豆乳清废水中回收蛋白的方法，包括如下步骤：
(1)将大豆乳清废水的pH调节为碱性后浓缩;
(2)将步骤(1)浓缩后的豆清浓缩液调节蛋白浓度为12～16%，经喷雾干燥得到所述大豆蛋白粉。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中大豆乳清废水的pH调节为7.3～9.0。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，大豆乳清废水的pH调节为7.5～8。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)中pH调节通过加入NaOH溶液进行;
优选地，所述NaOH溶液的浓度为3-10%，优选为5%。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)中浓缩使用真空分离机进行;
优选地，浓缩时真空分离机的压力为-0.5—-2.0MPa，优选为-1.0MPa。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将大豆乳清废水的pH加入NaOH溶液调节为7.3～9.0后使用真空分离机浓缩;
(2)将步骤(1)浓缩后的豆清浓缩液调节蛋白浓度为12～16%，经喷雾干燥得到所述大豆蛋白粉。
说明书
一种从大豆乳清废水中回收大豆蛋白的方法
技术领域
本发明涉及一种从大豆乳清废水中回收蛋白的方法，属于大豆蛋白回收技术领域。
背景技术
大豆乳清废水是生产大豆蛋白(大豆浓缩蛋白或分离蛋白)时所排出的工艺废水。大豆浓缩蛋白和分离蛋白生产都是以低温脱脂豆粕为原料，大豆浓缩蛋白的生产一般经过酸沉、醇沉、热处理等工艺过程实现蛋白沉淀分离，生产大豆分离蛋白的生产一般采用碱溶酸沉法。碱溶酸沉法所产生的工艺废水即大豆乳清废水中含有0.4～0.6%的蛋白质，且主要是高水溶性的大豆乳清蛋白和大豆乳清球蛋白。
目前，对于大豆乳清废水 的处理方法是直接进行厌氧和好氧生物处理以降低废水中的COD及BOD值，利用微生物来降解废水中的有机物质。如CN105439397A公开了一种大豆蛋白乳清废水处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)调温：大豆乳清废水加入蒸汽进行温度控制;(2)调质1：调温后的乳清废水加入二氧化钛废酸液;(3)调质2：溶液中加入氢氧化钙溶液;(4)气浮1：溶液中加入阴离子酰胺，通过混合器混匀后进入气浮机1进行气浮，固相进入浮渣池，液相1进入下一工序;(5)调质3：液相1中加入氢氧化钙溶液;(6)气浮2：溶液中加入阴离子酰胺，通过混合器混匀后进入气浮机2进行气浮，固相进入浮渣池，液相2进入下一工序;(7)调质4：液相2中加入二氧化钛废酸液，调节弱碱性溶液，进入厌氧生化处理系统。
上述方法处理后虽然达到国家废水排放标准，但是废水中的大量的有用物质却被处理掉了，从资源利用方面来说，无疑是一个很大的浪费。而且，废水处理设施投资巨大，运行管理费用高昂。因此，开发研究从乳清废水中回收有用物质的方法具有重要的现实意义，既能保证废水的安全排放又能实现资源的充分利用。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供一种从大豆乳清废水中回收蛋白的方法，该方法既能保证废水的安全排放又能实现资源的充分利用，具有重要的经济效应和社会效益。
为达上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种从大豆乳清废水中回收蛋白的方法，包括如下步骤：
(1)将大豆乳清废水的pH调节为碱性后浓缩;大豆乳清废水是酸性，如果直接蒸发的话，氯离子和氢离子会被分离到水里面，这样影响了水的质量，对环境造成不利影响，调成碱性则氯离子、钠离子可留在浓缩液中，从而最终也留在蛋白粉中，含有氯化钠的蛋白粉味略咸，不影响蛋白粉的其它品质，更增加了蛋白粉的风味;
(2)将步骤(1)浓缩后的豆清浓缩液调节蛋白浓度为12～16%，例如为12.5%、13%、14%、14.5%、15%、15.6%等，经喷雾干燥得到所述大豆蛋白粉。
作为优选，步骤(1)中大豆乳清废水的pH调节为7.3～9.0，例如为7.5、7.8、8.1、8.4、8.8等，上述范围更有利于氯离子、钠离子留在浓缩液中，优选为7.5～8。
优选地，pH调节通过加入NaOH溶液进行。
优选地，所述NaOH溶液的浓度为3-10%，优选为5%。
优选地，浓缩使用真空分离机进行。真空分离利用负压向外抽取蒸发的水分，同时还能达到去除异味的目的。蒸发出来的清水达到环保要求。
优选地，浓缩时真空分离机的压力为-0.5—-2.0MPa，优选为-1.0MPa。
优选地，浓缩至液位为原有液体的0.5-2%，优选为1%。
步骤(2)中蛋白浓度的调节是根据液体的量的多少，利用离心机测量浓度大小，然后根据比例进行离心或添加稀释水。
调节蛋白浓度后的浓缩液经过调节罐、转子泵、过滤器，然后利用高压均质泵，经过高压喷嘴喷雾形成干粉。
优选地，喷雾时热风的温度为180-200℃，优选为190℃，压力为30-50MPa，优选为40MPa。喷雾时的流量可为5-7立方米/小时，优选为6立方米/小时。
在本发明的一个实施例中，所述方法包括如下步骤：
(1)将大豆乳清废水的pH加入NaOH溶液调节为7.3～9.0后使用真空分离机浓缩;
(2)将步骤(1)浓缩后的豆清浓缩液调节蛋白浓度为12～16%，经喷雾干燥得到所述大豆蛋白粉。
作为优选，本发明的方法包括如下步骤：
(1)将大豆乳清废水在搅拌罐内用NaOH溶液调节大豆乳清废水的pH值为7.3～8，进入真空分离机，将豆清浓缩，水分依靠蒸发形成清水;
(2)将豆清浓缩液调节蛋白浓度为12～16%，经喷雾干燥得到所述大豆蛋白粉。
本发明利用了真空热泵蒸发系统，经干燥后制得的蛋白粉的蛋白含量大于90%。
本发明对于提高大豆蛋白生产企业的综合效益、降低大豆乳清废水的环境污染程度具有深远的意义。本发明回收的蛋白可望在乳品行业和饮料行业发挥重要作用。本发明实现豆清废水中固体提取为蛋白粉、液体蒸发成液态水，实现零排放，年节约污水处理费800万元/线。对减轻污水市政管网压力、改善周围环境具有深远的意义，无形价值大。