專利名稱：一種用豆廢水生產(chǎn)蛋白乳的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種生產(chǎn)食品的工藝方法，特別是為人們提供了一種利用生產(chǎn)豆制品過(guò)程中所產(chǎn)生的廢水生產(chǎn)蛋白乳的生產(chǎn)工藝。
由于豆制品中含人體所需的各種營(yíng)養(yǎng)成份較多，故人們非常喜歡食用豆制品。然而，生產(chǎn)豆制品過(guò)程中要排除許多“廢水”(俗稱黃漿水)，可是這些含有大量的蛋白質(zhì)、還原糖、脂肪和多種維生素的廢水被人們白白的扔掉了。為此，開發(fā)和利用豆制品廢水進(jìn)行深加工是一項(xiàng)新的課題?！渡虾Ｕ{(diào)味品》雜志刊登過(guò)“利用豆制品廢水生產(chǎn)面包酵母和藥用酵母”;長(zhǎng)春市衛(wèi)生防疫站將黃漿水加在汽水中。
本發(fā)明的目的為提供一種將豆制品廢水經(jīng)加工處理，使液體中的蛋白質(zhì)、還原糖和脂肪等物質(zhì)轉(zhuǎn)化成便于人體吸收的各種氨基酸、有機(jī)酸及多種維生素的混合液體-大豆蛋白乳的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思由于生產(chǎn)豆制品要排除大量含蛋白質(zhì)、還原糖、脂肪以及多種維生素的廢水。同時(shí)，我們知道蛋白質(zhì)是由各種氨基酸通過(guò)肽鍵連接而成的多肽鏈，再由一條或一條以上的多肽鏈按各自特殊方式組合成具有完整生物活性的大分子。所以，蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸，其空間結(jié)構(gòu)為
我們又知道，生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)、還原糖、脂肪等，是能夠相互轉(zhuǎn)化、代謝的。且遵循生物學(xué)的三羧酸循環(huán)理論。蛋白質(zhì)和氨基酸一樣，都是兩性電解質(zhì)。由此，根據(jù)上述理論，將豆制品廢水通過(guò)析出無(wú)機(jī)離子的方法生產(chǎn)大豆蛋白乳，其實(shí)施方法為
使含有蛋白質(zhì)、還原糖和脂肪等物質(zhì)的液體通過(guò)滲析槽，在外加電場(chǎng)的作用下(如圖一所示)，液體中的陰離子通過(guò)陰離子交換膜，向陽(yáng)極方向移動(dòng)，遇到陽(yáng)離子交換膜則不能通過(guò)而被留在濃縮室6中;與此同時(shí)，液體中的陽(yáng)離子通過(guò)陽(yáng)離子交換膜向陰極方向移動(dòng)，遇到陰離子交換膜則不能通過(guò)，也被留在濃縮室6中，從而液體中的無(wú)機(jī)離子被析出，液體中的蛋白質(zhì)、還原糖和脂肪等物質(zhì)在外加電場(chǎng)的作用下改變其結(jié)構(gòu)，化學(xué)鍵斷裂，使其分解轉(zhuǎn)化成便于人體吸收的各種氨基酸、有機(jī)酸和多種維生素的混合液體。
在分離過(guò)程中，陰、陽(yáng)兩極的化學(xué)反應(yīng)是1、在陽(yáng)極
2、在陰極
此法是在外加電場(chǎng)的作用下析出無(wú)機(jī)離子的，離子交換膜不需再生，此系統(tǒng)工作由電能連續(xù)的實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明存在的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是經(jīng)加工生產(chǎn)出的大豆蛋白乳含有人體不可缺少的氨基酸和大量的維生素B，維生素C和維生素E等，還含有大量的有機(jī)酸等營(yíng)養(yǎng)成份，對(duì)人體的健康和新陳代謝有所幫助。這種蛋白乳可以進(jìn)一步發(fā)酵，使剩余的蛋白質(zhì)通過(guò)微生物再進(jìn)一步分解轉(zhuǎn)化，也可直接調(diào)制成各種飲品，或作為食品、冷飲的添加原料。由于它的酸度較大，使其更便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。本發(fā)明不但可以改善人們的飲食結(jié)構(gòu)，有效的利用自然資源，同時(shí)也減少環(huán)境污染。
圖一是本發(fā)明中分離器的除無(wú)機(jī)離子原理圖;
圖二是本發(fā)明的系統(tǒng)工作圖。
在圖一中，1是陽(yáng)極，2是電極室，3是陰離子交換膜，4是淡化室，5是陽(yáng)離子交換膜，6是濃縮室，7是陰極。在圖二中，A是水箱，B1～B7是水泵，C1～C5是存儲(chǔ)器，D是配料器，E是混合器，F(xiàn)1～F62是閥門，G是接水裝置，H是過(guò)濾器，I1～I(xiàn)2是滅菌器，J是濾清器，K是分離器，L是流量計(jì)，M是凈化器，N是發(fā)酵器，P是壓力表。
本發(fā)明的系統(tǒng)工作過(guò)程是1、在豆制品生產(chǎn)設(shè)備上安裝一套由不銹鋼板制成的接水裝置。打開閥門F15，使接到的液體定量流入存儲(chǔ)器C2中，超系統(tǒng)負(fù)荷的液體通過(guò)閥門F35溢流。
2、進(jìn)入存儲(chǔ)器C2中的液體停留時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，該存儲(chǔ)器起豆制品生產(chǎn)排水和系統(tǒng)用水的緩沖作用。
3、打開閥門F17、F18和F20，利用泵B1將存儲(chǔ)器C2中的液體經(jīng)過(guò)濾器H打入滅菌器I1中，液體中的懸浮顆粒通過(guò)閥門F36排除，以便維持系統(tǒng)的正常工作。
4、滅菌過(guò)程是由兩個(gè)子系統(tǒng)完成的，打開閥門F8，使蒸汽進(jìn)入板框加熱液體120℃來(lái)完成滅菌工作。打開閥門F9和F10，通過(guò)水泵B7從裝有散熱器的存儲(chǔ)器C1中吸水，循環(huán)冷確液體至40～45℃，由溫度表T監(jiān)控。
5、打開閥門F21、F23、F40和F24，由泵B2使液體經(jīng)濾清器進(jìn)入分離器K，液體中的懸浮物和凝聚的蛋白質(zhì)由閥門F38排除，進(jìn)入分離器K的液體由壓力表P和流量計(jì)L監(jiān)控。
6、液體進(jìn)入分離器K中，在外加電場(chǎng)的作用下通過(guò)樹脂膜除掉無(wú)機(jī)離子。打開閥門F25和F42取樣檢查，若液體滿足質(zhì)量要求，可打開閥門F44、F30和F31，由泵B3將液體打入存儲(chǔ)器C3中;若液體不滿足質(zhì)量要求時(shí)，可打開閥門F27、F28，使液體進(jìn)入凈化器進(jìn)一步除去無(wú)機(jī)離子后，打開閥門F47取樣檢查。若質(zhì)量合格，則打開閥門F31，由泵B4將液體打入存儲(chǔ)器C3中。工作時(shí)要定期檢查，當(dāng)質(zhì)量不合格時(shí)，把液體通過(guò)閥門F48、F53和F39反饋回到分離器K(或通過(guò)閥門F48和F43反饋回到凈化器M中)進(jìn)行再處理。
7、存儲(chǔ)器C3中的液體經(jīng)過(guò)F32，由泵B5打入混合器E，與其它輔料進(jìn)行混合、接入菌種發(fā)酵;不需發(fā)酵的液體可通過(guò)閥門F49直接由泵B4打入存儲(chǔ)器C4中，打開閥門F56可得到各種飲品和食品的原料。
8、在生產(chǎn)過(guò)程中，由于液體內(nèi)含有許多懸浮物質(zhì)，極易使過(guò)濾器、分離器等設(shè)備堵塞。為使系統(tǒng)正常工作，必須在系統(tǒng)中增設(shè)反洗回路，反洗回路通過(guò)閥門F60由泵B6從水箱A中吸水，通過(guò)閥門F19和F36反洗過(guò)濾器;通過(guò)閥門F22和F38反洗濾清器;通過(guò)閥門F11F24和F41反洗分離器K，或關(guān)閉閥門F50和F60，同時(shí)打開閥門F51和F54，進(jìn)行循環(huán)清洗分離器K;通過(guò)閥門F13、F27、F46和F52反洗凈化器M，或關(guān)閉閥門F52和F60，同時(shí)打開閥門F45、F51和F54循環(huán)清洗凈化器M。
9、反洗液通過(guò)閥門F4和F7向配料器D中注水，配制成的清洗液分別通過(guò)閥門F12和F11或F13注入分離器K和凈化器M中。
10、通過(guò)閥門F16、F17、F18……按正常工作順序清洗系統(tǒng)工作完畢后，要依次進(jìn)行正反清洗，使系統(tǒng)保持清潔，沖洗完畢后，系統(tǒng)內(nèi)要注入殺菌藥水，工作前排除，沖洗干凈。
本發(fā)明除了運(yùn)用滲析法分出無(wú)離子外，還可以應(yīng)用離子交換法、超濾和反滲透法分出無(wú)機(jī)離子，其實(shí)施方案為1、離子交換法使含有蛋白質(zhì)、還原糖和脂肪等營(yíng)養(yǎng)成份的液體通過(guò)裝有離子交換樹脂的分子篩(或交換柱)，將液體中的無(wú)機(jī)離子分離出去。其反應(yīng)式為
式中的R為樹脂的骨架、-SO3H為功能團(tuán)。
該法利用了樹脂能吸附液體中的無(wú)機(jī)離子，而不能吸附液體中的大分子有機(jī)物質(zhì)的特性，使液體中的無(wú)機(jī)離子分離而改變蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，使液體中的蛋白質(zhì)、還原糖和脂肪等物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化成便于人體吸收的各種氨基酸、有機(jī)酸和多種維生素的混合液體-大豆蛋白乳。
2、超濾和反滲透法利用超濾和反滲透法，使含有蛋白質(zhì)、還原糖和脂肪等物質(zhì)的液體在外加壓力的作用下，有選擇的通過(guò)一合適的醋酸纖維素膜。由于無(wú)機(jī)離子的體積較小，能透過(guò)醋酸纖維素膜，而較大的有機(jī)分子不能透過(guò)，從而實(shí)現(xiàn)分出無(wú)機(jī)離子的目的。使含有蛋白質(zhì)、還原糖和脂肪等物質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，將其分解轉(zhuǎn)化成含各種氨基酸、有機(jī)酸和多種維生素的混合液體-大豆蛋白乳。
權(quán)利要求
1.一種用豆廢水生產(chǎn)蛋白乳的方法；其特征在于使含蛋白質(zhì)、還原糖和脂肪等物質(zhì)的液體通過(guò)析出離子的方法，在外加電場(chǎng)的作用下，使該液體中的陰離子通過(guò)陰離子交換膜，向陽(yáng)極方向移動(dòng)，遇到陽(yáng)離子交換膜則不能通過(guò)而被留在濃縮室6中；同時(shí)，液體中的陽(yáng)離子通過(guò)陽(yáng)離子交換膜向陰極方向移動(dòng)，遇到陰離子交換膜則不能通過(guò)，也被留在濃縮室6中，從而液體中的無(wú)機(jī)離子被析出，液體中的蛋白質(zhì)、還原糖和脂肪等物質(zhì)在外加電場(chǎng)的作用下改變其結(jié)構(gòu)，化學(xué)鍵斷裂，使其分解轉(zhuǎn)化成便于人體吸收的氨基酸、有機(jī)酸和多種維生素的混合液體；其分離過(guò)程中陰、陽(yáng)兩極的化學(xué)反應(yīng)是在陽(yáng)極在陰極
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用豆廢水生產(chǎn)蛋白乳的方法，其特征在于可用離子交換法、超濾和反滲透法析出無(wú)機(jī)離子，離子交換法主要是利用樹脂能吸附液體中的無(wú)機(jī)離子，而不能吸附液體中的大分子有機(jī)物質(zhì)的特性，使液體中的無(wú)機(jī)離子分離出而改變蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
全文摘要
一種用豆廢水生產(chǎn)蛋白乳的方法。該方法屬于對(duì)食品深加工的工藝，由于在豆制品生產(chǎn)過(guò)程中需排出許多含有大量蛋白質(zhì)、還原糖、脂肪及多種維生素的廢水(俗稱黃漿水)，因此造成了很大的浪費(fèi)。本發(fā)明就基于這種因素，利用分出無(wú)機(jī)離子的方法對(duì)廢水進(jìn)行加工處理，從而使液體中的蛋白質(zhì)、還原糖和脂肪等物質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使其分解轉(zhuǎn)化成便于人體吸收的含有各種氨基酸、有機(jī)酸和多種維生素的混合液體——大豆蛋白乳。
文檔編號(hào)A23J1/16GK1068711SQ9110511
公開日1993年2月10日 申請(qǐng)日期1991年7月23日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月23日
發(fā)明者韓茂生 申請(qǐng)人:韓茂生