申请日2011.12.20
公开(公告)日2012.06.13
IPC分类号A23K1/14
摘要
本发明公开了一种从木薯淀粉废水提取植物蛋白质方法，充分利用木薯生产淀粉过程中排出含淀粉的黄浆废水，其特征在于包括以下步骤：1、将黄浆废水通过预混槽引入反应沉淀池，并在预混槽中计量投入蛋白质沉淀剂和石灰水，控制池水的碱度，沉淀时间1～2小时，产生沉淀物;2、将沉淀物引到搅拌池，加入含亚铁的盐并搅拌均匀，得溶解物;3、用泵抽压把溶解物输送到压滤机中进行压滤，得滤渣;4、滤渣经烘干打粉后即可包装成为产品。该方法成本低和工艺简单，利用蛋白质对某种药物的反应，在微碱性条件下凝柝出来，加入的药剂已与蛋白质结为一体而沉淀，通过机械回收产品，排出水不存在药物残留，污染物大幅削减，有利于后续生化处理。
权利要求书
1.一种从木薯淀粉废水提取植物蛋白质方法，充分利用木薯生产淀粉过程中排出含淀粉的黄浆废水，其特征在于包括以下步骤：
(1)将黄浆废水通过预混槽引入反应沉淀池，并在预混槽中计量投入蛋白质沉淀剂和石灰水，控制池水的碱度，沉淀时间1～2小时，产生沉淀物;
(2)将沉淀物引到搅拌池，加入含亚铁的盐，并搅拌均匀，得溶解物;
(3)把溶解物输送到压滤机中进行压滤，得滤渣;
(4)滤渣经烘干打粉后即可包装成为产品。
2.根据权利要求1所述的从木薯淀粉废水提取植物蛋白质方法，其特征在于：
所述的蛋白质沉淀剂由以下重量份的原料构成：
尿素20～30份，食用红色素0.05～1.5份，水80～200份;
制备方法为：
按重量份比例取各原料置于容器中拌均，加热至90～1000C，保温时间15～30分钟;冷却至常温后再加水80～150份稀释，成品备用。
3.根据权利要求1所述的从木薯淀粉废水提取植物蛋白质方法，其特征在于：
所述控制池水的碱度值为pH= 7.0～7.5。
4.根据权利要求1所述的从木薯淀粉废水提取植物蛋白质方法，其特征在于：
亚铁盐的加入量为每立方米沉淀物加3～7kg。
5.根据权利要求2所述的从木薯淀粉废水提取植物蛋白质方法，其特征在于：
所述的蛋白质沉淀剂由以下重量份的原料构成：
尿素25份，食用红色素0.08份，水100份;
制备方法为：
按重量份比例取各原料置于容器中拌均，加热至950C，保温时间20分钟;冷却至常温后再加水110份稀释，成品备用。
6.根据权利要求3所述的从木薯淀粉废水提取植物蛋白质方法，其特征在于：
所述控制池水的碱度值采用石灰水来调节。
7.根据权利要求4所述的从木薯淀粉废水提取植物蛋白质方法，其特征在于：
所述的含亚铁的盐为硫酸亚铁Fe3SO4.7H2O含量>80%。
8.根据权利要求1所述的从木薯淀粉废水提取植物蛋白质方法，其特征在于：
所述计量投入蛋白质沉淀剂为，蛋白质沉淀剂：黄浆废水=1：40000～60000立方米。
9.根据权利要求1所述的从木薯淀粉废水提取植物蛋白质方法，其特征在于：
所述计量投入蛋白质沉淀剂为，蛋白质沉淀剂：黄浆废水=1：50000。
10.根据权利要求6所述的从木薯淀粉废水提取植物蛋白质方法，其特征在于：
所述石灰水的浓度为15% 。
说明书
一种从木薯淀粉废水提取植物蛋白质方法
技术领域
本发明涉及一种从植物提取蛋白质的方法，尤其是从木薯中提取蛋白质的 方法。
背景技术
目前，在用木薯生产淀粉的过程中，都会排出黄浆废水。该黄浆废水主要 成份为：植物蛋白质、黄浆、残余淀粉等，向外排出造成环境污染。多年来这 黄浆废水的处理是一大难题，未能够得到根治，由于黄浆废水浓度高，其中的 植物蛋白质易于氧化变质，导致水质变差，增加了处理难度。
在木薯生产淀粉打浆过程中，木薯中的蛋白质溶于水中，不能与淀粉通过 离心分离出来，成为高浓废水排出生产车间。由于黄浆蛋白质极难降解，增加 了废水治理难度，致使环保处理达标排放非常困难。很多淀粉厂为了寻求处理 达标的路子，只单纯地扩大生化处理设施，延长厌氧和好氧时间，有的把厌氧 罐搞成很庞大，投入巨额资金，但仍然未能解决问题，处理水排放仍然超标。 根据试验的数据，每吨黄浆废水可提取约7公斤植物蛋白质。而一般用木薯生 产淀粉的厂家每天的黄浆废水排放量都大于2000吨，至少可提取蛋白质14吨。 蛋白质是一种与人们的生活关系密切的物质，这么多的好物质在废水里面，并 排出，很浪费。因此，必须要把蛋白质从废水提取出来，这是淀粉厂环保治污 急待解决的难题，也只有这样才能减轻污染负荷，有利于后续生化处理，使废 水达标排放。
当前，很多人也尝试要把蛋白质从废水中提取出来，而蛋白质溶于水中， 无法回收，必须通过药物处理，把蛋白质凝聚出来并沉淀，再者蛋白质粘性大， 过滤性差，过滤回收难度大。也要用药物处理改变其粘性，才能有望通过机械 作用将蛋白质提取出来。
饲料业是与人们生活息息相关的产业，养殖业离不开饲料工业，以我区为 例，养殖业每年消耗各种优质饲料约50万吨，其中需用豆粕蛋白质作饲料添 加剂18万吨，市场需求量大，加上饲料属于易耗商品，我区饲料厂众多面广， 木薯蛋白粉产品的销售市场广泛，销路前景很好。
据了解，国内外饲料企业所需的蛋白质，基本上采用大豆豆粕，用木薯蛋 白做饲料产品仍处于空白。
现有饲料厂所需原料豆粕的蛋白质含量通常为30～40%，而从黄浆废水提取 的蛋白粉，蛋白质含量最高达到27%。比豆粕稍低，但木薯蛋白是从废水中提取， 无需花钱购买原料，产品成本低，因此，木薯蛋白产品与大豆豆粕产品有很强 的竞价优势，木薯蛋白作为新兴的饲料原材料供应市场，将会促进饲料行业的 向前发展。
根据有关资料记载，国内北方及日本也有马玲薯淀粉废水提取蛋白质的报 道，已有人把该技术应用到木薯淀粉废水的处理，可能是废水中的成份不同原 因，未获成功。也有人提出木薯淀粉废水提取蛋白质，但未有提取成功的报道， 更没有规模化生产。
根据国外从植物提取蛋白质技术资料来看，该技术所用的是无机盐饱和法， 即在废水中加入无机盐，达到饱和后蛋白质凝柝出来，这种方法是成本高，提 取后的废水浓度高还需另行处理，把加入的无机盐提出来。工艺较复杂。
发明内容
本发明的目的是提供成本低和工艺简单的一种从木薯淀粉废水提取植物蛋 白质方法。
为达上述目的，本发明的技术方案为：
一种从木薯淀粉废水提取植物蛋白质方法，充分利用木薯生产淀粉过程中排 出含淀粉的黄浆废水，其特征在于包括以下步骤：
1、将黄浆废水通过预混槽引入反应沉淀池，并在预混槽中计量投入蛋白质 沉淀剂和石灰水，控制池水的碱度，沉淀时间1～2小时，产生沉淀物;
2、将沉淀物引到搅拌池内，加入含亚铁的盐，并搅拌均匀，得溶解物;
3、把溶解物输送到压滤机中进行压滤，得滤渣;
4、滤渣经烘干打粉后即可包装成为产品。
所述的蛋白质沉淀剂由以下重量份的原料构成：
尿素20～30份，食用红色素0.05～1.5份，水80～200份;
制备方法为：
按重量份比例取各原料置于容器中拌均，加热至90～100℃，保温时间15～ 30分钟;冷却至常温后再加水80～150份稀释，成品备用。
所述控制池水的碱度值为pH=7.0～7.5。
亚铁盐的加入量为每立方米沉淀物加3～7kg。
本发明的优点是：
1)、生产成本低，每吨蛋白所需药剂成本低于300元;
2)、工艺简单，药剂与蛋白质反应凝析沉淀，药剂不会残留于溶液中;
3)、原废水中污染物高达17000mg/l，提取蛋白后降到9500mg/l，降低45%， 处理后废水易于处理达标排放。
本发明的技术方案是利用蛋白质对某种药物的反应，在微碱性条件下凝柝 出来，加入的药剂已与蛋白质结为一体而沉淀，通过机械回收产品，因此处理 水不存在药物残留问题，出水污染物大幅削减，有利于后续生化处理。为使木 薯淀粉生产排出的废水达到国家要求的排放标准，提供了有利的条件。
具体实施方式
从木薯淀粉废水提取植物蛋白质的工艺流程为：
蛋白质沉淀剂和石灰水
↓
木薯淀粉黄浆废水→预混槽→反应沉淀池→浓缩池→压滤→烘干→粉碎→包装
↑
亚铁
从以上的工艺流程线路中可知，从生产车间排出来的黄浆废水进入调节池， 用提升泵将池中的黄浆废水抽至反应沉淀池入口前的预混槽，通过预混槽进入 反应沉淀池中;在预混槽中计量投入蛋白质沉淀剂和石灰水，利用水流作用在 预混槽中将蛋白质沉淀剂和石灰水与废水混匀。由于废水呈微酸性，而蛋白质 沉淀剂与蛋白质作用需在微碱性条件下才能反应，故用石灰水调节致废水碱度 值为pH=7～7.5，此时废水中的蛋白质反应呈现凝柝，并不断增大颗粒。在反 应沉淀池中利用水流缓慢，沉淀时间延长，加上重力作用，蛋白质很快沉于池 底部，实现清浊分离，上清液从池顶部自流去生化系统继续处理。由于蛋白质 沉淀剂已与蛋白质凝聚共沉淀，所以药物不会留于溶液中，上清水也因此而易 于环保处理。
本工艺处理方式为连续性，处理参数为：提升泵废水流量为65m3/h，蛋白 质沉淀剂加入量为13L/h，其反应温度为常温反应。沉淀物从底阀流出至搅拌池， 由于黄浆及蛋白质粘性高，过滤性差。因此，每立方沉淀物再加入3～7kg硫酸 亚铁，搅拌待其溶解，可降低沉淀物粘性，提高过滤性能，再用泵抽压到压滤 机，过滤物经烘干打粉后即为产品。
所述的含亚铁的盐为硫酸亚铁Fe3SO4.7H2O含量>80%，，加入量为每立方米 沉淀物加3～7kg。
在对黄浆废水处理实践中，对蛋白质沉淀剂组成的原料重量份作了以下调 节实验：
A：尿素20～25份，食用红色素0.05～1份，水80～100份;
B：尿素25～30份，食用红色素1～1.5份，水100～200份;
其中有包括C：尿素25份，食用红色素0.08份，水100份;
尿素、食用红色素为粉末状，分别取A、B和C三组范围中的原料混合后进 行加热至90～95℃、95～100℃，以及其中的95℃;保温时间15～20分钟、20～ 30分钟，和其中的20分钟;冷却至常温后再加水80～110份、110～150份， 与其中的110份稀释，成品备用。这些成品用于上述从木薯淀粉废水提取植物 蛋白质的工艺，效果稳定，为确定技术方案和各参数做出了根本的贡献。
石灰水浓度一般取15%，当石灰水加入反应沉淀池使废水的pH=7.6以上 值时，沉淀物不增加;当pH低于7.0时，沉淀物减少。因此，石灰水调废水的 碱度值在pH=7.0～7.5内为最佳反应条件。
在对反应沉淀池中废水的碱度值pH=7.0～7.5时，分别用A、B和C三组 范围中的原料制成的蛋白质沉淀剂，对同一定量的黄浆废水作提取植物蛋白质 的处理，其结果者较稳定，其中以C组的原料制成、原料混合后，加热至95℃、 保温时间20分钟、冷却至常温后再加水110份稀释的蛋白质沉淀剂产生的效果 最好。
当用上述A、B和C三组原料制成的蛋白质沉淀剂处理不同量的黄浆废水时 有：
蛋白质沉淀剂∶黄浆废水=1∶50000立方米，即50000立方米废水加蛋白质 沉淀剂1立方米，可获取5.0～5.2吨蛋白产品，蛋白质含量约18%;
蛋白质沉淀剂∶黄浆废水=1∶40000立方米时，以废水量10000m3为例，获 取蛋白产品4.8～5.1吨蛋白产品，蛋白质回收比例无增加，质量是18%左右， 因此，加大药剂用量无意义;
蛋白质沉淀剂∶黄浆废水=1∶60000时，蛋白回收比减少，获蛋白产品4.3～ 4.8吨蛋白产品，而且质量降至13%左右;
因此，蛋白质沉淀剂加入量与废水之比最佳配方是蛋白质沉淀剂∶黄浆废 水=1∶50000。
