申请日2006.07.12
公开(公告)日2006.12.27
IPC分类号A23K1/175
摘要
用茶多酚有机污水制备饲料添加剂的方法，步骤如下：1)预处理：茶多酚有机污水冷却并过滤去除悬浮微小颗粒，得到预处理后的茶多酚有机污水;2)膜分离浓缩：用反渗透膜以错流过滤方式对预处理后的茶多酚有机污水进行膜分离循环浓缩得到含固量15～35%的茶多酚浓缩污水;3)干燥制粉：茶多酚浓缩污水干燥制粉得到饲料添加剂;4)渗透水循环使用：膜分离浓缩过程透过反渗透膜的渗透水，返回生产车间循环使用。本发明的优点：膜分离浓缩方法与传统的蒸馏浓缩等方法比较，省去了巨大的汽化潜热消耗，故成本低;可大大减少茶多酚生产过程中乙酸乙脂等化学试剂的消耗，降低生产成本;茶多酚有机污水回收制备饲料添加剂，省却污水处理费用且变废为宝。
权利要求书
1、一种用茶多酚有机污水制备饲料添加剂的方法，其特征在于该方法步骤 如下：
1)预处理：茶多酚有机污水冷却并过滤去除其中悬浮的微小颗粒，得到预处 理后的茶多酚有机污水;
2)膜分离浓缩：用反渗透膜以错流过滤方式对预处理后的茶多酚有机污水进 行膜分离循环浓缩得到含固量为15～35%的茶多酚浓缩污水;
3)干燥制粉：将茶多酚浓缩污水干燥制粉，得到饲料添加剂;
4)渗透水循环使用：在膜分离浓缩过程中透过反渗透膜的渗透水，返回生产 车间循环使用。
2、根据权利要求1所述的用茶多酚有机污水制备饲料添加剂的方法，其特 征在于所述的茶多酚有机污水的冷却采用内通循环冷却水的换热器进行强制冷 却，或采用自然冷却方式。
3、根据权利要求1所述的用茶多酚有机污水制备饲料添加剂的方法，其特 征在于所述的茶多酚有机污水的过滤采用低压泵输送到精密过滤器的过滤方式。
4、根据权利要求1所述的用茶多酚有机污水制备饲料添加剂的方法，其特 征在于所述的茶多酚有机污水的膜分离浓缩，采用反渗透膜为耐压强度30～ 60kgf/cm2的聚酰胺复合膜，脱盐率98～99.9%。
5、根据权利要求1所述的用茶多酚有机污水制备饲料添加剂的方法，其特 征在于所述的茶多酚浓缩污水的干燥制粉方法采用喷雾干燥或冷冻干燥或真空 干燥或旋转闪蒸干燥。
6、根据权利要求1所述的用茶多酚有机污水制备饲料添加剂的方法，其特 征在于所述的膜分离浓缩与干燥制粉之间添加进一步浓缩污水的减压蒸馏。
7、根据权利要求6所述的用茶多酚有机污水制备饲料添加剂的方法，其特 征在于所述的减压蒸馏采用单个蒸发器的减压蒸馏或多个蒸发器串接的多级减 压蒸馏。
说明书
用茶多酚有机污水制备饲料添加剂的方法
技术领域
本发明涉及一种用茶多酚有机污水制备饲料添加剂的方法。
背景技术
我国是世界上最主要的茶叶生产国。由于近年来国际茶叶市场需求量相对饱 和、供略大于求，导致我国茶叶出口形势不容乐观、内销价格下降，因此提取利 用茶叶中的功能性成分，开辟茶叶新用途，是茶叶产业发展的新方向。
茶叶的药用价值历史悠久，茶的保健作用可追溯到《神农本草经》。茶叶中 最主要的具有特殊药用价值的成分是茶多酚(TeaPolyphenols，TP)，占茶叶干 重的20～35%。茶多酚具有抗衰老、降血酯、抗辐射、减肥、防腐等多方面的药 理功效，在生物医学、食品加工和日用化工等领域有十分广阔的应用前景。如张 光玉[饲料广角2000(1)：19-24]介绍茶多酚是一种极有潜力的新型饲料添加剂。
从茶叶中提取茶多酚的方法是利用茶多酚易溶于水的特性，蒸煮茶叶使其中 的茶多酚溶解于水中，然后采用各种方法从水中进行提取，目前茶多酚提取方法 主要有：溶剂萃取法、盐沉淀提取法、树脂法和超临界萃取法。如中国专利申请 号96105633.9“一种茶多酚的提取方法”、中国专利号96113134.9“在茶叶中提 取茶多酚及其副产品的方法”、中国专利号02139219.6“一种制备高儿茶素、低 咖啡因含量茶多酚的新方法”、中国专利申请号200310114694.3“茶叶中有效成 分综合制备工艺”、中国专利申请号200410015905.2“从茶叶中综合提取茶多糖、 茶多酚、茶氨酸、咖啡碱的方法”、中国专利申请号200510042629.3“一种从 茶叶中提取茶多酚副产咖啡碱和茶多糖的方法”等等。
茶多酚有机污水是茶叶提取茶多酚后的剩余母液。由茶多酚的生产工艺可 知，茶多酚有机污水的成分与茶叶中的水溶性成分基本相同，主要有氨基酸、糖 分、茶多酚等。由于其中的茶多酚对细菌(包括厌氧、好氧及兼性细菌)有很强 的抑制作用，且茶多酚的抑菌能力与其浓度呈正比，导致茶多酚有机污水的处理 难度大，目前在国内外尚无成熟的处理工艺。同济大学的孟建平等[中国给水排 水2002，18(6)：77-79]通过试验提出了一套可行的处理方案，即采用混凝沉 淀-水解酸化-接触氧化-混凝沉淀的组合工艺处理茶多酚生产废水，其最终出水 COD≤100mg/L。南京大学环境学院的任洪强等[环境科学学报2002，22(6)： 792-795]通过混凝气浮法去除废水中的大量悬浮物质，然后用新型高效厌氧膨胀 颗粒污泥床反应器(EGSB)净化去除废水中的大部分可降解有机污染物，最后设 置了好氧复合生物反应器(CAAS)和生物滤池。应用“EGSB-CAAS”工艺处理茶 多酚废水的工业化研究表明，当进水COD为36960-43182mg/L、SS为 6562-10904mg/L时，经混凝气浮预处理后，采用“EGSB-CAAS”工艺进行处理， 系统COD和SS去除率达99%以上，出水可达标排放。
但上述以达标排放为目标的处理工艺是将茶多酚有机污水进行无害化处理， 不仅需要生产厂家每年额外负担一笔可观的污水处理费用，而且不能回收利用污 水中氨基酸、糖分、茶多酚等水溶性的营养物质。如能将茶多酚有机污水进行资 源化处理，将污水中的氨基酸、糖分、茶多酚等水溶性成分进行低成本地处理回 收，制备成为饲料添加剂，则可变废为宝，取得良好的社会和经济效益。中国专 利号03114898.0“从提取过茶多酚的下脚料中提取茶多糖的方法”披露一种从 提取过茶多酚的含糖量10～15%的绿色粉末下脚料作为原料，用7～10倍质量比 的水浸泡溶解多糖，再用1～10%果胶酶40～60℃作用2～3小时，然后用3000～ 4000转/分钟离心过滤除掉不溶性杂质，再加入2～8倍体积的氯仿萃取茶碱和 杂蛋白，静置分层，取上清亮褐色液体，真空干燥即得含糖量35～50%的粗多糖。 但该技术并不适用于茶多酚有机污水的处理。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术的不足，为茶多酚生产企业提供一种低成本 的用茶多酚有机污水制备饲料添加剂的方法。
本发明的发明目的通过以下技术方案实现：一种用茶多酚有机污水制备饲料 添加剂的方法，其特征在于该方法步骤如下：
1)预处理：茶多酚有机污水冷却并过滤去除其中悬浮的微小颗粒，得到预 处理后的茶多酚有机污水;
2)膜分离浓缩：用反渗透膜以错流过滤方式对预处理后的茶多酚有机污水 进行膜分离循环浓缩得到含固量为15～35%的茶多酚浓缩污水;
3)干燥制粉：将茶多酚浓缩污水干燥制粉，得到饲料添加剂;
4)渗透水循环使用：在膜分离浓缩过程中透过反渗透膜的渗透水，返回生 产车间循环使用。
所述的茶多酚有机污水的冷却采用内通循环冷却水的换热器进行强制冷却， 或采用自然冷却方式。
所述的茶多酚有机污水的过滤采用低压泵输送到精密过滤器的过滤方式。
所述的茶多酚有机污水的膜分离浓缩，采用反渗透膜为耐压强度30～ 60kgf/cm2的聚酰胺复合膜，脱盐率98～99.9%。
所述的茶多酚浓缩污水的干燥制粉方法采用喷雾干燥或冷冻干燥或真空干 燥或旋转闪蒸干燥。
所述的膜分离浓缩与干燥制粉之间添加进一步浓缩污水的减压蒸馏。
所述的减压蒸馏采用单个蒸发器的减压蒸馏或多个蒸发器串接的多级减压 蒸馏。
本发明的优点：1)膜分离浓缩方法，是利用反渗透膜在外部压力作用下分 离出污水中的水分，未发生相变，与传统的蒸馏浓缩等方法比较，省去了巨大的 汽化潜热的消耗，具有成本低的优点;2)膜分离浓缩过程中，茶多酚有机污水 中残留的乙酸乙脂等化学试剂，可透过反渗透膜进入到渗透水中，返回生产车间 循环使用，因此可大大减少茶多酚生产过程中乙酸乙脂等化学试剂的消耗，降低 生产成本;3)为茶多酚生产企业提供了低成本处理回收茶多酚有机污水中的营 养物质制备成饲料添加剂，既为企业节约了一笔可观的污水处理费用，又是变废 为宝，具有良好的社会效益和经济效益。
