申请日2003.06.04
公开(公告)日2005.12.28
IPC分类号C07D311/30
摘要
一种从大豆乳清废水中提取大豆异黄酮的方法，涉及大豆深加工和废水资源化再利用技术领域。该方法为：将大豆加工废水进行调pH值、离心、预过滤和微滤等预处理;然后进行一级吸附提取大豆异黄酮粗提液;再进行二级吸附提取高纯度大豆异黄酮。实验证明，该方法得到的大豆异黄酮产品品质和净含量都达到了世界先进水平。本发明工艺简单，所需设备均为大豆深加工行业和水处理行业的普通装置，所用弱极性大孔吸附树脂也是市售产品，非常易于推广，具有广阔的市场前景。本发明可以进一步治理大豆乳清废水的污染，具有显著的经济效益、环境效益和社会效益。
権利要求書
1.一种从大豆乳清废水中提取大豆异黄酮的方法，其特征在于包括 如下步骤，
①预处理：
a)将大豆分离蛋白碱溶酸沉工艺排放的大豆乳清废水投入絮凝罐，通 过调节pH值和添加电解质进行絮凝离心;b)将絮凝离心液通过袋式过 滤器和微滤器过滤，得到微滤透过液A1;C)将微滤透过液A1通过超滤 装置浓缩，得到超滤透过液B1和超滤浓缩液C1;
②一级吸附提取大豆异黄酮粗提液：
a)将超滤透过液B1在1～3BV/h的流速下通过弱极性大孔吸附树脂， 得到流出液D1和被大孔吸附树脂吸附的物料E1;b)先后用体积均为 1.5～3BV的纯水和5%～20%乙醇在1～3BV/h的流速下对大孔吸附树脂进 行淋洗，得到纯水淋洗液F1，乙醇淋洗液经回收乙醇后回用;c)用体 积为1.5～3BV的70%～90%乙醇在1～3BV/h的流速下将吸附在大孔树脂 上的物料E1洗脱，得到洗脱液G1，即为大豆异黄酮粗提液;
③二级吸附提取高纯度大豆异黄酮：
a)在加热温度为50～75℃、操作负压为0.08～0.095MPa下对洗脱液 G1进行减压浓缩回收乙醇，得到浓缩液H1;b)向浓缩液H1中加入相当 于其体积2～4倍的纯水，得到二级吸附原料液I1;c)将二级吸附原料 液I1在1～3BV/h的流速下再次通过弱极性大孔吸附树脂，得到流出液 J1和被大孔吸附树脂吸附的物料K1;d)先后用体积均为1.5～3BV的纯 水和5%～20%乙醇在1～3BV/h的流速下对大孔吸附树脂进行淋洗;e) 用体积为1.5～3BV的70%～90%乙醇在1～3BV/h的流速下将吸附在大孔 树脂上的物料K1洗脱，得到洗脱液M1;f)在加热温度为50～75℃、操 作负压为0.08～0.095MPa下对洗脱液M1进行减压浓缩回收乙醇，得到 浓缩液N1;g)对浓缩液N1进行灭菌、加入纯水和喷雾干燥，得到大豆 异黄酮产品P1，BV为树脂床层体积。
2.据权利要求1所述的从大豆乳清废水中提取大豆异黄酮的方 法，其特征在于，在所述步骤③的操作过程a)和f)中得到的浓缩液的乙 醇含量小于5%，体积缩减为原有的1/6～1/4。
3.一种从大豆乳清废水中提取大豆异黄酮的方法，其特征在于包 括如下步骤，
①预处理：
a)将大豆分离蛋白碱溶酸沉工艺排放的大豆乳清废水投入絮凝罐，通 过调节pH值和添加电解质进行絮凝离心;b)将絮凝离心液通过袋式过 滤器和微滤器过滤，再通过超滤装置浓缩，得到超滤透过液A2和超滤浓 缩液B2;c)将超滤透过液A2通过纳滤装置浓缩，得到纳滤透过液C2 和纳滤浓缩液D2;
②一级吸附提取大豆异黄酮粗提液：
a)向纳滤浓缩液D2中加入相当于其体积0.5～3倍的纯水，得到一 级吸附原料液D2-S;b)将一级吸附原料液D2-S在0.5～1.5BV/h的流 速下通过弱极性大孔吸附树脂，得到流出液F2和被大孔吸附树脂吸附的 物料E2;C)先后用体积均为1.5～3BV的纯水和5%～20%乙醇在0.5～ 1.5BV/h的流速下对大孔吸附树脂进行淋洗，得到纯水淋洗液F2-N和乙 醇淋洗液，其中纯水淋洗液F2-N和流出液F2一起用于回收大豆低聚糖， 乙醇淋洗液经回收乙醇后回用;d)用体积为1.5～3BV的70%～90%乙醇 在0.5～1.5BV/h的流速下将吸附在大孔树脂上的物料E2洗脱，得到洗 脱液G2，即为大豆异黄酮粗提液;
③二级吸附提取高纯度大豆异黄酮：
a)在加热温度为50～75℃、操作负压为0.08～0.095MPa下对洗脱液 G2进行减压浓缩回收乙醇，得到浓缩液H2;b)向浓缩液H2中加入相当 于其体积2～4倍的纯水，得到二级吸附原料液I2;c)将二级吸附原料 液I2在0.5～1.5BV/h的流速下再次通过弱极性大孔吸附树脂，得到流 出液J2和被大孔吸附树脂吸附的物料K2;d)先后用体积均为1.5～3BV 的纯水和5%～20%乙醇在0.5～1.5BV/h的流速下对大孔吸附树脂进行淋 洗;e)用体积为1.5～3BV的70%～90%乙醇在0.5～1.5BV/h的流速下 将吸附在大孔树脂上的物料K2洗脱，得到洗脱液M2;f)在加热温度为 50～75℃、操作负压为0.08～0.095MPa下对洗脱液M2进行减压浓缩回 收乙醇，得到浓缩液N2;g)对浓缩液N2进行灭菌、加入纯水和喷雾干 燥，得到大豆异黄酮产品P2，BV为树脂床层体积。
4.根据权利要求3所述的从大豆乳清废水中提取大豆异黄酮的 方法，其特征在于，在所述步骤③的操作过程a)和f)中得到的浓缩液的 乙醇含量小于5%，体积缩减为原有的1/6～1/4。
说明书
一种从大豆乳清废水中提取大豆异黄酮的方法
技术领域
本发明涉及大豆深加工和废水资源化技术领域，特别是从大豆乳清 废水中提取大豆异黄酮的方法。
背景技术
目前国内大豆分离蛋白的生产主要是采用传统的碱溶酸沉工艺，该 工艺每生产1吨大豆分离蛋白约排放40～70m3大豆乳清废水，其CODCr 的一般范围为15000～30000mg/L。现有技术对大豆乳清废水的处理采 用较多的是厌氧—好氧生物处理工艺，该传统工艺一般可以将大豆乳 清废水中的CODCr去除80～90%。但这种生物处理工艺处理效果不稳定， 常常受到废水水质、季节变化等多种客观因素的制约，同时设备的投 资费用较高，也造成了废水中大豆生物活性物质的浪费。
针对此问题，本申请人已申请了中国发明专利，申请号为 01141943.1的“利用膜分离处理大豆加工废水的方法”，它提供了一种 利用膜分离技术从大豆乳清废水中提取大豆乳清蛋白和大豆低聚糖的 工艺。但此技术未涉及从大豆乳清废水中提取大豆异黄酮的工艺，而 且国内也尚未见有关于从大豆乳清废水中提取大豆异黄酮的报道。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题和不足，本发明的任务是提供一种 从大豆乳清废水中提取大豆异黄酮的方法，它可以更进一步实现大豆 乳清废水的资源化处理，减少其对环境的污染，提高经济效益。
本发明的技术方案以如下两种工艺方法实现：
方法一的步骤，
①预处理：
a)将大豆分离蛋白碱溶酸沉工艺排放的大豆乳清废水投入絮凝罐， 通过调节pH值和添加电解质进行絮凝离心;b)将絮凝离心液通过袋 式过滤器和微滤器过滤，得到微滤透过液A1;C)将微滤透过液A1通过 超滤装置浓缩，得到超滤透过液B1和超滤浓缩液C1;
②一级吸附提取大豆异黄酮粗提液：
a)将超滤透过液B1在1～3BV/h的流速下通过弱极性大孔吸附树脂， 得到流出液D1和被大孔吸附树脂吸附的物料E1;b)先后用体积均为 1.5～3BV的纯水和5%～20%乙醇在1～3BV/h的流速下对大孔吸附树脂 进行淋洗，得到纯水淋洗液F1，乙醇淋洗液经回收乙醇后回用;c)用 体积为1.5～3BV的70%～90%乙醇在1～3BV/h的流速下将吸附在大孔 树脂上的物料E1洗脱，得到洗脱液G1，即为大豆异黄酮粗提液;
③二级吸附提取高纯度大豆异黄酮：
a)在加热温度为50～75℃、操作负压为0.08～0.095MPa下对洗脱 液G1进行减压浓缩回收乙醇，得到浓缩液H1;b)向浓缩液H1中加入 相当于其体积2～4倍的纯水，得到二级吸附原料液I1;c)将二级吸 附原料液I1在1～3BV/h的流速下再次通过弱极性大孔吸附树脂，得 到流出液J1和被大孔吸附树脂吸附的物料K1;d)先后用体积均为 1.5～3BV的纯水和5%～20%乙醇在1～3BV/h的流速下对大孔吸附树脂 进行淋洗;e)用体积为1.5～3BV的70%～90%乙醇在1～3BV/h的流速 下将吸附在大孔树脂上的物料K1洗脱，得到洗脱液M1;f)在加热温 度为50～75℃、操作负压为0.08～0.095MPa下对洗脱液M1进行减压 浓缩回收乙醇，得到浓缩液N1;g)对浓缩液N1进行灭菌、加入纯水和 喷雾干燥，得到大豆异黄酮产品P1，BV为树脂床层体积。
在上述步骤③的操作过程a)和f)中得到的浓缩液的乙醇含量小于 5%，体积缩减为原有的1/6～1/4。
方法二的步骤：
①预处理：
a)将大豆分离蛋白碱溶酸沉工艺排放的大豆乳清废水投入絮凝罐， 通过调节pH值和添加电解质进行絮凝离心;b)将絮凝离心液通过袋 式过滤器和微滤器过滤，再通过超滤装置浓缩，得到超滤透过液A2和 超滤浓缩液B2;c)将超滤透过液A2通过纳滤装置浓缩，得到纳滤透 过液C2和纳滤浓缩液D2;
②一级吸附提取大豆异黄酮粗提液：
a)向纳滤浓缩液D2中加入相当于其体积0.5～3倍的纯水，得到一 级吸附原料液D2-S;b)将一级吸附原料液D2-S在0.5～1.5BV/h的流 速下通过弱极性大孔吸附树脂，得到流出液F2和被大孔吸附树脂吸附 的物料E2;C)先后用体积均为1.5～3BV的纯水和5%～20%乙醇在 0.5～1.5BV/h的流速下对大孔吸附树脂进行淋洗，得到纯水淋洗液 F2-N和乙醇淋洗液，其中纯水淋洗液F2-N和流出液F2一起用于回收 大豆低聚糖，乙醇淋洗液经回收乙醇后回用;d)用体积为1.5～3BV 的70%～90%乙醇在0.5～1.5BV/h的流速下将吸附在大孔树脂上的物 料E2洗脱，得到洗脱液G2，即为大豆异黄酮粗提液;
③二级吸附提取高纯度大豆异黄酮：
a)在加热温度为50～75℃、操作负压为0.08～0.095MPa下对洗脱 液G2进行减压浓缩回收乙醇，得到浓缩液H2;b)向浓缩液H2中加入 相当于其体积2～4倍的纯水，得到二级吸附原料液I2;c)将二级吸 附原料液I2在0.5～1.5BV/h的流速下再次通过弱极性大孔吸附树脂， 得到流出液J2和被大孔吸附树脂吸附的物料K2;d)先后用体积均为 1.5～3BV的纯水和5%～20%乙醇在0.5～1.5BV/h的流速下对大孔吸附 树脂进行淋洗;e)用体积为1.5～3BV的70%～90%乙醇在0.5～1.5BV/h 的流速下将吸附在大孔树脂上的物料K2洗脱，得到洗脱液M2;f)在 加热温度为50～75℃、操作负压为0.08～0.095MPa下对洗脱液M2进 行减压浓缩回收乙醇，得到浓缩液N2;g)对浓缩液N2进行灭菌、加入 纯水和喷雾干燥，得到大豆异黄酮产品P2，BV为树脂床层体积。
在上述步骤③的操作过程a)和f)中得到的浓缩液的乙醇含量小于 5%，体积缩减为原有的1/6～1/4。
采用本发明方法，可利用大豆乳清废水提取大豆异黄酮。实验证明， 得到的大豆异黄酮产品品质和净含量都达到了世界先进水平。本发明 工艺简单，所需设备均为大豆深加工行业和水处理行业的普通装置， 所用弱极性大孔吸附树脂也是市售产品，非常易于推广，具有广阔的 市场前景。本发明可以进一步治理大豆乳清废水的污染，具有显著的 经济效益、环境效益和社会效益。
