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如何回收馬鈴薯淀粉廢水中的蛋白質(zhì)?
點(diǎn)擊次數(shù):3199 發(fā)布時(shí)間:2019/11/1 15:34:48

  如何回收馬鈴薯淀粉廢水中的蛋白質(zhì)?
  馬鈴薯淀粉生產(chǎn)工藝流程包括原料清洗、淀粉提取和淀粉脫水干燥。原料清洗階段主要對(duì)馬鈴薯表面泥沙進(jìn)行清洗,所產(chǎn)生的廢水通??赏ㄟ^三級(jí)沉淀處理,從而循環(huán)利用,不是淀粉廢水的主要來源。淀粉提取是馬鈴薯淀粉生產(chǎn)的核心工藝,分為破碎(銼磨法)、提取和淀粉精制 3 個(gè)階段。首先,將清洗的馬鈴薯運(yùn)輸至破碎設(shè)備或采用手工方法進(jìn)行組織破碎。隨后,將充分破碎的組織液轉(zhuǎn)移至離心機(jī)或采用濾膜進(jìn)行固液分離。收集并濃縮得到粗淀粉乳。先后經(jīng)過靜置沉降和清洗去除淀粉乳中泥沙等顆粒狀雜質(zhì),制備精制淀粉乳。本工藝流程中產(chǎn)生的廢水不僅量大,而且有機(jī)質(zhì)含量高(蛋白質(zhì)等),即常說的淀粉廢水。淀粉脫水干燥是指把精制淀粉乳進(jìn)行真空吸濾和蒸汽干燥,降低其含水量,得到干燥淀粉的過程。這一工藝流程無額外用水,回收水較為清潔,可循環(huán)利用。
  馬鈴薯淀粉生產(chǎn)加工過程中,不同工藝流程均有廢水產(chǎn)生,但原料清洗和脫水干燥階段的廢水可經(jīng)簡(jiǎn)單處理后回收利用。馬鈴薯淀粉廢水主要來源于提取加工工藝流程。
  回收馬鈴薯淀粉廢水中蛋白質(zhì)方法
  回收利用馬鈴薯淀粉廢水中蛋白質(zhì)的方法主要有物理法和化學(xué)法等。盡管工藝流程和操作方法不同,但均利用了蛋白質(zhì)等電點(diǎn)和蛋白質(zhì)變性等性質(zhì)進(jìn)行分離和提取。
  1 物理法
  物理法是利用馬鈴薯淀粉蛋白質(zhì)固有的物理性質(zhì)及其可變性進(jìn)行分離。比如,根據(jù)蛋白質(zhì)的溶解度、吸附性以及起泡性等性質(zhì)特點(diǎn),發(fā)展出了泡沫分離法和超濾法。泡沫分離法是根據(jù)氣泡的表面吸附特性,通過氣泡在上浮過程中將蛋白質(zhì)等生物活性物質(zhì)吸附富集,分離塔排液,達(dá)到提取蛋白質(zhì)的目的。一般認(rèn)為,泡沫分離法回收淀粉廢水中蛋白質(zhì)效能主要受廢水溶液性質(zhì),如溶質(zhì)溶度和 pH(等電點(diǎn)吸附效果zui好),和操作特性(溫度、氣流量)的影響。
  超濾法是利用濾膜半透性對(duì)馬鈴薯淀粉廢水進(jìn)行固液分離的一種膜分離技術(shù)。研究認(rèn)為,膜集成超濾技術(shù)是回收馬鈴薯淀粉廢水中蛋白質(zhì)的較理想的技術(shù),其粗蛋白可高達(dá)回收率 90%以上。但是,超濾膜系統(tǒng)價(jià)格昂貴,并且運(yùn)行過程中容易堵塞,并不適合在中小企業(yè)推廣。
  2 化學(xué)法
  提取淀粉廢水中蛋白質(zhì)的化學(xué)方法有等電位法和絮凝法等。等電位法是指通過調(diào)節(jié) pH 值使溶液達(dá)到等電位點(diǎn),降低蛋白質(zhì)溶解度,收集蛋白質(zhì)沉淀,從而達(dá)到回收目的。絮凝法包括加熱絮凝和絮凝劑法,前者通過加熱使蛋白質(zhì)發(fā)生絮凝反應(yīng),后者通過添加無機(jī)或有機(jī)絮凝劑使蛋白質(zhì)絮凝。絮凝回收蛋白工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、回收率高,得到廣泛關(guān)注,但提取產(chǎn)品色澤差、純度低以及絮凝劑混入等問題影響了該技術(shù)的發(fā)展。選擇合適的絮凝劑和篩選絮凝與蛋白質(zhì)分離的藥劑是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。
  3 蛋白回收工藝的選擇
  馬鈴薯淀粉廢水的蛋白回收工藝選擇需綜合考慮多方面因素。既要考慮廢水特性與回收工藝的匹配性,也要考慮回收蛋白質(zhì)的成本以及蛋白質(zhì)開發(fā)利用前景。因此,工藝選擇不應(yīng)拘泥于某一種模式,而應(yīng)因地制宜選擇某種回收 模式為主體的混合工藝,比如酸熱提取與中空纖維超濾結(jié)合工藝等。

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