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1、 豆制品厂 “废水” 的治理与综合利用李月秀1)王会川2)( 1.云南师范大学化工厂,云南 昆明6500922.云南师范大学外语学院,云南 昆明650092)摘 要 利用离子交换的方法,将豆制品厂排放的 “废水” 转化成可供饮用,并含有人体所需的多种有机酸、 水解蛋白、 氨基酸等营养物质的酸甜可口的具天然水果香味的饮料。 这样既可改善工作环境,又可获得经济效益。关键词 离子交换 豆腐水 转换 饮料大豆不仅蛋白含量高,还含有丰富的钙、 磷、 钾、 铁、 单糖、B族维生素、 氨基酸和有机酸等对人 体有益的物质2。就我国人民的生活习惯及饮食 习惯而言,大豆的食品加工中,豆腐类制品占着很 大的比例。
2、根据各种调查资料表明,每生产一吨豆 腐类制品,要排放约一吨 “豆腐水”,俗称 “黄浆 水” 。 这些 “水” 中由于含氮、 糖、 盐较高,极易腐败, 使得周围环境受到很大污染,将这一资源利用起 来,作为大豆食品的系列产品,即减少了环境污 染,又可获得经济效益。 根据该水的大量分析数据及资料1得知,在 大量排放的 “黄浆水” 中含有单糖、K、P、Ca、Fe、 维 生素、 水溶性蛋白等营养成分(见表1),该水中还 含有人体所需的氨基酸(见表2)。更有趣的是该 水中所含的有机酸盐不但含量高,而且主要酸的 成份及含量同柑桔汁的成份近似(见表3)。我们 查阅了一些国内外较受欢迎的水果风味饮料2, 其主要
3、成份也同该水极相近(见表4) (注:表1至 表4附后)。 从查阅的大量资料得知,该 “水” 目前已开发 用于酵母(南京发酵厂)、 酿造白酒(沈阳腐乳厂)、 维生素(国外)、 天然水溶性紫红色素(黄石微生物 所)、 单细胞蛋白(上海)、 沼气(上海)、 饮料(昆明) 的试生产,其中用于饮料生产投资少,见效快,工艺简单,易于推广应用。 根据反复生产试验,我们现采用以下工艺和 配方生产这种饮料。 1 工艺(示意图):豆腐水转化配制均质灭菌包装 成品 2 配方 转化豆腐水: 100 Kg;灭菌水100- 200 Kg; 蔗糖: 24Kg- 30Kg 用以上方法所得饮料具有以下特点: (1)生津止渴:是
4、酸甜适口的,色泽自然,具天 然水果香味的微蛋白饮料; (2)营养丰富:含人体所需的多种营养成份; (3)有益健康:不添加任何酸味剂、 色素及香 精。 上述生产饮料的工艺关键在于将有机酸盐转 化为有机酸,其它工艺均为饮料生产的常规工 艺3,这里就不熬述,笔者根据自己的生产实践, 单就转化工段的原理和方法做详细地描述,以便 感兴趣的读者能生产出你所满意的饮料。1 转化原理生产豆腐时,豆浆中的水溶性蛋白被凝固剂 凝结成豆腐4,豆腐与水分开,分离出来的 “黄浆第19卷第3期 1999年6月云南师范大学学报 Journal of Yunnan NormalU niversity Vol . 19 No.
5、 3 Jun. 1999 收稿日期: 1998- 12- 10第一作者:李月秀,女, (1950- ),高级实验师水” 中含有大量的有机酸盐类,主要成份为柠檬 酸、 苹果酸、 酒石酸、 磷酸和琥珀酸等。 由于这些有 机酸盐类溶于水,又不被凝固剂沉淀,而留于 “黄 浆水” 中。如将这些 “黄浆水” 通过离子交换柱,则 “黄浆水” 中的有机酸盐类的阳离子Ca2+、M g2+、Fe2+、Fe3+、K+等被吸附在树脂上,树脂上的氢离 子(H+)被交换到 “黄浆水” 中,与有机酸根结合生 成有机酸,而使该水呈现天然的有机酸味及水果 香味。此时pH值一般在3左右。此过程即转化过 程。 当树脂的氢离子大部分
6、被Ca2+、M g2+、Fe2+等 阳离子替换,视树脂失效,可采用盐酸(HCl)将其 重新转为氢型而重复使用。 此过程称为再生。 以上 两过程可表示如下:52R -SO3+(ROO)2M e(R -SO3)2M e + 2ROOH(R- SO3)2M e+ 2HCl2(R- SO3)H+ M eCl2 其中: ROOH表示有机酸; 2R - SO3H表示离子 交换树脂;M e表示金属离子; (ROO)2M e表示有 机酸盐。2 方法2. 1 离子交换树脂的预处理 新填装的树脂,使用2BV 5%的稀盐酸(HCl) 洗涤树脂(BV为树脂床体积),流向采用上进下 出,并保证稀盐酸与树脂的接触时间不低
7、于1小 时。盐酸通完后,用自来水洗至pH值在5左右。 接着用2BV 2%的N aOH洗涤,洗涤时间及方法同盐酸,自来水洗涤至pH值在9左右,再用 2BV 5%的盐酸HCl再次将树脂转为氢型。 最后用 交换水或灭菌水洗至检查流出液基本无氯,至pH 值为6时待用。 2. 2 转化生产 将上述 “黄浆水” 从上口通过处理过的树脂, 流速可控制在4- 6SV(SV即单位体积树脂在单 位时间内通过液体的体积)。 可处理 “黄浆水” 量可 通过准确测得 “黄浆水” 中Ca+ +、M g+ +等阳离子 含量,再根据树脂的工作交换量1. 6克当量? 升 进行等当量交换,计算出理论上可处理的 “黄浆 水” 量;
8、再在此基础上降低20%。当下流出液的pH值 4时,视交换树脂失效,停加 “黄浆水”,用 自来水反洗(下进上出)至树脂流出液清亮后,用 5%的盐酸处理,再用灭菌水或交换水洗涤至基本 无氯后,即可进行下次黄浆水处理。 从以上讨论得出以下结论: (1)用离子交换树脂可将 “黄浆水” 中天然有 机酸盐转化成天然有机酸,并且未引进任何杂质 离子,完全保存了其原有的营养成份。 并使所生产 的饮料具有天然的水果香味和有机酸味,使之与 配制的饮料相比,有着其独特的优势。 (2)利用 “黄浆水” 生产饮料,即解决了环境污 染,又有着明显的经济效益。 (3)“黄浆水” 生产饮料的工艺,易操作推广, 并可根据市场情
9、况生产各种档次:散装浓缩、 即 饮,瓶装碳酸型饮料。表1 “黄浆水” 中主要营养成份Table1 M ajor N utrients in“Yellow starch solution”检测项目水溶性蛋白总糖KPCaFe维B2单位mg?lmg?l%mg?l水资料50054001. 50. 50. 5微量0. 1- 0. 2实测(原样)490062002. 01-2. 15-稀释样32003500-表2 黄浆水氨基酸含量(氨基酸分析仪检测) 单位:g?m lTable2 Am ino A cid Content in“yellow starch solution”(M easured w ith
10、 Am ino A cid A nalyser) unit:g?l检测项目资料实测 (稀释样)实测 (稀释样)检测项目资料实测 (稀释样)实测 (稀释样)天冬酸(A sp)67. 2417. 63. 93酪氨酸(Tyr)17. 2625. 38. 10 谷氨酸(Glu)114. 68. 351. 31缬氨酸(V al)25. 714. 141. 07 丝氨酸(Scr)25. 700. 330. 17蛋氨酸(M et)10. 582. 291. 0714第3期 李月秀等: 豆制品厂 “废水” 的治理与综合利用甘氨酸(Gly)26. 870. 620. 15氨酸(Cys)2. 900. 280.
11、30 组氨酸(llis)12. 681. 543异亮氨酸(llcu)23. 980. 183 苏氨酸(Thr)26. 394. 883亮氨酸(L cu)31. 550. 570. 19 丙氨酸(A la)26. 465. 971. 97苯丙氨酸(phc)26. 001. 443 脯氨酸(Pro)47. 901. 970. 19赖氨酸(L ys)41. 390. 170. 17表3 桔汁与 “黄浆水” 中主要有机酸含量比Table3 Ratio ofM ajor O rganic A cid in O rangejuice and“Yellow starch solution”检测项目总酸度柠檬
12、酸琥珀酸苹果酸酒石酸磷酸单位%资料(桔汁)2. 0- 2. 572. 51591-黄浆水(原料)4. 804870125514黄浆水(稀释)60-33. 66. 6表4 国外几种水果风味饮料主要成份配方Table4 M ajor Ingredient Formula for severl kind Fruit- Flavored BeveragesA broad配 料配方1配方2配方3配方4(自制)水1000m l1000m l1000m l1000m l糖124g120g120g120g酸8. 1g7. 5g8. 0g以柠檬酸汁9. 2g蛋白质4. 8g5g2g3g参 考 文 献1 李家瑞.
13、食品化学.北京:轻工业出版社, 1987.306- 311.2 林伯荃.国外新型饮料制法.北京:中国食品出版社,学苑出版社, 1987. 4344, 8889.3 杜方.中外饮料配方三百例及生产工艺管理.北京:学苑出版社, 1989. 366, 118126.4 钟洪枢.生物化学.北京:高等教育出版社, 1988. 5292.5 钱庭宝.离子交换树脂应用手册.天津:南开大学出版社, 1989. 3544.On the Treatment and Employment of“WasteWater”in Bean Curd PlantLi Yuexiu1)W ang Huichuan2)( 1.
14、Chem ical Plan of Yunnan NormalU niversity, Yunnan Kunm ing 6500922.Foreign L anguages Institute of Yunnan NormalU niversity, Yunnan Kunm ing 650092)ABSTRACT “W asteW ater”in bean curd plants can be transformed into beverage bymeans of Ion ex2 change.This beverage contains such nutrients as origin acid, protein hydrolysate and am ino acid w ith a special sweet and acid taste of natural fruit.In thisway, pollution of the environment can be avoided and econom ic benefits be achieved. KEY WORDS ion exchange bean curd water transform drink24云南师范大学学报(自然科学版) 第19卷
