CN105692958B - 一种马铃薯细胞水的蛋白提取工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种马铃薯细胞水的蛋白提取工艺，其包括步骤：a.将马铃薯细胞工艺水进行旋流分离；b. 经筛网滤除杂物；c. 经输送泵、流量测定器进入管道混合器；d. 将絮凝剂和助凝剂注入絮凝剂配制罐并加温至35°均匀混合后，由定量输送泵送入所述管道混合器；e. 对马铃薯细胞水料液进行PH值调节，将6N‑HCl试剂经酸制罐由定量泵打入所述管道混合器，将PH值调到3；f. 将马铃薯细胞水料液进入维持罐静止反应，之后经离心条件为3500rpm的离心机工作10分钟，所得粗蛋白产品经螺旋送料机到气流干燥机干燥后称量包装封口；g. 所得清液调PH值后进行排放。本发明可一次高效除去马铃薯蛋白工艺水中的蛋白。

Description

一种马铃薯细胞水的蛋白提取工艺
技术领域
本发明涉及生物应用技术领域，尤其涉及一种马铃薯细胞水的蛋白提取工艺。
背景技术
在我国西北五省和东北地区，马铃薯是当地的主要农作物，我国马铃薯产品的需求量非常大，目前还有很大一部分依靠进口，所以目前马铃薯深加工产业发展很快，国家也大力扶植，但随之而来的污染问题不能有效地解决。
在马铃薯深加工的生产过程中，经分离设备(如旋流分离机)所得的马铃薯细胞水是主要的污染物，COD浓度35000mg/L；BOD浓度17000mg/L；总N 5000mg/L，TSS 5000mg/L，PH5.5，远远高于国家规定的排放标准，马铃薯细胞水形成的泡沫很难去除，如使用大量工业消泡剂会造成二次污染，可以说马铃薯细胞水目前是这些生产大省河流水域的主要污染源。
马铃薯蛋白约占工艺细胞废水总COD的40％，总氮量的50％，但这部分分子量大，生化处理费时耗力，因此去除细胞水中的蛋白，对废水达标处理具有重大意义。
目前马铃薯细胞水去除蛋白的工艺主要有两种。(1)热凝固工艺；(2)气浮絮凝法。
热凝固工艺是通过蒸发水分的方式提取蛋白，但生产能耗非常高，按照目前国内项目的能评标准是无法获批的，而且这种加热方式破坏了马铃薯蛋白的有效成分，无法进一步利用，所以热凝固方式并不适合我国国情，只适合在欧美发达国家使用。
气浮絮凝法是目前国内普遍使用的马铃薯细胞水去除蛋白的方法，蛋白的去除率(絮凝率)不超过50％，气浮法虽然成本较低，但因蛋白去除率低而失去意义；由于大量使用工业絮凝剂，气浮法所得絮凝物不能利用，而且所刮得的泡沫量大且难于处理，最终制造新的污染；曝气池连续使用也会污染周围空气，所以气浮絮凝法无法有效地用于大规模、连续性的工业化生产。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的以上技术问题，提出一种无毒、高效地除去马铃薯蛋白工艺水中的蛋白的工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种马铃薯细胞水的蛋白提取工艺，其包括步骤如下：
a.将马铃薯细胞工艺水进行旋流分离；
b.经筛网滤除杂物；
c.经输送泵、流量测定器进入管道混合器；
d.将絮凝剂和助凝剂注入絮凝剂配制罐并加温至35°均匀混合后，由定量输送泵送入所述管道混合器；
e.对马铃薯细胞水料液进行PH值调节，将6N-HCl试剂经酸制罐由定量泵打入所述管道混合器，将PH值调到3；
f.将马铃薯细胞水料液进入维持罐静止反应，之后经离心条件为3500rpm的离心机工作10分钟，所得粗蛋白产品经螺旋送料机到气流干燥机干燥后称量包装封口；
g.所得清液调PH值后进行排放。
作为对本发明所述技术方案的一种改进，所述步骤d中，所述絮凝剂所占溶液的体积百分比为0.05％，所述助凝剂所占溶液的体积百分比为0.3％。
作为对本发明所述技术方案的一种改进，所述步骤d中，所述絮凝罐带夹套加温，引入一路工艺水40摄氏度进行循环利用。
本发明提供的马铃薯细胞水的蛋白提取工艺，避免使用能耗高的热凝固工艺和分离效率低的气浮工艺，本发明采用无毒、高效的絮凝剂及助凝剂，在等电点条件下，一次高效除去马铃薯蛋白工艺水中的蛋白，蛋白去除率达70％以上。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明具体实施例的马铃薯细胞水的蛋白提取工艺的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明具体实施例的马铃薯细胞水的蛋白提取工艺的流程示意图，如图1所示，本发明具体实施例的马铃薯细胞水的蛋白提取工艺，其包括步骤如下：
a.将马铃薯细胞工艺水进行旋流分离；
b.经筛网滤除杂物；
c.经输送泵、流量测定器进入管道混合器；
d.将絮凝剂和助凝剂注入絮凝剂配制罐并加温至35°均匀混合后，由定量输送泵送入所述管道混合器；
e.对马铃薯细胞水料液进行PH值调节，将6N-HCl试剂经酸制罐由定量泵打入所述管道混合器，将PH值调到3；
f.将马铃薯细胞水料液进入维持罐静止反应，之后经离心条件为3500rpm的离心机工作10分钟，所得粗蛋白产品经螺旋送料机到气流干燥机干燥后称量包装封口；
g.所得清液调PH值后进行排放。
本发明具体实施例中，步骤d中，絮凝剂所占溶液的体积百分比为0.005％，助凝剂所占溶液的体积百分比为0.03％。步骤d中，絮凝罐带夹套加温，引入一路工艺水40摄氏度进行循环利用。所述步骤e中，市场上的销售的盐酸试剂的浓度约为36％，相当于12N的浓度，本发明所需试剂为6N-HCl，稀释一倍即可。
本发明专利工艺指标和设备一览表如表1所示(处理细胞水的量，按照50吨/小时计算)，处理废水量：50吨/小时；蛋白絮凝回收率＞80％；每小时蛋白产量(按总N计)：520kg/小时；蛋白水工程出水：COD下降40％；BOD下降50％；总N下降50％；TSS去除70％；PH3.5±。
表1
本发明专利的特点是集国内外处理蛋白工艺的长处于一身，避免使用能耗高的热凝固工艺和分离效率低的气浮工艺；本工艺采用无毒、高效的絮凝剂及助凝剂，在等电点条件下，一次高效除去马铃薯蛋白工艺水中的蛋白，蛋白去除率达70％以上。
本发明的优点和功效如下：
(1)蛋白去除率高，蛋白絮凝回收率＞80％，絮凝出的蛋白色泽浅，蛋白质量好；
(2)去蛋白后的清液颜色澄清透明，无明显泡沫，COD下降40％；BOD下降50％；总N下降50％；TSS去除70％；PH 3.5±，达到排放标准；
(3)整个絮凝工艺都在管道混合器中进行，工艺时间短，不需要调节池或调节罐；絮凝剂和助凝剂都符合食品级标准，不会产生新的污染；
(4)絮凝沉淀蛋白适于离心分离，能够规模化连续生产；
(5)由于本发明专利工艺去除蛋白彻底，可大大减少后续厌氧、好氧工艺段的投资规模；
(6)本工艺所使用的絮凝剂及助剂均无毒无害，且为生命体所必须的成分，在一定工艺(温度/PH)条件下絮凝效果显著，絮凝率＞80％；
(7)所得饲料级蛋白产品经干燥后便于储藏、运输，经济效益非常可观；
(8)本工艺过程均在常温常压下进行，不需要额外能源，工艺能耗低；
本发明提供的马铃薯细胞水的蛋白提取工艺，避免使用能耗高的热凝固工艺和分离效率低的气浮工艺，本发明采用无毒、高效的絮凝剂及助凝剂，在等电点条件下，一次高效除去马铃薯蛋白工艺水中的蛋白，蛋白去除率达70％以上。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种马铃薯细胞水的蛋白提取工艺，其特征在于，包括步骤如下：
a.将马铃薯细胞工艺水进行旋流分离；
b.经筛网滤除杂物；
c.经输送泵、流量测定器进入管道混合器；
d.将絮凝剂和助凝剂注入絮凝剂配制罐并加温至35℃ 均匀混合后，由定量输送泵送入所述管道混合器；
e.对马铃薯细胞水料液进行pH值调节，将6N-HCl试剂经酸制罐由定量泵打入所述管道混合器，将pH值调到3；
f.将马铃薯细胞水料液进入维持罐静止反应，之后经离心条件为3500rpm的离心机工作10分钟，所得粗蛋白产品经螺旋送料机到气流干燥机干燥后称量包装封口；
g.所得清液调pH值后进行排放。
2.根据权利要求1所述的马铃薯细胞水的蛋白提取工艺，其特征在于，所述步骤d中，所述絮凝剂所占溶液的体积百分比为0.05％，所述助凝剂所占溶液的体积百分比为0.3％。
3.根据权利要求1所述的马铃薯细胞水的蛋白提取工艺，其特征在于，所述步骤d中，所述絮凝剂配制罐带夹套加温，引入一路工艺水40摄氏度进行循环利用。
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