CN110436646A - 一种新型含植物蛋白水处理剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型含植物蛋白水处理剂及其制备方法，所述新型含植物蛋白水处理剂包括下述原料：西红柿、西瓜、大豆、蜂蜜、水、益生菌。本发明的有益效果为：本发明新型含植物蛋白水处理剂含有丰富的微生物菌群，其可与大豆蛋白废水中的有机物充分进行反应，利用大豆蛋白废水中的营养成分繁殖有益菌，使处理后的大豆蛋白废水可作为肥料使用。本发明新型含植物蛋白水处理剂可有效降解废水中的污染物，使废水可以达标排放，因经达标排放的废水和污泥中含有丰富的有益菌，所以可以在废水处理的不同阶段，回收废水中的废物，加以利用，而经排放的废水中因含有丰富的有益菌，可以丰富环境中的微生物，增强环境自我净化的能力。

Description

一种新型含植物蛋白水处理剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种新型含植物蛋白水处理剂及其制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，人们的膳食结构发生了很大的变化，人均蛋白质的摄取量日益提高又因动物蛋白质中含有胆固醇，长期食用易诱发心脑血管、肥胖等疾病，所以人们对植物蛋白质的摄入更加重视。
大豆蛋白是一种重要的植物蛋白，由于其含有丰富的蛋白营养成分，目前在各种食品工行业中得到广泛的应用。目前，国内大豆蛋白生产工艺主要为“碱溶酸沉法”，大豆蛋白生产过程中会产生大量的废水，主要是包括原料的处理用水，豆清水、设备清洗水和产品溢流液等，据统计，每生产1吨大豆蛋白会产生40吨乳清废水。
大豆蛋白废水中主要污染物为高浓度的有机物、低聚糖、碳水化合物和无机盐类，通常水质中CODcr高达20000mg/L以上，悬浮物高达5000mg/L以上，从实际运行经验和废水水质分析可知，大豆蛋白废水的特点是有机物含量高，水质水量变化大，对废水处理设施冲击性大等。在大豆蛋白废水中残余了大量的蛋白物质，且残留的蛋白物质酸碱缓冲性能较强，在酸性溶液可以得电子、碱性条件可以失电子，如果仅仅依靠投加pH调节剂，将水质调至中性是非常困难的，不仅需要消耗大量的酸或碱，而且调匀后的水质pH不稳定，随着时间的变化pH会随之变化；而大豆蛋白废水中残余的大量蛋白物质如果没有得到有效的去除，这些蛋白物质会附着在颗粒污泥表面，堵塞颗粒污泥传质孔道。
大豆蛋白企业通常采用“混凝气浮+厌氧生物处理+好氧生物处理+深度处理”工艺进行废水处理，采用此种废水处理方式虽能达到废水排放标准，但其污水处理费用比较高，且大豆废水中残余的大量蛋白物质不能的带很好的利用，造成了资源的浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种能使污水处理费用低，且能将大豆蛋白废水中所含有机物充分回收利用的新型含植物蛋白水处理剂及其制备方法。
一种新型含植物蛋白水处理剂，包括下述重量份的原料：西红柿3－8份、西瓜3－8份、大豆5－15份、蜂蜜0.8－1.2份、水60－90份、益生菌0.4－0.8份；
所述益生菌包括：放线菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌，优选地，放线菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌的重量比为：25－35：20－30：20－30：5－15：5－15。
进一步地，所述新型含植物蛋白水处理剂，包括下述重量份的原料：西红柿4－6份、西瓜4－6份、大豆8－12份、蜂蜜0.9－1.1份、水70－80份、益生菌0.5－0.6份；
所述益生菌包括：放线菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌，优选地，放线菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌的重量比为：28－32：25－28：25－28：8－12：8－12。
进一步地，所述新型含植物蛋白水处理剂，包括下述重量份的原料：西红柿5份、西瓜5份、大豆10份、蜂蜜1份、水78份、益生菌0.6份；
所述益生菌包括：放线菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌，优选地，放线菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌的重量比为：30：25：25：10：10。
所述新型含植物蛋白水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将去皮的西红柿和西瓜进行打浆，得果蔬浆；
(2)对果蔬浆进行灭菌，向灭菌后的果蔬浆中加入蜂蜜和益生菌混合搅拌均匀经密封发酵得益生菌植物蛋白点制剂；
(3)将用水浸泡过的大豆进行打浆，煮沸所得豆浆，并向煮沸后的豆浆中加入益生菌植物蛋白点制剂，混合搅拌均匀，静置过滤去除滤渣，得豆水；
(4)向豆水中加入益生菌植物蛋白点制剂混合搅拌均匀，密封发酵得所述新型含植物蛋白水处理剂。
西红柿酵素和西瓜酵素不仅能为益生菌的培养提供丰富的营养成分，使培养后的发酵液中益生菌的含量更高，同时也对益生菌的功效做了改性；使益生菌在原有功效的基础上，增加了酵素的性能。
进一步地，步骤(2)中，所述灭菌为：在温度为110－120℃的条件下，高温灭菌5－20min；待经高温灭菌后的果蔬浆冷却至35－40℃时，再加入蜂蜜和益生菌。
进一步地，步骤(2)中，所述密封发酵为：在温度为35－40℃的条件下，密封发酵24－48h。
进一步地，步骤(3)中，大豆在水中浸泡的时间为8－12h。
进一步地，步骤(3)中，向煮沸后的豆浆中匀速加入益生菌植物蛋白点制剂，并控制在8－10min内加完。
进一步地，步骤(4)中，豆水与益生菌植物蛋白点制剂的重量比为8－12：1。
进一步地，步骤(4)中，所述密封发酵为：在温度为35－40℃的条件下，密封发酵24－48h。
放线菌是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强大的原核生物，最突出的特性之一是能产生大量的、种类繁多的抗生素，抑制病原菌的生长，降低发病率，放线菌分解的物质容易被有益微生物和藻类吸收，具有改善水质的作用，长期使用可以使水质达到良好的循环。
枯草芽孢杆菌是芽孢杆菌属的一种，属于革兰氏阳性菌，能形成内生孢子，是好氧异养菌。能产生消化酶类，具有较高的淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶和纤维素酶活性，因此对大分子的有机物具有很强的分解特性。枯草芽孢杆菌可以降低水体中的硝酸盐、亚硝酸盐的含量，分解水中有毒有害物质，净化水质。此外，枯草芽孢杆菌菌体在生长过程中产生的枯草菌素、多粘菌素、制酶菌素、短杆菌肽等活性物质，这些活性物质对致病菌或内源性感染的条件致病菌有明显的抑制作用。
乳酸菌指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。其可有效强化微生物对污水中COD、总磷、铵态氮和TN的去除效果和降解速率。
酵母菌是基因克隆实验中常用的真核生物受体细胞，是一种肉眼看不见的微小单细胞微生物，能将糖发酵成酒精和二氧化碳，也是一种典型的异养兼性厌氧微生物，在有氧和无氧条件下都能够存活，是一种天然发酵剂。
因其具有细菌的特点，如以单细胞形式存在、生长繁殖快、能形成较好的絮凝体，又具有丝状真菌的特点，如细胞较大、代谢旺盛、对COD的去除速度较快。酵母菌喜在含糖较高的酸性水生环境中生长，利用其处理含较多糖类、淀粉、油脂和蛋白质等的生活污水和含糖、油脂、味精、赖氨酸等的工业废水，都能取得很好的效果，表现出明显的优越性。
芽孢杆菌是细菌的一科，能形成芽孢(内生孢子)的杆菌或球菌。
枯草芽孢杆菌能在培养基中培养时分泌出一种代谢产物，即为生物絮凝剂，通过离子键、氢键等作用与废水中的固体悬浮物相结合，同时因其具有一些活性基团，克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷，能与废水中的污染物反应，达到去除污染物的目的，蛋白质、糖类、糖蛋白质、脂肪这些成分都是可生物降解的，无毒，无二次污染。
本发明的有益效果为：本发明新型含植物蛋白水处理剂含有丰富的微生物菌群，其可与大豆蛋白废水中的有机物充分进行反应，利用大豆蛋白废水中的营养成分繁殖有益菌，使处理后的大豆蛋白废水可作为肥料使用。
本发明新型含植物蛋白水处理剂可有效降解废水中的污染物，使废水可以达标排放，因经达标排放的废水和污泥中含有丰富的有益菌，所以可以在废水处理的不同阶段，回收废水中的废物，加以利用，而经排放的废水中因含有丰富的有益菌，可以丰富环境中的微生物，增强环境自我净化的能力。
本发明新型含植物蛋白水处理剂生产过程中，根据用途和处理废水的不同，可用部分干净废水代替豆水发酵水处理剂，降低成本，将废水进行充分利用，变废为宝。
具体实施方式
实施例1
一种新型含植物蛋白水处理剂，包括下述重量份的原料：西红柿3kg、西瓜3kg、大豆5kg、蜂蜜0.8kg、水60kg、益生菌0.4kg；
所述益生菌包括：放线菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌，优选地，放线菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌的重量比为：25：20：20：5：5。
所述新型含植物蛋白水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将去皮的西红柿和西瓜进行打浆，得果蔬浆；
(2)对果蔬浆进行灭菌，向灭菌后的果蔬浆中加入蜂蜜和益生菌混合搅拌均匀经密封发酵得益生菌植物蛋白点制剂；
(3)将用水浸泡过的大豆进行打浆，煮沸所得豆浆，并向煮沸后的豆浆中加入益生菌植物蛋白点制剂，混合搅拌均匀，静置过滤去除滤渣，得豆水；
(4)向豆水中加入益生菌植物蛋白点制剂混合搅拌均匀，密封发酵得所述新型含植物蛋白水处理剂。
实施例2
一种新型含植物蛋白水处理剂，包括下述重量份的原料：西红柿4kg、西瓜4kg、大豆8kg、蜂蜜0.9kg、水70kg、益生菌0.5kg；
所述益生菌包括：放线菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌，优选地，放线菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌的重量比为：28：25：25：8：8。
所述新型含植物蛋白水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将去皮的西红柿和西瓜进行打浆，得果蔬浆；
(2)将果蔬浆在温度为110℃的条件下，高温灭菌20min，待经高温灭菌后的果蔬浆冷却至35℃时，向果蔬浆中加入蜂蜜和益生菌混合搅拌均匀，在温度为35℃的条件下，密封发酵48h，得益生菌植物蛋白点制剂；
(3)将用水浸泡8h的大豆进行打浆，煮沸所得豆浆，并向煮沸后的豆浆中匀速加入益生菌植物蛋白点制剂，并控制在8min内滴加完毕，混合搅拌均匀，静置过滤去除滤渣，得豆水；
(4)向豆水中加入益生菌植物蛋白点制剂，所加益生菌植物蛋白点制剂与豆水的重量比为1：8，混合搅拌均匀，在温度为35℃的条件下，密封发酵48h，得所述新型含植物蛋白水处理剂。
实施例3
一种新型含植物蛋白水处理剂，包括下述重量份的原料：西红柿5kg、西瓜5kg、大豆10kg、蜂蜜1kg、水78kg、益生菌0.6kg；
所述益生菌包括：放线菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌，优选地，放线菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌的重量比为：30：25：25：10：10。
所述新型含植物蛋白水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将去皮的西红柿和西瓜进行打浆，得果蔬浆；
(2)将果蔬浆在温度为113℃的条件下，高温灭菌15min，待经高温灭菌后的果蔬浆冷却至36℃时，向果蔬浆中加入蜂蜜和益生菌混合搅拌均匀，在温度为36℃的条件下，密封发酵40h，得益生菌植物蛋白点制剂；
(3)将用水浸泡9h的大豆进行打浆，煮沸所得豆浆，并向煮沸后的豆浆中匀速加入益生菌植物蛋白点制剂，并控制在9min内滴加完毕，混合搅拌均匀，静置过滤去除滤渣，得豆水；
(4)向豆水中加入益生菌植物蛋白点制剂，所加益生菌植物蛋白点制剂与豆水的重量比为1：9，混合搅拌均匀，在温度为36℃的条件下，密封发酵40h，得所述新型含植物蛋白水处理剂。
实施例4
一种新型含植物蛋白水处理剂，包括下述重量份的原料：西红柿6kg、西瓜6kg、大豆12kg、蜂蜜1.1kg、水80kg、益生菌0.6kg；
所述益生菌包括：放线菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌，优选地，放线菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌的重量比为：32：28：28：12：12。
所述新型含植物蛋白水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将去皮的西红柿和西瓜进行打浆，得果蔬浆；
(2)将果蔬浆在温度为116℃的条件下，高温灭菌10min，待经高温灭菌后的果蔬浆冷却至38℃时，向果蔬浆中加入蜂蜜和益生菌混合搅拌均匀，在温度为38℃的条件下，密封发酵30h，得益生菌植物蛋白点制剂；
(3)将用水浸泡10h的大豆进行打浆，煮沸所得豆浆，并向煮沸后的豆浆中匀速加入益生菌植物蛋白点制剂，并控制在9min内滴加完毕，混合搅拌均匀，静置过滤去除滤渣，得豆水；
(4)向豆水中加入益生菌植物蛋白点制剂，所加益生菌植物蛋白点制剂与豆水的重量比为1：10，混合搅拌均匀，在温度为38℃的条件下，密封发酵30h，得所述新型含植物蛋白水处理剂。
实施例5
一种新型含植物蛋白水处理剂，包括下述重量份的原料：西红柿8kg、西瓜8kg、大豆15kg、蜂蜜1.2kg、水90kg、益生菌0.8kg；
所述益生菌包括：放线菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌，优选地，放线菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌的重量比为：35：30：30：15：15。
所述新型含植物蛋白水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将去皮的西红柿和西瓜进行打浆，得果蔬浆；
(2)将果蔬浆在温度为120℃的条件下，高温灭菌5min，待经高温灭菌后的果蔬浆冷却至40℃时，向果蔬浆中加入蜂蜜和益生菌混合搅拌均匀，在温度为40℃的条件下，密封发酵24h，得益生菌植物蛋白点制剂；
(3)将用水浸泡12h的大豆进行打浆，煮沸所得豆浆，并向煮沸后的豆浆中匀速加入益生菌植物蛋白点制剂，并控制在10min内滴加完毕，混合搅拌均匀，静置过滤去除滤渣，得豆水；
(4)向豆水中加入益生菌植物蛋白点制剂，所加益生菌植物蛋白点制剂与豆水的重量比为1：12，混合搅拌均匀，在温度为40℃的条件下，密封发酵24h，得所述新型含植物蛋白水处理剂。
本发明实施例1－5所述新型含植物蛋白水处理剂进行污水处理测试：将实施例1－5制备的新型含植物蛋白水处理剂分别加入到从同一污水中提取的污水样品中，其加入量为1g/l，搅拌混合均匀，1小时后检测其污水处理效果；(所测污水中悬浮物的浓度为410mg/l、TN的浓度为36mg/l、COD的浓度为438mg/l、BOD5的浓度为376mg/l)结果如表1所示：
表1
从表1可以看出，本发明所述新型含植物蛋白水处理剂净化速度快、净化效果好，其污水悬浮物的去除率可达到91以上，污水中TN的去除率可达90％以上，污水中COD的去除率可达89％以上，污水中BOD5的去除率可达89％以上。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其细节上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型含植物蛋白水处理剂，其特征在于，包括下述重量份的原料：西红柿3－8份、西瓜3－8份、大豆5－15份、蜂蜜0.8－1.2份、水60－90份、益生菌0.4－0.8份；
所述益生菌包括：放线菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌，优选地，放线菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌的重量比为：25－35：20－30：20－30：5－15：5－15。
2.根据权利要求1所述一种新型含植物蛋白水处理剂，其特征在于，包括下述重量份的原料：西红柿4－6份、西瓜4－6份、大豆8－12份、蜂蜜0.9－1.1份、水70－80份、益生菌0.5－0.6份；
所述益生菌包括：放线菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌，优选地，放线菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌的重量比为：28－32：25－28：25－28：8－12：8－12。
3.根据权利要求1所述一种新型含植物蛋白水处理剂，其特征在于，包括下述重量份的原料：西红柿5份、西瓜5份、大豆10份、蜂蜜1份、水78份、益生菌0.6份；
所述益生菌包括：放线菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌，优选地，放线菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌的重量比为：30：25：25：10：10。
4.权利要求1－3之一所述新型含植物蛋白水处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将去皮的西红柿和西瓜进行打浆，得果蔬浆；
(2)对果蔬浆进行灭菌，向灭菌后的果蔬浆中加入蜂蜜和益生菌混合搅拌均匀经密封发酵得益生菌植物蛋白点制剂；
(3)将用水浸泡过的大豆进行打浆，煮沸所得豆浆，并向煮沸后的豆浆中加入益生菌植物蛋白点制剂，混合搅拌均匀，静置过滤去除滤渣，得豆水；
(4)向豆水中加入益生菌植物蛋白点制剂混合搅拌均匀，密封发酵得所述新型含植物蛋白水处理剂。
5.根据权利要求4所述新型含植物蛋白水处理剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述灭菌为：在温度为110－120℃的条件下，高温灭菌5－20min；待经高温灭菌后的果蔬浆冷却至35－40℃时，再加入蜂蜜和益生菌。
6.根据权利要求4所述新型含植物蛋白水处理剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述密封发酵为：在温度为35－40℃的条件下，密封发酵24－48h。
7.根据权利要求4所述新型含植物蛋白水处理剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，大豆在水中浸泡的时间为8－12h。
8.根据权利要求4所述新型含植物蛋白水处理剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，向煮沸后的豆浆中匀速加入益生菌植物蛋白点制剂，并控制在8－10min内加完。
9.根据权利要求4所述新型含植物蛋白水处理剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，豆水与益生菌植物蛋白点制剂的重量比为8－12：1。
10.根据权利要求4所述新型含植物蛋白水处理剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述密封发酵为：在温度为35－40℃的条件下，密封发酵24－48h。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110790393A (zh) * 2019-11-15 2020-02-14 黑龙江惊哲森林食品集团有限公司 一种豆水乳酸菌污水改良剂及其制备方法
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