專利名稱：泡沫分離法濃縮大豆蛋白廢水中大豆異黃酮的工藝的制作方法
技術領域：
本發明的技術方案屬于廢水處理領域，具體地說就是利用泡沫分離法濃縮大豆蛋白廢水中大豆異黃酮的工藝。
背景技術：
大豆異黃酮是一類具有健康促進作用的非固醇類物質，可用作天然的抗氧化劑和具有保健功能的添加劑，且具有很高的藥用價值。工業上主要采用有機溶劑萃取法從大豆或豆柏中獲得大豆異黃酮，但溶解在大豆蛋白廢水中的大豆異黃酮卻沒有被引起足夠的重
視。我國運用堿溶酸沉法生產大豆蛋白的過程中，會有大量的大豆異黃酮溶解在生產大豆蛋白產生的廢水中，直接排放不僅會對環境造成嚴重的污染，還會損失掉其中具有生產價值的大豆異黃酮和蛋白質等物質。因此，采用適當的方法對大豆蛋白廢水進行處理會產生良好的社會和經濟效益。目前，對于分離大豆異黃酮的方法主要包括有機溶劑萃取法和大孔樹脂吸附法。但不論是有機溶劑萃取法還是大孔樹脂吸附法，在分離過程中都要對大豆蛋白廢水進行處理，目的是除去大豆蛋白廢水中的大豆蛋白，這有利于有機溶劑萃取和大孔樹脂吸附。具體方法有絮凝法或膜分離法。代表性的專利有王占生等申請的發明專利ZL03137102. 7“一種從大豆乳清廢水中提取大豆異黃酮的方法”；呂斯濠等申請的發明專利ZL200510101122. O的“從大豆乳清液中提取大豆異黃酮的方法”;顧建明等申請的發明專利ZL200510110740. I的“黃漿水中大豆異黃酮的提取方法”。對于應用絮凝劑去除大豆蛋白廢水中的大豆蛋白不僅會增大操作成本，而且殘留的絮凝劑極易造成二次污染，同時一部分的大豆異黃酮會伴隨絮凝劑與大豆蛋白的絮凝而損失。對于膜分離去除大豆蛋白廢水中的大豆蛋白，由于大豆蛋白廢水粘度大，極易造成膜的堵塞，膜的活化再生很困難，難以實現工業化。并且以上方法都未對蛋白廢水進行有效的濃縮處理，而異黃酮濃度卻很小，且蛋白廢水排放量大，因此不利于通過有機溶劑萃取法或大孔樹脂吸附法來進一步純化大豆異黃酮。因此，開發一種操作簡單、成本低且環境友好的預處理大豆蛋白廢水的方法非常重要。泡沫分離技術因具有能耗低，操作簡單和無污染等特點受到重視。吳兆亮等研究者申請的發明專利ZL201010173810. 9開發了 “兩級泡沫分離法濃縮大豆蛋白廢水中蛋白質工藝”。但是，通過泡沫分離之所以可以濃縮大豆蛋白廢水中的蛋白質是由于大豆蛋白具有良好的表面活性，容易在氣-液界面產生吸附；然而大豆異黃酮是一類非表面活性物質，不能在氣液界面發生吸附作用，泡沫分離法濃縮廢水中的大豆異黃酮復雜得多，不僅涉及到泡沫分離過程中的大豆蛋白吸附作用，而且涉及大豆蛋白與大豆異黃酮的絡合作用。為了既提高大豆蛋白廢水中大豆異黃酮濃縮比(消泡液中的大豆異黃酮濃度與大豆蛋白廢水中大豆異黃酮濃度之比)又提高大豆異黃酮回收率，本專利發明了一種在不同溫度下操作的三級泡沫分離工藝，通過此工藝使得消泡液中大豆異黃酮的濃度盡可能高，有利于作為后續純化操作的原料。目前，本專利發明的泡沫分離法濃縮大豆蛋白廢水中的大豆異黃酮工藝對大豆蛋白廢水具有很好的預處理效果，即不僅能夠很好地實現除去大豆蛋白廢水中部分大豆蛋白而且能有效地濃縮溶解在其中的大豆異黃酮，該技術未見文獻報道。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是發明了一種泡沫分離法濃縮大豆蛋白廢水中大豆異黃酮的工藝，此工藝對大豆蛋白廢水具有很好的預處理效果，即不僅能夠很好地實現除去大豆蛋白廢水中部分大豆蛋白而且能夠有效地濃縮其中的大豆異黃酮，該發明克服了其他技術由于設備成本高，操作工藝復雜、不能有效濃縮大豆異黃酮和易造成環境污染等缺陷。本發明解決該技術問題所采用的技術方案是一種泡沫分離法濃縮大豆蛋白廢水中大豆異黃酮的工藝,包括以下步驟第一步，生產大豆蛋白產生的廢水的收集和檢測 收集生產大豆蛋白產生的廢水，測量其pH值并檢測其中的大豆異黃酮的濃度；第二步,生產大豆蛋白廢水的pH調節用氫氧化鈉水溶液調節第一步所述的生產大豆蛋白產生的廢水的pH值為5. 5 6. 5時作為初始廢水，用作下面三級泡沫分離工藝的第一級泡沫分離的進料；第三步，三級泡沫分離工藝第一級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度為50 65°C，表觀氣速為O. 5 I. Omm/s,泡沫層高度為O. 60 O. 80m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣；從塔頂流出的泡沫經過破泡后得到第一級消泡液，將第一級消泡液中出現的大豆蛋白析出進行自由沉降5h，通過分相器收集上清液，該上清液作為第三級泡沫分離的進料；分離塔中所剩殘液作為第二級泡沫分離的進料；第二級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度為15 30°C，表觀氣速為O. 5 I. Omm/s,泡沫層高度為O. 65 O. 80m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣。塔頂處收集到的泡沫經過破泡后得到第二級消泡液，將第二級消泡液中出現的大豆蛋白析出進行自由沉降5h，通過分相器收集上清液，該清液作為補料混入第一級泡沫分離的進料中；分離塔中所剩殘液經普通生化法處理后排放；第三級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度為50 65°C，表觀氣速為O. 5 I. Omm/s,泡沫層高度為O. 60 O. 80m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣。塔頂處收集到的泡沫經過破泡后得到第三級消泡液，該溶液作為有機溶劑萃取法或大孔樹脂吸附法純化大豆異黃酮的原料；分離塔中所剩殘液作為第一級泡沫分離的進料。上面所述蛋白廢水中的大豆異黃酮濃度為O. 20 O. 40g/L。上面所述破泡方法為機械法或熱消泡法。本發明的有益效果是泡沫分離技術是一種特殊的化工單元過程，其根據表面吸附原理，基于溶液中不同溶質間表面活性的差異從而實現分離。泡沫分離技術在環保、生物工程等領域得到日益廣泛的應用。泡沫分離技術具有設備簡單、投資少、耗能小、操作簡單和污染的特點。本專利通過實驗發現大豆異黃酮與大豆蛋白之間存在著絡合作用，從而發明了借助泡沫分離過程中大豆蛋白的濃縮使得大豆異黃酮也得到濃縮的工藝。與兩級泡沫分離法濃縮廢水中的大豆蛋白工藝比較，泡沫分離法濃縮廢水中的大豆異黃酮復雜得多，因為不僅涉及到泡沫分離過程中的大豆蛋白吸附作用，而且涉及大豆蛋白與大豆異黃酮的絡合作用。本發明根據這兩種綜合作用下開發了一種溫度、pH、表觀氣速和裝液量條件控制下的新型三級泡沫分離廢水中的大豆異黃酮工藝，無需加任何其它介質，就能夠達到對大豆蛋白廢水進行去除部分大豆蛋白并有效濃縮大豆異黃酮的預處理的目的。本發明首次將泡沫分離技術應用于濃縮大豆蛋白廢水中的大豆異黃酮，第一級泡沫分離使得大豆異黃酮的濃縮比為3. 6 5. O,消泡液中大豆異黃酮濃度為O. 92 I. 60g/L ;第二級泡沫分離在保證消泡液中大豆異黃酮的濃度接近初始廢水中大豆異黃酮的濃度的同時盡可能高的提高大豆異黃酮回收率；第三級泡沫分離是對第一級泡沫分離的消泡液中的大豆異黃酮進一步濃縮。這樣的三級泡沫分離工藝既能大幅提高大豆異黃酮的濃縮比(大豆異黃酮的濃縮比為5. 8 11. 0)，又能增大回收率(大豆異黃酮的回收率為80 90%)。泡沫分離工藝產生的殘液經普通生化法處理后排放。
具體實施例方式實施例I第一步，生產大豆蛋白產生的廢水的收集與檢測收集生產大豆蛋白產生的廢水，用三波長紫外分光光度法檢測(以下實施例同)該廢水的大豆異黃酮濃度為O. 20g/L，pH為4. 5 ;第二步，生產大豆蛋白產生的廢水的pH調節用氫氧化鈉水溶液(lmol/L)調節第一步所述的生產大豆蛋白產生的廢水的pH至5. 5 5. 8時作為初始廢水，用作下面三級泡沫分離工藝中的第一級泡沫分離的進料；第三步，三級泡沫分離工藝第一級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度設定為50 55°C，表觀氣速為O. 5 O. 6mm/s，泡沫層高度為O. 60 O. 65m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣。從塔頂流出的泡沫用機械法經過破泡后得到第一級消泡液，將第一級消泡液中出現的大豆蛋白析出進行自由沉降5h，通過分相器收集上清液，上清液中大豆異黃酮的濃度為O. 92 I. 00g/L (大豆異黃酮的濃縮比為4. 6 5. 0)，該溶液作為第三級泡沫分離的進料；在泡沫分離塔中所剩的殘液中的大豆異黃酮濃度為O. 14 O. 17g/L，該殘液用作第二級泡沫分離的進料；第二級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度設定為15 20°C，表觀氣速為O. 5 O. 6mm/s，泡沫層高度為O. 65 O. 70m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣。塔頂處收集到的泡沫用熱消泡法經過破泡后得到第二級消泡液，將第二級消泡液中出現的大豆蛋白析出進行自由沉降5h，通過分相器收集上清液，上清液中大豆異黃酮的濃度為O. 20 O. 26g/L (大豆異黃酮的濃縮比為I. 4 I. 5)，該溶液作為第一級泡沫分離的進料；在泡沫分離塔中所剩的殘液中大豆異黃酮的濃度為O. 08 O. 10g/L，該殘液經普通生化法處理后排放；第三級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度設定為50 55°C，表觀氣速為O. 5 O. 6mm/s，泡沫層高度為O. 60 O. 65m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣。塔頂處收集到的泡沫用機械法經過破泡后得到第三級消泡液，其中大豆異黃酮的濃度為I. 84 2. 20g/L (大豆異黃酮的濃縮比為2. O 2. 2)，該溶液作為有機溶劑萃取法或大孔樹脂吸附法純化大豆異黃酮的原料；在泡沫分離塔中所剩的殘液中大豆異黃酮的濃度為O. 20 O. 22g/L，該殘液用作第一級泡沫分離的進料。泡沫分離技術濃縮蛋白廢水中的大豆異黃酮的總濃縮比為9. 2 11. 0，總回收率為80 83%。說明由于大豆異黃酮是非表面活性物質，而大豆蛋白具有良好的表面活性，大豆異黃酮又能與大豆蛋白絡合，因此利用大豆蛋白可以通過泡沫分離技術從大豆蛋白廢水中濃縮大豆異黃酮。因此，大豆異黃酮的濃縮過程與蛋白質的濃度相關。而由于大豆的品種與區域限制，以及大豆蛋白的生產加工工藝不同，造成溶解在蛋白廢水中的大豆異黃酮濃度并不一樣，根據鞠興榮等研究者在《食品科學》2001年第22卷第5期第46至48頁上發表的“三波長紫外分光光度法測定大豆異黃酮含量的研究”論文，通過三波長紫外分光光度法測定本專利實施例中的大豆異黃酮濃度范圍為O. 20 O. 40g/L。
實施例2第一步，生產大豆蛋白產生的廢水的收集與檢測收集生產大豆蛋白產生的廢水,該廢水的大豆異黃酮濃度為O. 30g/L, pH為4. 5 ;第二步，生產大豆蛋白產生的廢水的pH調節用氫氧化鈉水溶液(lmol/L)調節第一步所述的生產大豆蛋白產生的廢水的pH至
5.9 6. 2時作為初始廢水，用作下面三級泡沫分離工藝中的第一級泡沫分離的進料；第三步，三級泡沫分離工藝第一級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度設定為56 60°C，表觀氣速為O. 7 O. 8mm/s，泡沫層高度為O. 68 O. 73m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣。從塔頂流出的泡沫用熱消泡法經過破泡后得到第一級消泡液，將第一級消泡液中出現的大豆蛋白析出進行自由沉降5h，通過分相器收集上清液，上清液中大豆異黃酮的濃度為I. 23 I. 35g/L(大豆異黃酮的濃縮比為4. I 4. 5)，該溶液作為第三級泡沫分離的進料；在泡沫分離塔中所剩的殘液中的大豆異黃酮濃度為O. 18 O. 21g/L，該殘液用作第二級泡沫分離的進料；第二級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度設定為21 25°C，表觀氣速為O. 7
O.8mm/s，泡沫層高度為O. 73 O. 78m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣。塔頂處收集到的泡沫用機械法經過破泡后得到第二級消泡液，將第二級消泡液中出現的大豆蛋白析出進行自由沉降5h，通過分相器收集上清液，上清液中大豆異黃酮的濃度為O. 23 O. 29g/L(大豆異黃酮的濃縮比為I. 3 I. 4)，該溶液作為第一級泡沫分離的進料；在泡沫分離塔中所剩的殘液中大豆異黃酮的濃度為O. 11
O.13g/L,該殘液通過普通生化法處理后排放；第三級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度設定為56 60°C，表觀氣速為O. 7
O.8mm/s，泡沫層高度為O. 68 O. 73m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣。塔頂處收集到的泡沫用機械法經過破泡后得到第三級消泡液，其中大豆異黃酮的濃度為2. 21 2. 70g/L (大豆異黃酮的濃縮比為I. 8 2. O)，該溶液作為有機溶劑萃取法或大孔樹脂吸附法純化大豆異黃酮的原料；在泡沫分離塔中所剩的殘液中大豆異黃酮的濃度為O. 25 O. 32g/L，該殘液用作第一級泡沫分離的進料。泡沫分離技術濃縮蛋白廢水中的大豆異黃酮的總濃縮比為7. 4 9. 0，總回收率為84 86%ο實施例3第一步，生產大豆蛋白產生的廢水的收集與檢測收集生產大豆蛋白產生的廢水,該廢水的大豆異黃酮濃度為O. 40g/L, pH為4. 5 ;第二步，生產大豆蛋白產生廢水的pH調節用氫氧化鈉水溶液(lmol/L)調節第一步所述的生產大豆蛋白產生的廢水的pH至
6.3 6. 5時作為初始廢水，用作下面三級泡沫分離工藝中的第一級泡沫分離的進料； 第三步，三級泡沫分離工藝第一級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度設定為61 65°C，表觀氣速為O. 9
I.Omm/s，泡沫層高度為O. 75 O. 80m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣。從塔頂流出的泡沫用熱消泡法經過破泡后得到第一級消泡液，將第一級消泡液中出現的大豆蛋白析出進行自由沉降5h，通過分相器收集上清液，上清液中大豆異黃酮的濃度為I. 44 I. 60g/L(大豆異黃酮的濃縮比為3. 6 4. 0)，該溶液作為第三級泡沫分離的進料；在泡沫分離塔中所剩的殘液中的大豆異黃酮濃度為O. 22
0.24g/L，該殘液用作第二級泡沫分離的進料；第二級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度設定為26 30°C，表觀氣速為0.9
1.Omm/s，泡沫層高度為O. 80 O. 85m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣。塔頂處收集到的泡沫用熱消泡法經過破泡后得到第二級消泡液，將第二級消泡液中出現的大豆蛋白析出進行自由沉降5h，通過分相器收集上清液，上清液中大豆異黃酮的濃度為O. 26 O. 31g/L (大豆異黃酮的濃縮比為I. 2 I. 3)，該溶液作為第一級泡沫分離的進料；在泡沫分離塔中所剩的殘液中大豆異黃酮的濃度為
0.14 O. 16g/L,該殘液經普通生化法處理后排放；第三級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度設定為61 65°C，表觀氣速為O. 9
1.Omm/s，泡沫層高度為O. 75 O. 80m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣。塔頂處收集到的泡沫用機械法經過破泡后得到第三級消泡液，其中大豆異黃酮的濃度為2. 30 2. 88g/L (大豆異黃酮的濃縮比為I. 6 I. 8)，該溶液作為有機溶劑萃取法或大孔樹脂吸附法純化大豆異黃酮的原料；在泡沫分離塔中所剩的殘液中大豆異黃酮的濃度為O. 35 O. 42g/L，該殘液用作第一級泡沫分離的進料。泡沫分離技術濃縮蛋白廢水中的大豆異黃酮的總濃縮比為5. 8 7. 2，總回收率為87 90%ο實施例4第一步，生產大豆蛋白產生的廢水的收集與檢測收集生產大豆蛋白產生的廢水,該廢水的大豆異黃酮濃度為O. 30g/L, pH為4. 5 ;第二步，生產大豆蛋白產生的廢水的pH調節用氫氧化鈉水溶液(lmol/L)調節第一步所述的生產大豆蛋白產生的廢水的pH至5. 9 6. 2時作為初始廢水，然后將初始廢水和實施例2的第三步的三級泡沫分離工藝中第二級泡沫分離過程得到的第二級消泡液混合，作為三級泡沫分離工藝中的第一級泡沫分離過程的原料，其中初始廢水和第二級消泡液的體積比為2 1 ；第三步，三級泡沫分離工藝第一級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度設定為56 60°C，表觀氣速為O. 7 O. 8mm/s，泡沫層高度為O. 68 O. 73m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣。從塔頂流出的泡沫用機械法經過破泡后得到第一級消泡液，將第一級消泡液中出現的大豆蛋白析出進行自由沉降5h，通過分相器收集上清液，上清液中大豆異黃酮的濃度為I. 23 I. 35g/L (大豆異黃酮的濃縮比為4. I 4. 5)，該溶液作為第三級泡沫分離的進料；在泡沫分離塔中所剩的殘液中的大豆異黃酮濃度為O. 18 O. 21g/L，該殘液用作第二級泡沫分離的進料；第二級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度設定為21 25°C，表觀氣速為O. 7 O. 8mm/s，泡沫層高度為O. 73 O. 78m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣。塔頂處收集到的泡沫用機械法經過破泡后得到第二級 消泡液，將第二級消泡液中出現的大豆蛋白析出進行自由沉降5h，通過分相器收集上清液，上清液中大豆異黃酮的濃度為O. 23 O. 29g/L(大豆異黃酮的濃縮比為I. 3 I. 4)，該溶液作為第一級泡沫分離的進料；在泡沫分離塔中所剩的殘液中大豆異黃酮的濃度為O. 11 O. 13g/L,該殘液通過普通生化法處理后排放；第三級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度設定為56 60°C，表觀氣速為O. 7 O. 8mm/s，泡沫層高度為O. 68 O. 73m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣。塔頂處收集到的泡沫用熱消泡法經過破泡后得到第三級消泡液，其中大豆異黃酮的濃度為2. 21 2. 70g/L (大豆異黃酮的濃縮比為I. 8 2. O)，該溶液作為有機溶劑萃取法或大孔樹脂吸附法純化大豆異黃酮的原料；在泡沫分離塔中所剩的殘液中大豆異黃酮的濃度為O. 25 O. 32g/L，該殘液用作第一級泡沫分離的進料。泡沫分離技術濃縮蛋白廢水中的大豆異黃酮的總濃縮比為7. 4 9. 0，總回收率為84 86%ο實施例5第一步，生產大豆蛋白產生的廢水的收集與檢測收集生產大豆蛋白產生的廢水,該廢水的大豆異黃酮濃度為O. 30g/L, pH為4. 5 ;第二步，生產大豆蛋白產生的廢水的pH調節用氫氧化鈉水溶液(lmol/L)調節第一步所述的生產大豆蛋白產生的廢水的pH至5. 9 6. 2時作為初始廢水，然后將初始廢水和實施例2的第三步的三級泡沫分離工藝中第三級泡沫分離過程得到的第三級殘液混合，作為三級泡沫分離工藝中的第一級泡沫分離過程的原料，其中初始廢水和第二級消泡液的體積比為10 1 ；第三步，三級泡沫分離工藝第一級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度設定為56 60°C，表觀氣速為O. 7 O. 8mm/s，泡沫層高度為O. 68 O. 73m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣。從塔頂流出的泡沫用機械法經過破泡后得到第一級消泡液，將第一級消泡液中出現的大豆蛋白析出進行自由沉降5h，通過分相器收集上清液，上清液中大豆異黃酮的濃度為I. 23 I. 35g/L (大豆異黃酮的濃縮比為4. I 4. 5)，該溶液作為第三級泡沫分離的進料；在泡沫分離塔中所剩的殘液中的大豆異黃酮濃度為O. 18 O. 21g/L，該殘液用作第二級泡沫分離的進料；第二級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度設定為21 25°C，表觀氣速為O. 7 O. 8mm/s，泡沫層高度為O. 73 O. 78m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣。塔頂處收集到的泡沫用機械法經過破泡后得到第二級消泡液，將第二級消泡液中出現的大豆蛋白析出進行自由沉降5h，通過分相器收集上清液，上清液中大豆異黃酮的濃度為O. 23 O. 29g/L(大豆異黃酮的濃縮比為I. 3 I. 4)，該溶液作為第一級泡沫分離的進料；在泡沫分離塔中所剩的殘液中大豆異黃酮的濃度為O. 11 O. 13g/L，該殘液經普通生化法處理后排放；第三級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度設定為56 60°C，表觀氣速為O. 7 O. 8mm/s，泡沫層高度為O. 68 O. 73m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣。塔頂處收集到的泡沫用熱消泡法經過破泡后得到第三級消泡液，其中大豆異黃酮的濃度為2. 21 2. 70g/L (大豆異黃酮的濃縮比為I. 8 2. O)，該溶液作為有機溶劑萃取法或大孔樹脂吸附法純化大豆異黃酮的原料；在泡沫分離塔中所剩的殘液中大豆異黃酮的濃度為O. 25 O. 32g/L，該殘液用作第一級泡沫分離的進料。 泡沫分離技術濃縮蛋白廢水中的大豆異黃酮的總濃縮比為7. 4 9. 0，總回收率為84 86%ο實施例6第一步，生產大豆蛋白產生的廢水的收集與檢測收集生產大豆蛋白產生的廢水,該廢水的大豆異黃酮濃度為O. 30g/L, pH為4. 5 ;第二步，生產大豆蛋白產生的廢水的pH調節用氫氧化鈉水溶液(lmol/L)調節第一步所述的生產大豆蛋白產生的廢水的pH至5. 9 6. 2時作為初始廢水，然后將初始廢水和實施例2的第三步的三級泡沫分離工藝中第二級泡沫分離過程得到的第二級消泡液以及實施例2的第三步的三級泡沫分離工藝中第三級泡沫分離過程得到的第三級殘液混合，作為三級泡沫分離工藝中的第一級泡沫分離過程的原料，其中初始廢水和第二級消泡液的體積比為10 :2 :1 ;第三步，三級泡沫分離工藝第一級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度設定為56 60°C，表觀氣速為O. 7 O. 8mm/s，泡沫層高度為O. 68 O. 73m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣。從塔頂流出的泡沫用機械法經過破泡后得到第一級消泡液，將第一級消泡液中出現的大豆蛋白析出進行自由沉降5h，通過分相器收集上清液，上清液中大豆異黃酮的濃度為I. 23 I. 35g/L (大豆異黃酮的濃縮比為4. I 4. 5)，該溶液作為第三級泡沫分離的進料；在泡沫分離塔中所剩的殘液中的大豆異黃酮濃度為O. 18 O. 21g/L，該殘液用作第二級泡沫分離的進料；第二級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度設定為21 25°C，表觀氣速為O. 7 O. 8mm/s，泡沫層高度為O. 73 O. 78m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣。塔頂處收集到的泡沫用熱消泡法經過破泡后得到第二級消泡液，將第二級消泡液中出現的大豆蛋白析出進行自由沉降5h，通過分相器收集上清液，上清液中大豆異黃酮的濃度為O. 23 O. 29g/L (大豆異黃酮的濃縮比為I. 3 I. 4)，該溶液作為第一級泡沫分離的進料；在泡沫分離塔中所剩的殘液中大豆異黃酮的濃度為O. 11 O. 13g/L,該殘液通過普通生化法處理后排放；第三級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度設定為56 60°C，表觀氣速為O. 7
O.8mm/s，泡沫層高度為O. 68 O. 73m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣。塔頂處收集到的泡沫用熱消泡法經過破泡后得到第三級消泡液，其中大豆異黃酮的濃度為2. 21 2. 70g/L (大豆異黃酮的濃縮比為I. 8 2. O)，該溶液可作為有機溶劑萃取法或大孔樹脂吸附法純化大豆異黃酮的原料；在泡沫分離塔中所剩的殘液中大豆異黃酮的濃度為O. 25 O. 32g/L，該 殘液用作第一級泡沫分離的進料。泡沫分離技術濃縮蛋白廢水中的大豆異黃酮的總濃縮比為7. 4 9. 0，總回收率為84 86%ο
權利要求
1.一種泡沫分離法濃縮大豆蛋白廢水中大豆異黃酮的工藝，其特征為包括以下步驟 第一步，生產大豆蛋白產生的廢水的收集和檢測 收集生產大豆蛋白產生的廢水，測量其PH值并檢測其中的大豆異黃酮的濃度； 第二步，生產大豆蛋白廢水的pH調節 用氫氧化鈉水溶液調節第一步所述的生產大豆蛋白產生的廢水的PH值為5. 5 6. 5時作為初始廢水，用作下面三級泡沫分離工藝的第一級泡沫分離的進料； 第三步，三級泡沫分離工藝 第一級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度為50 65°C，表觀氣速為O. 5 I. O mm/s，泡沫層高度為O. 60 O. 80 m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣；從塔頂流出的泡沫經過破泡后得到第一級消泡液，將第一級消泡液中出現的大豆蛋白析出進行自由沉降5 h，通過分相器收集上清液，該上清液作為第三級泡沫分離的進料；分離塔中所剩殘液作為第二級泡沫分離的進料； 第二級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度為15 30°C，表觀氣速為O. 5 I. O mm/s，泡沫層高度為O. 65 O. 80 m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣；塔頂處收集到的泡沫經過破泡后得到第二級消泡液，將第二級消泡液中出現的大豆蛋白析出進行自由沉降5 h，通過分相器收集上清液，該清液作為補料混入第一級泡沫分離的進料中；分離塔中所剩殘液經普通生化法處理后排放； 第三級泡沫分離工藝泡沫分離塔溫度為50 65°C，表觀氣速為O. 5 I. O mm/s，泡沫層高度為O. 60 O. 80 m，對流出塔頂的泡沫進行收集并破泡，待泡沫不能從分離塔頂端流出時，即可停止通氣；塔頂處收集到的泡沫經過破泡后得到第三級消泡液，該溶液作為有機溶劑萃取法或大孔樹脂吸附法純化大豆異黃酮的原料；分離塔中所剩殘液作為第一級泡沫分離的進料。
2.如權利要求I所述的泡沫分離法濃縮大豆蛋白廢水中大豆異黃酮的工藝，其特征為所述蛋白廢水中的大豆異黃酮濃度為O. 20 O. 40 g/Lo
3.如權利要求I所述的泡沫分離法濃縮大豆蛋白廢水中大豆異黃酮的工藝，其特征為所述破泡方法為機械法或熱消泡法。
全文摘要
本發明為一種泡沫分離法濃縮大豆蛋白廢水中大豆異黃酮的工藝，包括以下步驟第一步，生產大豆蛋白產生的廢水的收集和檢測；第二步，生產大豆蛋白廢水的pH調節；第三步，三級泡沫分離工藝。本發明既能大幅提高大豆異黃酮的濃縮比(大豆異黃酮的濃縮比為5.8～11.0)，又能增大回收率(大豆異黃酮的回收率為80～90%)。
文檔編號C07D311/40GK102838576SQ20121036404
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月26日 優先權日2012年9月26日
發明者吳兆亮, 劉偉, 李 瑞 申請人:河北工業大學