一种基于改性壳聚糖的黄浆水处理方法与流程

本发明属于黄浆水处理，涉及一种基于改性壳聚糖的黄浆水处理方法。

背景技术：

1、黄浆水是大豆制品加工过程中产生的副产物，企业一般将黄浆水作为废弃物排放处理，既浪费资源又污染环境。经检测，黄浆水中含有棉籽糖、水苏糖、蔗糖，另外还含有低分子量的蛋白质、大豆粗皂苷、多肽、无机盐类等。如果直接排放豆腐黄浆水，其中丰富的有机物会导致水质cod、bod值明显增加，并且易腐败的大分子蛋白和盐类物质等都会导致水体污染。

2、大豆低聚糖(soybean oligosaccharides)是成熟大豆中蔗糖、棉籽糖、水苏糖等可溶性寡糖的总称，含量约10％，主要分布于胚轴中，因黏度高、甜度适中、对热和酸的稳定性好而被广泛应用于食品加工中。大豆低聚糖是功能性低聚糖，虽难以被人体直接消化吸收，但能够被肠道中的益生菌——双歧杆菌(bifidobacterium)利用。基于此，大豆低聚糖间接抑制了肠道腐生菌的生长和代谢，减少了有毒代谢物对人体造成的损伤。大豆低聚糖具有降血压、促进钙吸收、改善皮肤过敏、预防和辅助治疗乳糖不耐症、保护肝脏等作用。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种基于改性壳聚糖的黄浆水处理方法，使用改性壳聚糖对黄浆水进行絮凝与澄清处理，澄清液经酶解、离心、超滤和离子交换树脂处理，脱去盐分，经真空冷冻干燥，得到低聚糖含量高的黄浆水处理物。本发明能有效提取黄浆水中的功能成分，可以节约资源，保护环境，增加经济效益。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

3、一种基于改性壳聚糖的黄浆水处理方法，包括以下步骤：

4、s1.将2.5g pamam加入超纯水中，搅拌10分钟后滴加入盐酸水溶液调节ph值至3，室温搅拌反应48小时，得到反应液，蒸除反应液中的超纯水，得到酸化pamam，其中2.5gpamam为2.5代聚酰胺-胺型树枝状高分子；

5、s2.将edc·hcl、nhs、壳聚糖、步骤s1所得酸化pamam加入超纯水中，搅拌10分钟后用盐酸水溶液调节ph值至4，40℃下搅拌反应48小时得到反应液，将反应液过滤得到固体物，将固体物用蒸馏水洗涤3次后40℃下真空干燥至恒重，得到改性壳聚糖；其中edc·hcl为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐，nhs为n-羟基丁二酰亚胺；

6、s3.将步骤s2所得改性壳聚糖加入黄浆水中，用盐酸水溶液调节ph值至5后室温搅拌20分钟，静置1-2小时后离心20分钟，得到上清液，即为预处理液；

7、s4.将步骤s3所得预处理液加入纯水中，搅拌至混合均匀后用盐酸水溶液调节ph值至5，加入复合酶后50-60℃下酶解5-6小时，酶解结束后升温至100℃，保温5分钟灭酶，得到酶解液；

8、s5.将步骤s4所得酶解液离心20分钟得到上清液，使用超滤膜对上清液进行超滤处理，得到超滤液；

9、s6.使用001×7强酸性阳离子交换树脂和d301弱碱性阴离子树脂对步骤s6所得超滤液进行脱盐处理，得到脱盐液，将脱盐液真空冷冻干燥至恒重，得到黄浆水处理物。

10、进一步地，本发明所述步骤s1中，2.5g pamam、超纯水的比例为3g:50ml，盐酸水溶液的质量浓度为25％。

11、进一步地，本发明所述步骤s2中，edc·hcl、nhs、壳聚糖、步骤s1所得酸化pamam、超纯水的比例为19mg:11mg:200mg:500mg:100ml，盐酸水溶液的质量浓度为10％。

12、进一步地，本发明所述步骤s3中，步骤s2所得改性壳聚糖、黄浆水的比例为1g:1l，离心的转速为5000rpm，盐酸水溶液的质量浓度为10％。

13、进一步地，本发明所述步骤s4中，复合酶由酶活性相同的木瓜蛋白酶和内切葡聚糖酶组成，步骤s3所得预处理液、纯水、复合酶的比例为1g:500ml:5000u，盐酸水溶液的质量浓度为10％。

14、进一步地，本发明所述步骤s5中，离心的转速为5000rpm，超滤膜为截留分子量为5000da的聚醚砜膜，超滤处理的条件为：温度为40-50℃，压力为50kpa，浓缩倍数为4倍，ph值为7。

15、进一步地，本发明所述步骤s6中，001×7强酸性阳离子交换树脂和d301弱碱性阴离子树脂按照1:1的体积比串联而成，脱盐处理的条件为：温度为30-40℃，流速为12μs/cm。

16、进一步地，本发明所述步骤s6中，真空冷冻干燥的温度为-35℃。

17、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

18、1)本发明先使用改性壳聚糖对黄浆水进行絮凝、澄清预处理，得到预处理黄浆水，有效降低了黄浆水的蛋白质含量，然后使用复合酶对预处理黄浆水进行酶解处理，得到酶解液，进一步降低蛋白质含量，复合酶中的内切葡聚糖酶还能提高黄浆水处理物的水溶性，再将酶解液离心后超滤处理得到超滤液，截留去除了低分子量蛋白质，然后使用离子交换树脂对超滤液进行脱盐提纯处理，得到澄清透明的脱盐液，最后将脱盐液真空冷冻干燥，得到黄浆水处理物。该黄浆水处理物的大豆低聚糖含量较高，水溶性较好，能应用于功能性食品。

19、2)壳聚糖本身对蛋白质有良好的絮凝作用，由于黄浆水含有多种成分，导致壳聚糖在黄浆水中不稳定，使其不能充分发挥絮凝作用。因而本发明先将2.5g pamam进行酸化处理得到端基为羧基的酸化pamam，然后通过edc·hcl和nhs的催化作用，将酸化pamam接枝于壳聚糖的分子链，制得改性壳聚糖。与壳聚糖相比，改性壳聚糖在黄浆水中的稳定性得到较大的改善，因此能充分其絮凝作用，进而有效降低黄浆水中的蛋白质，提高黄浆水处理物中的大豆低聚糖的含量。

技术特征：

1.一种基于改性壳聚糖的黄浆水处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于改性壳聚糖的黄浆水处理方法，其特征在于：所述步骤s1中，2.5g pamam、超纯水的比例为3g:50ml，盐酸水溶液的质量浓度为25％。

3.根据权利要求1所述的一种基于改性壳聚糖的黄浆水处理方法，其特征在于：所述步骤s2中，edc·hcl、nhs、壳聚糖、步骤s1所得酸化pamam、超纯水的比例为19mg:11mg:200mg:500mg:100ml，盐酸水溶液的质量浓度为10％。

4.根据权利要求1所述的一种基于改性壳聚糖的黄浆水处理方法，其特征在于：所述步骤s3中，步骤s2所得改性壳聚糖、黄浆水的比例为1g:1l，离心的转速为5000rpm，盐酸水溶液的质量浓度为10％。

5.根据权利要求1所述的一种基于改性壳聚糖的黄浆水处理方法，其特征在于：所述步骤s4中，复合酶由酶活性相同的木瓜蛋白酶和内切葡聚糖酶组成，步骤s3所得预处理液、纯水、复合酶的比例为1g:500ml:5000u，盐酸水溶液的质量浓度为10％。

6.根据权利要求1所述的一种基于改性壳聚糖的黄浆水处理方法，其特征在于：所述步骤s5中，离心的转速为5000rpm，超滤膜为截留分子量为5000da的聚醚砜膜，超滤处理的条件为：温度为40-50℃，压力为50kpa，浓缩倍数为4倍，ph值为7。

7.根据权利要求1所述的一种基于改性壳聚糖的黄浆水处理方法，其特征在于：所述步骤s6中，001×7强酸性阳离子交换树脂和d301弱碱性阴离子树脂按照1:1的体积比串联而成，脱盐处理的条件为：温度为30-40℃，流速为12μs/cm。

8.根据权利要求1所述的一种基于改性壳聚糖的黄浆水处理方法，其特征在于：所述步骤s6中，真空冷冻干燥的温度为-35℃。

技术总结本发明提供一种基于改性壳聚糖的黄浆水处理方法，先使用改性壳聚糖对黄浆水进行絮凝、澄清预处理，得到预处理液；使用复合酶对预处理液进行酶解处理，得到酶解液；将酶解液离心后超滤处理，得到超滤液；然后使用离子交换树脂对超滤液进行脱盐提纯处理，得到澄清透明的脱盐液；最后将脱盐液真空冷冻干燥，得到黄浆水处理物。该黄浆水处理物的大豆低聚糖含量高，水溶性好，能应用于功能性食品。技术研发人员：赵思岑,金兴仓,谢金霞,汪成,金兴付受保护的技术使用者：苏州金记食品有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14