大豆乳清蛋白废水预处理及在饮料中的应用研究

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1、第40卷第3期东北农业大学学报40(3):83~892009年3月JournalofNortheastAgriculturalUniversityMar.2009文章编号1005－9369（2009）03－0083－07大豆乳清蛋白废水预处理及在饮料中的应用研究*冯晓，任南琪，陈兆波（城市水资源与水环境国家重点实验室，哈尔滨工业大学，哈尔滨150090）摘要：为考察不同条件下大豆乳清蛋白废水预处理效果及在饮料中的应用，对不同温度下活性炭脱色、脱嗅效果、不同树脂交换流量下脱盐效果（进水中盐浓度为0.268%）以

2、及大豆胰蛋白酶抑制剂活性（TIA，进水中含量为0.086TLU）进行研究，同时以酸度（以柠檬酸和苹果酸1：1的混合酸添加）、糖度、香料为因素进行正交试验，研究以乳清蛋白液为原料调配饮料的最优条件，得出该饮料的最佳配方。废水预处理结果表明，采用10%体积的活性炭在45℃水浴中30min时脱色脱嗅效果最好；采用离子交换脱盐法，流速选择4.28mL·min-1时效果最佳。TIA试验结果表明，黄桃味清型大豆乳清蛋白饮料所用的TIA低于市面上销售可食用商品的TIA。饮料最优配方为：2.0g·L-1的混合酸（苹果酸：柠檬

3、酸=1：1）、8.0%浓度的蔗糖、0.01%的黄桃香精和0.004g·kg-1的柠檬黄色素为最佳配比。关键词：大豆乳清蛋白；废水预处理；大豆胰蛋白酶抑制剂活性（TIA）；最佳配比；正交试验中图分类号：X792文献标识码：A近几年来发达国家的城市居民为摆脱动物性们采用厌氧法和好氧法处理乳清废水效果差、耗资食品摄入过多引起的“富贵病”而高度重视大豆食大，而且其中的有效成分没有得到利用，这样资源[1][8-11]品。大豆蛋白是最好的植物蛋白，大豆乳清蛋白浪费的问题没有得到解决。随着大豆产业的迅（WheySoyPro

4、teins，WSP）是大豆蛋白的一部分，速发展，大豆乳清废水的开发利用逐渐得到发展，在大豆蛋白提取液中将pH调至4.5～4.8时，酸沉大豆乳清废水中的大豆低聚糖和异黄酮等生理活[12-15]的大豆蛋白称为大豆分离蛋白，而仍呈溶解状态性物质已经受到广泛关注，但一直以来国内外[2]的一类蛋白质称为大豆乳清蛋白。大豆分离蛋白对大豆蛋白中的乳清蛋白研究的较少，而在我国，的凝胶性、乳化性和起泡性等诸多功能特性已被大豆乳清蛋白的应用尚属空白。大豆乳清蛋白包大家熟悉并且已经广泛被应用到食品加工的诸多括2S和7S组分，它的主

5、要成分是Kunitz胰蛋白[3][16]领域。而大豆乳清蛋白的功能尚未被广泛认识和酶抑制剂（KTI）和血清凝集素（L）。大豆乳清蛋开发。白具有很好的酸溶解性和优越的乳化性和起泡性，大豆乳清蛋白是在生产大豆分离蛋白的过程长期食用还具有抗肿瘤效果及增强免疫作用，因[17]中产生的，大豆乳清蛋白多以大豆乳清废水排掉。此在食品加工中有广泛的应用前景。为了更好按全国年产4万t大豆分离蛋白计算，每年废弃的地开发和利用大豆蛋白中的乳清蛋白，本文对大乳清高达200万t，造成极大的资源浪费，并且乳豆乳清蛋白在饮料中的应用进行了

6、研究，主要内-1清中BOD（生化需气量）值高达10000mg·L，容为大豆乳清废水脱色、脱嗅和脱盐处理、大豆-1COD（化学需气量）高达15000～22000mg·L，超胰蛋白酶抑制剂活性试验以及大豆清型乳清蛋白-1出国家污水排放标准100多倍（BOD80mg·L，果味饮料的研制。-1[4-7]COD100mg·L），严重地污染了环境。以往人1材料与方法收稿日期：2008-09-20基金项目：国家十五科技攻关项目（2001BA501A02）1.1材料与仪器设备作者简介：冯晓（1957－），男，黑龙江人，副研究

7、员，硕士，在大豆乳清水由哈高科提供，大豆乳清液原料成读博士，主要从事食品加工及生产工艺方向的研究。*通讯作者E-mail:czbhdx@163.com分主要如下：乳清蛋白含量为0.39%，NaCl含量·84·东北农业大学学报第40卷为0.268%，胰蛋白酶抑制剂活性（TIA）为0.086用通过H型阳离子树脂处理的水洗至洗出水pHTLU。试验中所应用的仪器设备：旋片真空泵：8.0～9.0，倾除余水，加入等量7%HCl溶液浸泡1h2XZ-1X型（无锡医疗设备厂）；手持糖量计：左右，去除酸液，再用自来水洗至出水pH

8、3～4为WYT0％~32％（成都太泰华光学有限公司）；电热止。最后加入3～5倍量的8%NaOH溶液浸泡2h恒温水浴锅：HHS（上海医疗器械五厂）；电热干燥左右，并搅拌，使阴离子树脂转为OH型，倾去碱培养箱：HG303-4A（南京实验仪器厂）；电热手提液，用去离子水洗至pH8～9即可应用。式压力蒸汽消毒器：YXG.SG46.28D（哈尔滨松花江阳离子树脂的处理方法：新的阳离子树脂用自医疗器械厂）；移液