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一种从 淀粉作物加工废 水中回收蛋白的方法及设备

阅读：621发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种从淀粉作物加工废水中回收蛋白的方法及设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种从淀粉作物加工废水中回收蛋白的方法及设备，方法包括：(1)向淀粉作物加工废水中投加改性二氧化硅纳米颗粒，通入气体产生泡沫，将泡沫干燥后制备成粉末，得蛋白粗提物粉末，改性二氧化硅纳米颗粒由二氧化硅纳米颗粒经过十二烷基二甲基甜菜碱改性得到；(2)对蛋白粗提物粉末进行摩擦带电处理使其中的蛋白带正电荷，其他成分不带电或带负电荷，通过电荷差异进行蛋白回收。本发明通过改性二氧化硅将淀粉作物加工废水制成泡沫，再制成粉末，并通过摩擦带电的方式使粉末中各成分带上不同电荷后收集，蛋白回收率达84％以上，回收的粉末中蛋白含量可达91.2％，同时有效保持其溶解性、乳化性和生物活性成分。，下面是一种从淀粉作物加工废水中回收蛋白的方法及设备专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种从淀粉作物加工废水中回收蛋白的方法，其特征在于，包括：
(1)向淀粉作物加工废水中投加改性二氧化硅纳米颗粒，通入气体产生泡沫，将所述泡沫干燥后制备成粉末，得蛋白粗提物粉末，所述改性二氧化硅纳米颗粒由二氧化硅纳米颗粒经过十二烷基二甲基甜菜碱改性得到；
(2)对所述蛋白粗提物粉末进行摩擦带电处理使其中的蛋白带正电荷，其他成分不带电或带负电荷，通过电荷差异进行蛋白回收。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二氧化硅纳米颗粒的改性方法为：将二氧化硅颗粒分散在十二烷基二甲基甜菜碱溶液中，pH调至4.5～5.5，进行搅拌、离心和冷冻干燥，即得；所述二氧化硅颗粒和所述十二烷基二甲基甜菜碱摩尔比为2:1～2.5:1。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述改性二氧化硅纳米颗粒浓度为300～500mg/L，所述通入气体的流速为250～350mL/min。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述摩擦带电具体步骤如下：
利用干燥气体携带所述蛋白粗提物粉末进入摩擦带电管，所述蛋白粗提物粉末和所述摩擦静电管管壁摩擦后，其中蛋白成分带正电，淀粉及其他成分携带负电或不带电荷。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述干燥气体为干燥空气，流速为5～7L/min，优选为5L/min。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述蛋白粗提物粉末粒径为50nm～200nm。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述淀粉作物加工废水为淀粉作物被用来生产淀粉的过程中排出的废水，所述淀粉作物为马铃薯或甘薯，优选为马铃薯。
8.一种应用于权利要求1-7任一项所述方法的从淀粉作物加工废水中回收蛋白的设备，其特征在于，包括：通过管路连接的气泡分离单元、喷雾干燥和粉碎单元以及气动静电摩擦单元；所述气动静电摩擦单元包括流化床和摩擦带电管；
所述流化床的底部设有搅拌叶片表面涂覆聚四氟乙烯层的搅拌器，所述流化床的顶部出气口与所述摩擦带电管相连；
其中，所述蛋白粗提物粉末通过管路从所述喷雾干燥和粉碎单元运输至所述流化床；
经搅拌器搅拌后通过管路运输至所述摩擦带电管。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述气动静电摩擦单元还包括分流收集箱，所述摩擦带电管的底部出口与所述分流收集箱的顶部入口相连。
10.根据权利要求8或9所述的设备，其特征在于，所述喷雾干燥和粉碎单元包括通过管路连接的干燥塔和超微粉碎机，所述干燥塔和所述超微粉碎机之间设有旋风分离器。

说明书全文

一种从淀粉作物加工废 水中回收蛋白的方法及设备

技术领域

[0001] 本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种从淀粉作物加工废水中回收蛋白的方法及设备。

背景技术

[0002] 淀粉作物在生产淀粉的过程中伴随着产生大量有机废水，例如马铃薯，平均每生产1吨淀粉将排放20吨左右的废水，从马铃薯淀粉加工生产线上的水力旋流器(旋流站)分离出来的汁水中蛋白质含量达0.9％～2.1％。淀粉作物蛋白具有良好的起泡和乳化性质，在食品工业中具有良好的应用前景。因此，从改善环境和实现资源充分利用考虑，对淀粉作物淀粉废水蛋白进行提取和利用，都已成为淀粉作物淀粉生产工业亟待解决的问题。

[0003] 目前，淀粉作物淀粉加工废水中提取蛋白主要有浓缩、絮凝、沉淀、离子交换层析、酶解、超滤、透析等方法。马铃薯淀粉废水中提取蛋白质的设备及技术(申请公布号：CN 200510053212.7 A)公开了采用沸石粉、石膏粉作为沉淀剂，以化学法为主分离获得蛋白粉。因其中加入大量的絮凝剂，蛋白无法回收利用，仅能作为后续水处理工艺的预处理使用。热絮凝法提取马铃薯蛋白的工艺(申请公布号：CN 105230964 A)、一种马铃薯蛋白生产工艺(申请公布号：CN 105111276 A)、从马铃薯淀粉加工废液中提取蛋白质的方法(申请公布号：CN101220078A)、一种土豆淀粉生产废水中蛋白处理方法(申请公布号：CN
105565543A)、从马铃薯淀粉制取后废水中回收蛋白质的方法(申请公布号：CN1217890A)和从马铃薯淀粉生产的废水中提取蛋白质的方法及设备(申请公布号：CN200610003857.4)分别采用热絮凝或酸热絮凝的方法进行蛋白质分离沉淀，获得马铃薯蛋白提取物，过程复杂繁琐，化学助剂使用量大，回收的蛋白发生变性，纯度低，一般用作动物饲料。一种从马铃薯汁水中分离制备马铃薯蛋白粉的方法(申请公布号：CN102504011A)通过不同截留分子量的分离膜将马铃薯加工淀粉工艺水分离获得马铃薯蛋白粉，但是膜成本昂贵、通透量较低、易堵塞、清洗太频繁。

发明内容

[0004] 本发明提供一种从淀粉作物加工废水中回收蛋白的方法及设备，通过使得淀粉作物蛋白带电后进行作物蛋白的收集克服现有技术淀粉作物废水中蛋白质回收过程中难以保持生物活性、成本高的问题。

[0005] 第一方面，本发明提供一种从淀粉作物加工废水中回收蛋白的方法，包括：

[0006] (1)向淀粉作物加工废水中投加改性二氧化硅纳米颗粒，通入气体产生泡沫，将所述泡沫干燥后制备成粉末，得蛋白粗提物粉末，所述改性二氧化硅纳米颗粒由二氧化硅纳米颗粒经过十二烷基二甲基甜菜碱改性得到；

[0007] (2)对所述蛋白粗提物粉末进行摩擦带电处理使其中的蛋白带正电荷，其他成分不带电或带负电荷，通过电荷差异进行蛋白回收。

[0008] 淀粉作物加工废水为淀粉作物在加工成淀粉的过程中产生的废水，其中含有蛋白、淀粉、纤维素及其他杂质，将其以泡沫分离的方式制成泡沫状，通过十二烷基二甲基甜菜碱改性的二氧化硅纳米颗粒具有较强的疏水活性，其作为泡沫稳定剂可以提高淀粉作物蛋白的界面吸附作用，可以使得在泡沫产生过程中对于蛋白质和淀粉、纤维素及其他杂质有效分离，可以加强泡沫排水效率和淀粉作物蛋白回收效率，对后续的蛋白粗提物粉末的进一步分离效果也有积极的影响。

[0009] 进一步地，所述二氧化硅纳米颗粒的改性方法为：将二氧化硅颗粒分散在十二烷基二甲基甜菜碱溶液中，pH调至4.5～5.5，进行搅拌、离心和冷冻干燥；所述二氧化硅颗粒和所述十二烷基二甲基甜菜碱摩尔比为2:1～2.5:1。

[0010] 在二氧化硅改性过程中，pH值会较大的影响改性效果，过高的pH值导致在OH-的作用下，SiO2与H2O结合生成Si(OH)4，降低二氧化硅与十二烷基二甲基甜菜碱的结合作用，使得形成泡沫的过程中，无法有效分离蛋白质和淀粉、纤维素及其他杂质。而pH值过低时，十二烷基二甲基甜菜碱呈阳离子性，不易于SiO2进行缩聚反应。

[0011] 进一步地，所述改性二氧化硅纳米颗粒浓度为300～500mg/L，所述通入气体的流速为250～350mL/min。

[0012] 二氧化硅纳米颗粒浓度在一定的流速的空气作用下，可以与马铃薯蛋白充分作用，提高蛋白分离的效率。

[0013] 进一步地，所述摩擦带电具体步骤如下：

[0014] 利用干燥气体携带所述蛋白粗提物粉末进入摩擦带电管，所述蛋白粗提物粉末和所述摩擦带电管管壁摩擦后，其中蛋白成分带正电，淀粉及其他成分携带负电或不带电荷。

[0015] 更进一步，所述干燥气体为干燥空气，流速为5～7L/min，优选为5L/min。

[0016] 蛋白粗提取物粉末在流化床的作用下悬浮于运动的空气流体之中，接着干燥空气以一定的流速携带蛋白粗提物粉末进入摩擦带电管中，通过控制粉末颗粒的流速，使其与带电管管壁充分摩擦接触后，蛋白部分带上正电荷，淀粉及其他成分携带负电或不带电荷，通过它们电荷的差异可以实现蛋白的分离。

[0017] 进一步地，所述蛋白粗提物粉末粒径为50nm～200nm。

[0018] 淀粉作物泡沫在消泡、喷雾干燥制粉后经超微粉碎得到蛋白粗提物粉末，其粒径大小对于蛋白的回收效率也有较大影响，粒径过大的颗粒在之后的收集过程中由于其自身重力的影响，会导致难以被带电铜板收集，进而使得蛋白回收效率下降。

[0019] 进一步地，所述将所述泡沫制成蛋白粗提物粉末的步骤具体为：将所述泡沫超声消泡，喷雾干燥后进行超微粉碎，所述喷雾干燥条件为：进风温度为110～120℃，出风温度为55～65℃，进料流量为5～8mL/min，进料浓度为15～20g/100g。

[0020] 更进一步，超声消泡的处理时间为15～20min，功率为40～60W。

[0021] 更进一步，超微粉碎破碎的气流压力为0.80～0.95MPa，气流温度为5～10℃，变频电机转速10000～15000r/min。

[0022] 进一步地，所述淀粉作物加工废水为淀粉作物被用来生产淀粉的过程中排出的废水，所述淀粉作物为马铃薯或甘薯，优选为马铃薯。

[0023] 在本发明一个优选实施方式中，所述从淀粉作物加工废水中提取蛋白的方法具体包括以下步骤：

[0024] (1)将二氧化硅颗粒分散在十二烷基二甲基甜菜碱溶液中，pH调至4.5～5.5，进行搅拌、离心和冷冻干燥；二氧化硅颗粒和十二烷基二甲基甜菜碱摩尔比为2:1～2.5:1；

[0025] (2)向淀粉作物加工废水中投加步骤(1)得到的改性二氧化硅纳米颗粒，通入气体产生泡沫，其中，改性二氧化硅纳米颗粒浓度为300～500mg/L，通入气体的流速为250～350mL/min；

[0026] (3)将步骤(2)产生的泡沫超声消泡，喷雾干燥，再超微粉碎，超微粉碎后的蛋白粗提物粉末粒径为50nm～200nm；

[0027] (4)将超微粉碎后的蛋白粗提物粉末通过摩擦带电使蛋白质带正电，淀粉及其他成分带负电，通过电荷差异进行蛋白质的回收。

[0028] 第二方面，本发明提供一种应用于上述方法的从淀粉作物加工废水中回收蛋白的设备，包括：通过管路连接的气泡分离单元、喷雾干燥和粉碎单元以及气动静电摩擦单元；所述气动静电摩擦单元包括流化床和摩擦带电管；

[0029] 所述流化床的底部设有搅拌叶片表面涂覆聚四氟乙烯层的搅拌器，所述流化床的顶部出气口与所述摩擦带电管相连；

[0030] 其中，所述蛋白粗提物粉末通过管路从所述喷雾干燥和粉碎单元运输至所述流化床；经搅拌器搅拌后通过管路运输至所述摩擦带电管。

[0031] 进一步地，所述气动静电摩擦单元还内还设有分流收集箱，所述摩擦带电管的底部出口与所述分流收集箱的顶部入口相连。

[0032] 进一步地，所述分流收集箱上部设有和所述入料口在水平投影方向左右间隔布置的带电铜板，所述带电铜板电压为-1～-3kV，与分流收集箱的进料口的夹角为10°～20°。带电铜板的所带电压和角度可以依据淀粉作物的种类不同相应地改变以达到最好的蛋白回收效率。

[0033] 进一步地，所述分流收集箱底部将入料口和带电铜板水平投影中心间的底部空间沿该方向均为四份，设有B1、B2、B3、B4四个空间。进入分流收集箱的蛋白粗提物粉末中的不同成分根据其所带电荷的不同受到带电铜板作用后得以分离到这四个空间中。当带电铜板停止通电时，铜板上的蛋白颗粒受到重力作用进入到B4空间内。

[0034] 超微粉碎后的蛋白粗提物粉末通入流化床，通过流化床底部所设的叶片表面涂覆聚四氟乙烯层的搅拌器进行搅拌，同时向流化床底部通入干燥气体，蛋白粗提物粉末在干燥气体的作用下进入摩擦带电管摩擦带电，蛋白质带正电，淀粉及其他成分带负电或不带电，再将带电的蛋白粗提物粉末通入分流收集箱中即可实现蛋白质的回收。

[0035] 本发明提供一种从淀粉作物加工废水中回收蛋白的方法及设备，具有如下有益效果：

[0036] 1、本发明采用物理方法使得淀粉作物废水泡沫制粉后带电进行回收，与絮凝法、酸沉降相比较气泡分离法可以有效保持淀粉作物蛋白的生物活性，同时蛋白回收率达到84％以上，回收后的蛋白纯度可达91.2％，与膜过滤法相比较气泡分离法的工艺和配套设备简单，不需要反复更换或清洗配件，成本较低。

[0037] 2、本发明提取分离淀粉作物蛋白的全套工艺提取分离效率高、设备简化、自动化程度高、无污染，可广泛用于薯类等淀粉加工废水以及其它各类富含蛋白液中的蛋白提取回收。附图说明

[0038] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0039] 图1为本发明实施例2提供的从淀粉作物加工废水中回收蛋白的设备示意图；

[0040] 其中：

[0041] 1：空气压缩机；2：转子流量计；3：输料泵；4：进料口；5：淀粉作物加工废水储罐；6：泡沫分离器；7：泡沫收集器；8：气瓶；9：空气润湿瓶；10：排料口；11：空气过滤器；12：送风机；13：空气加热器；14：喷头；15：干燥塔；16：旋风分离器；17：引风机；18：除尘器；19：超声波除泡器；20：料泵；21：超微粉碎机；22：料泵；23：流化床；24：摩擦带电管；25：带电铜板；
26：电压表；27：干燥器；28：高压空气储罐；29：流量控制器；30：分流收集箱。

具体实施方式

[0042] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0043] 实施例1

[0044] 本实施例提供一种从淀粉作物加工废水中回收蛋白的方法，包括：

[0045] (1)将二氧化硅颗粒分散在十二烷基二甲基甜菜碱溶液中，pH调至4.9，进行搅拌、离心和冷冻干燥；二氧化硅颗粒和十二烷基二甲基甜菜碱摩尔比为2:1；

[0046] (2)向淀粉作物加工废水中投加步骤(1)得到的改性二氧化硅纳米颗粒，通入气体产生泡沫，二氧化硅纳米颗粒浓度为500mg/L，通入气体的流速为250mL/min；

[0047] (3)将步骤(2)产生的泡沫超声消泡，喷雾干燥，再超微粉碎，超微粉碎后的蛋白粗提物粉末粒径为100nm。

[0048] (4)将超微粉碎后的蛋白粗提物粉末通过摩擦带电使蛋白质带正电，淀粉及其他成分带负电，通过电荷差异进行蛋白质的回收。

[0049] 进一步地，步骤(4)可以通过如下方式实现：利用流速为5L/min的干燥气体携带蛋白粗提物粉末进入摩擦静电管，蛋白粗提物粉末和摩擦带电管管壁摩擦后，其中蛋白成分带正电，淀粉及其他成分携带负电或不带电荷。

[0050] 实施例2

[0051] 图1为本实施例提供一种从淀粉作物加工废水中回收蛋白的设备，用于执行实施例1中的方法，如图1所示，淀粉作物蛋白提取设备包括：

[0052] 气泡分离单元、喷雾干燥和粉碎单元和气动静电摩擦单元；

[0053] 气泡分离单元包括淀粉作物加工废水储罐5、泡沫分离器6和泡沫收集器7，淀粉作物加工废水储罐5上设有进料口4和排料口10，通过输料泵3将淀粉作物加工废水通过管路运输至泡沫分离器6；泡沫分离器6由上部分椭圆形球体和下部分圆柱体连接在一起组成，进气端连有依次相连的空气压缩机1、气瓶8、转子流量计2和空气润湿瓶9用来控制进气速度，将产生的泡沫通过管路输送至泡沫收集器7，泡沫收集器7通过管路将泡沫运输至超声除泡器19。

[0054] 喷雾干燥和粉碎单元包括超声波除泡器19、干燥塔15和超微粉碎机21，干燥塔15进气端连有依次相连的空气过滤器11、送风机12和空气加热器13用来控制进气速度和温度，超声波除泡器19在料泵20的调控下将泡沫输出后，在进气的推动下经由喷头14进入干燥塔15通过喷雾干燥的方式将泡沫制成蛋白粗提物粉末；干燥塔15的出料口端设有旋风分离器16用于对蛋白粗提物粉末进行气流分级，旋风分离器16外设有引风机17，引风机17和除尘器18相连，通过旋风分离器16分离出的淀粉作物粉和干燥塔输出的淀粉作物均输送至超微粉碎机21中根据粉末的不同气流分级进行不同程度的超微粉碎。

[0055] 气动静电摩擦单元包括流化床23、摩擦带电管24和分流收集箱30，流化床23入料端连有干燥器27、高压空气储罐28和流量控制器29用于调控进气，超微粉碎后的蛋白粗提物粉末通过料泵22在进气的推动下计入流化床23，流化床23内部PTFE涂层包裹的搅拌器使蛋白粗提物粉末悬浮在空气中，后干燥空气携带蛋白粗提物粉末进入摩擦带电管24，蛋白粗提物粉末和管壁摩擦后携带电荷，其中的蛋白成分携带正电荷，淀粉及其他成分不带电或带负电荷，蛋白粗提物粉末带电后随着干燥气体进入分流收集箱30。

[0056] 进一步地，蛋白粗提物粉末从分流收集箱30顶部入料口垂直进入，分流收集箱30上部设有和入料口在水平投影方向左右间隔布置的带电铜板25，所带电压为-1～-3kV，与进料口夹角为10°～20°，电压表26和带电铜板25相连用来调控其电压大小。

[0057] 进一步地，分流收集箱30底部将入料口和带电铜板水平投影中心的底部空间沿该方向分为四份，设有B1、B2、B3、B4四个空间，B1空间距离带电蛋白粗提物粉末进入的位置最近，B4空间最远。

[0058] 进入分流收集箱30的蛋白粗提物粉末中的不同成分根据其所带电荷的不同受到带电铜板25作用后得以分离到这四个空间中，例如，带正电荷的蛋白粉末受到带电铜板作用后轨迹偏移，落入离铜板较近的B4空间中，带负电的淀粉粉末受到带电铜板作用后轨迹偏移，落入离铜板较远的B1空间中。

[0059] 实施例3

[0060] 本实施例提供一种从淀粉作物加工废水中回收蛋白的方法，结合图1，方法具体步骤如下：

[0061] (1)气泡分离单元中，淀粉作物加工废水储罐5中含有改性二氧化硅纳米颗粒的马铃薯加工废水通过输料泵3进入到泡沫分离器6中，其中改性二氧化硅纳米颗粒和的浓度为500mg/L。空气压缩机1产气依次通过气瓶8、空气湿润瓶9，转子流量计2控制气体的流速为
250mL/min，在泡沫分离器6中马铃薯加工废水在气体作用下产生的泡沫，泡沫通过连续的膨胀和收缩流动至喷雾干燥和粉碎单元中。

[0062] 其中，改性二氧化硅纳米颗粒的制备方法为：2.2mol/L二氧化硅颗粒分散在1mol/L十二烷基二甲基甜菜碱溶液中，0.1mol/L HCl将溶液pH调到4.9，匀速搅拌12h后，6000rpm离心收集沉淀，冷冻干燥后获得改性二氧化硅纳米颗粒。

[0063] (2)喷雾干燥和粉碎单元中，马铃薯加工废水泡沫采用超声波除泡器19消泡，处理时间为20min，功率为40W。然后通过干燥塔15以喷雾干燥的方式制粉，进风温度为110～120℃，出风温度为65℃，进料流量为8mL/min，进料浓度为20g/100g；接着，通过超微粉碎机21破碎2次得到马铃薯蛋白粗提物粉末，气流压力为0.80MPa，气流温度为5℃，变频电机转速10000r/min，超微粉碎后马铃薯蛋白粗提物粉末粒径为100nm。

[0064] (3)气动静电摩擦单元中，马铃薯蛋白粗提物粉末通过料泵进入到流化床23中，高压空气储罐28中的干燥空气(200kPa)经过干燥器27后垂直引入到流化床内部，干燥气体在流化床中的流速为5L/min，流化床内部PTFE涂层包裹的搅拌器使淀蛋白粗提粉末悬浮在空气中，在干燥气体的作用下进入到摩擦带电管24中使颗粒带电，其带电属性与其组成和结构相关，其中马铃薯蛋白带正电，淀粉及其他物质不带电或带负电。分流收集箱中含有带电铜板25，所带电压为-1kV，带电铜板25与收集箱底部角度为20°。马铃薯蛋白粗提物粉末在气流的作用下从流化床进入到分流收集箱中，在电场作用下粉末根据其带电属性运动轨迹发生改变，部分马铃薯蛋白收集到带电铜板上，另一部分马铃薯蛋白和淀粉颗粒等其他组分进入到收集箱底部不同的空间(B1，B2，B3，B4)。当带电铜板停止通电时，铜板上的蛋白颗粒受到重力作用进入到B4空间内。

[0065] 实施例4

[0066] 本实施例提供一种马铃薯加工废水中马铃薯蛋白回收方法，详细步骤参见实施例3，不同之处仅在于带电铜板电压为-3kV。

[0067] 对比例1

[0068] 本实施例提供一种马铃薯加工废水中马铃薯蛋白回收方法，详细步骤参见实施例3，不同之处仅在于泡沫分离单元中马铃薯加工废水不含有改性二氧化硅纳米颗粒。

[0069] 对比例2

[0070] 本对比例提供一种马铃薯加工废水中马铃薯蛋白回收方法，详细步骤参见对比例1，不同之处仅在于带电铜板电压为-3kV。

[0071] 对比例3

[0072] 本实施例提供一种马铃薯加工废水中马铃薯蛋白回收方法，详细步骤参见实施例3，不同之处仅在于泡沫分离单元中马铃薯加工废水中改性二氧化硅纳米颗粒浓度为
100mg/L。

[0073] 对比例4

[0074] 本实施例提供一种马铃薯加工废水中马铃薯蛋白回收方法，详细步骤参见实施例3，不同之处仅在于泡沫分离单元中马铃薯加工废水中改性二氧化硅纳米颗粒为使用椰油酰胺基丙基甜菜碱改性的二氧化硅纳米颗粒。

[0075] 实验例1

[0076] 本实验例将实施例3、实施例4、对比例1-4方法回收的马铃薯蛋白以如下步骤进行检测：

[0077] 1.马铃薯蛋白浓度测定

[0078] 用BCA蛋白质定量试剂盒进行分析，将2000μg/mL的蛋白标准品溶液分别稀释成1000、500、250和125μg/mL。按50体积BCA试剂A加1体积BCA试剂B配制适量BCA工作液。将25μL标准品和合适浓度范围的样品分别加入96孔板的微孔中，各加200μL BCA工作液，充分混匀，37℃孵育30min后550nm测定吸光值。

[0079] 2.气泡分离马铃薯蛋白回收率

[0080] 马铃薯蛋白回收率＝(悬浮液中马铃薯蛋白的浓度×悬浮液的体积—泡沫排水中马铃薯蛋白的浓度×泡沫排水的体积)/(悬浮液中马铃薯蛋白的浓度×悬浮液的体积)×100％

[0081] 3.通过将马铃薯蛋白酶解为多肽，然后测定其抗氧化活性。

[0082] (1)将马铃薯蛋白溶液取上清液预处理(90℃，10min)。调pH至8.0，加木瓜蛋白酶。在酶切过程中的第5h取出1mL酶切产物，沸水浴10min灭酶活。调pH至11.0，加碱性蛋白酶。
在酶切过程的第5h取出1mL酶切产物，沸水浴10min灭酶活即得到多肽产物。水解度的计算采用pH-stat法，即根据水解过程中消耗的NaOH的量计算水解度(DH)。

[0083] (2)马铃薯多肽对DPPH自由基清除能力的测定，每管加样如下：A1号管为1.5mL DPPH无水甲醇溶液和1.5mL无水甲醇，A2号管为1.5mL DPPH无水甲醇溶液+1.5mL不同水解度的样品溶液，A3号管为1.5mL不同水解度的样品溶液+1.5mL无水甲醇液；用力摇匀；在室温黑暗处静置反应30min；30min后把反应混合液加入比色皿中，以无水甲醇为对照，在紫外分光光度计波长517nm处，测出A1、A2、A3的吸光度值；待测蛋白水解样品对DPPH自由基的清除率按如下公式计算：SA(％)＝[1－(A2－A3)/A1]×100％。

[0084] 检测结果如下表：

[0085] 表1不同处理方式对马铃薯淀粉加工废水中马铃薯蛋白的影响

[0086]

[0087] 表1中比较了不同处理方式对马铃薯淀粉加工废水中马铃薯蛋白的影响，由表1可知，对比例1、2中在气泡分离处理中没有加入改性的二氧化硅纳米粒子，与实例2、3相比较其气泡分离马铃薯蛋白回收率显著降低。对比例3中由于改性二氧化硅纳米颗粒浓度过低导致马铃薯蛋白回收效率和分离效率降低，对比例4中使用椰油酰胺基丙基甜菜碱改性二氧化硅同样导致改性二氧化硅吸附马铃薯蛋白的作用降低。

[0088] 表2不同处理方式对马铃薯淀粉加工废水中马铃薯蛋白酶解多肽抗氧化活性影响[0089]

[0090] 从表2中可以看到实施例2、3的马铃薯蛋白经过水解后，其水解度和DPPH自由基清除率显著高于对比例1-4，说明其蛋白活性受影响较小，进一步表明在气泡分离单元中以十二烷基二甲基甜菜碱改性的二氧化硅纳米颗粒作为泡沫稳定剂和摩擦带电的具体条件对马铃薯蛋白的生物活性都具有著影响。

[0091] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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