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2022/11/161/69第六章食品工業(yè)環(huán)境保護(hù)與廢棄物綜合利用李輝閩南師范大學(xué)生物系2022/11/121/69第六章食品工業(yè)環(huán)境保護(hù)與廢棄物2022/11/162/69環(huán)境保護(hù)已成為我國(guó)的基本國(guó)策,但生態(tài)與環(huán)境的總體狀況仍是“局部改善,整體惡化”。我國(guó)食品工業(yè)的發(fā)展既有保護(hù)生態(tài)、環(huán)境的義務(wù),也有減少環(huán)境污染、降低環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)的責(zé)任。目前,許多食品企業(yè)建廠時(shí)缺少環(huán)境影響評(píng)價(jià),許多企業(yè)如淀粉、釀造、屠宰、制糖等行業(yè)污染嚴(yán)重,尤其是中小食品企業(yè)的污水排放、原料廢渣處理、燃燒廢氣等問題日益嚴(yán)峻。工業(yè)“三廢”和由此造成的環(huán)境問題已經(jīng)成為食品工業(yè)必須面對(duì)和盡快解決的重大問題。對(duì)食品工業(yè)中產(chǎn)生的廢棄物而言,應(yīng)當(dāng)在產(chǎn)品的生產(chǎn)、流通、消費(fèi)等個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)優(yōu)先考慮廢棄物的再生利用,變廢為寶,減輕對(duì)環(huán)境的污染。2022/11/122/69環(huán)境保護(hù)已成為我國(guó)的基本國(guó)策,但2022/11/163/69第一節(jié)食品工業(yè)對(duì)環(huán)境的影響一、食品工業(yè)對(duì)水體的影響食品工業(yè)化的發(fā)展和食品企業(yè)數(shù)量的增加,使食品工業(yè)用水量日益增大,其排放的污水對(duì)水環(huán)境的影響不容忽視。食品工業(yè)排放的廢水均富含營(yíng)養(yǎng),易導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化,產(chǎn)生“赤潮”或“水華現(xiàn)象”。“水華現(xiàn)象”是淡水富營(yíng)養(yǎng)化的表現(xiàn),是由藻類引起的,如藍(lán)藻、綠藻、硅藻等,“水華”發(fā)生時(shí),水體一般呈藍(lán)色或綠色。2022/11/123/69第一節(jié)食品工業(yè)對(duì)環(huán)境的影響一、2022/11/164/69赤潮,又叫紅潮,是一種水華現(xiàn)象。它是海洋災(zāi)害的一種,是指海洋水體中某些微小的浮游植物、原生動(dòng)物或細(xì)菌,在一定的環(huán)境條件下突發(fā)性增殖和聚集,引發(fā)一定范圍和一段時(shí)間內(nèi)水體變色現(xiàn)象。赤潮是一個(gè)歷史沿用名,并不一定都是紅色,而是許多赤潮的統(tǒng)稱;發(fā)生赤潮時(shí),通常根據(jù)引發(fā)赤潮的生物的數(shù)量、種類而使得海洋水體呈紅、黃、綠和褐色等。2022/11/124/69赤潮,又叫紅潮,是一種水華現(xiàn)象。2022/11/165/69水華就是淡水水體中藻類大量繁殖的一種自然生態(tài)現(xiàn)象,是水體富營(yíng)養(yǎng)化的一種特征,主要由于生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中含有大量氮、磷的廢污水進(jìn)入水體后,藍(lán)藻(嚴(yán)格意義上應(yīng)稱為藍(lán)細(xì)菌)、綠藻、硅藻等藻類成為水體中的優(yōu)勢(shì)種群,大量繁殖后使水體呈現(xiàn)藍(lán)色或綠色的一種現(xiàn)象。2022/11/125/69水華就是淡水水體中藻類大量繁殖的2022/11/166/69(一)食品工業(yè)對(duì)水體的污染水體污染指當(dāng)污染物進(jìn)入河流、湖泊、海洋或地下水等水體后,其含量超過了水體的自然凈化能力,使水體的水質(zhì)和水體底泥的物理、化學(xué)性質(zhì)或生物群落迅速發(fā)生變化,從而降低了水體的使用價(jià)值和使用功能的現(xiàn)象。水體污染源指向水體排放污染物的場(chǎng)所、設(shè)備和裝置等。水體污染的來源主要有三方面:工業(yè)廢水、生活污水和農(nóng)業(yè)污水。食品工業(yè)廢水屬于工業(yè)廢水類,工業(yè)廢水指各種工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中排出的廢水,包括工藝過程用水、機(jī)器設(shè)備冷卻水、煙氣洗滌水、設(shè)備和場(chǎng)地清洗水及生產(chǎn)廢液等。廢水中所含的雜質(zhì)包括生產(chǎn)廢液、殘?jiān)安糠衷稀氤善?、副產(chǎn)品等,其成分極其復(fù)雜,污染物含量變化也很大。
2022/11/126/69(一)食品工業(yè)對(duì)水體的污染2022/11/167/69食品工業(yè)廢水的特點(diǎn)是:食品工業(yè)的內(nèi)容極其復(fù)雜,包括制糖、釀造、肉類、乳品加工、各種農(nóng)產(chǎn)品加工、副產(chǎn)品加工及活性物質(zhì)的提取等,其生產(chǎn)過程排放的廢水等都含有機(jī)物,具有較強(qiáng)的耗氧性,且有大量懸浮物隨水排出。動(dòng)物性食品加工排出廢水比植物性食品加工廢水具有更高更多的污染性,其中有動(dòng)物排泄物、血液、皮毛、油脂,并可能含有病菌,耗氧量很高,有時(shí)還有含氮有機(jī)物,對(duì)水體污染較強(qiáng)。2022/11/127/69食品工業(yè)廢水的特點(diǎn)是:食品工業(yè)的2022/11/168/69食品工業(yè)產(chǎn)生的廢水中污染物主要是耗氧有機(jī)物和有機(jī)有毒物質(zhì)及無機(jī)有害物質(zhì)。
(1)耗氧有機(jī)物食品工業(yè)廢水中,含大量的有機(jī)物,如碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂、木質(zhì)素、纖維素、有機(jī)酸堿、用于洗滌和除垢的表面活性劑等。有機(jī)物的共同特點(diǎn)是這些物質(zhì)直接進(jìn)入水體后,通過微生物的生物化學(xué)作用而分解為簡(jiǎn)單的無機(jī)物質(zhì)二氧化碳和水,在分解過程中需要消耗水中的溶解氧,在缺氧條件下會(huì)發(fā)生腐敗分解、水質(zhì)惡化,故常稱這些有機(jī)物為耗氧有機(jī)物。
(2)有機(jī)有毒物質(zhì)食品工業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)有毒物質(zhì)主要有,酚類化合物(從農(nóng)產(chǎn)品加工的副產(chǎn)品中提取營(yíng)養(yǎng)或活性物質(zhì)),可使魚類死亡,人飲用含酚水可引起頭昏、貧血及各種神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,甚至中毒。2022/11/128/69食品工業(yè)產(chǎn)生的廢水中污染物主要是2022/11/169/69
(3)無機(jī)有害物質(zhì)洗滌劑
當(dāng)水體中洗滌劑含量大于10mg/L時(shí),魚類就難以生存,達(dá)到45mg/L時(shí),水稻生長(zhǎng)就會(huì)受到嚴(yán)重危害,甚至死亡。洗滌劑在水體中含量達(dá)到0.5%時(shí),表面將浮起一層泡沫,不僅破壞自然景觀,而且影響大氣中的氧向水中溶解;洗滌劑中含一定量磷酸鹽作為增凈劑,而磷是導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要物質(zhì),容易產(chǎn)生赤潮,使水體惡化、變質(zhì)。另外,洗滌劑中的表面活性劑會(huì)使水生動(dòng)物的感官功能減退,甚至喪失覓食或避開有毒物質(zhì)的能力,即使水生動(dòng)物喪失生存的本能。2022/11/129/69(3)無機(jī)有害物質(zhì)洗滌劑2022/11/1610/69(二)水體污染對(duì)食品工業(yè)的影響1.對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害(1)處理費(fèi)用高,造成資源、能源的浪費(fèi);(2)食品工業(yè)用水水質(zhì)不合格,會(huì)使生產(chǎn)停頓;(3)農(nóng)業(yè)使用污水使作物減產(chǎn)、品質(zhì)降低,人畜受害,土壤質(zhì)量降低,地下水質(zhì)變化。
2.水體富營(yíng)養(yǎng)化的危害(1)發(fā)生赤潮,可引起海洋生物大量死亡,赤潮藻類產(chǎn)生劇毒毒素,海洋沿岸的水產(chǎn)養(yǎng)殖遭受危害;(2)由于大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)涌入水體中,水體富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致淡水浮游藻類大量增殖,“水華”(又稱“湖靛”)暴發(fā)。
2022/11/1210/69(二)水體污染對(duì)食品工業(yè)的影響2022/11/1611/69二、食品工業(yè)產(chǎn)生的其他污染(一)食品包裝產(chǎn)生的污染食品包裝大多都是塑料材料,進(jìn)入環(huán)境不易被分解,特別容易引起環(huán)境污染,造成現(xiàn)在嚴(yán)重的“白色污染”現(xiàn)象。造成這些污染的主要原因是由于人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)不夠、隨意丟棄廢物和缺乏良好的處置方法所致。我國(guó)市場(chǎng)上目前使用的塑料制品大部分都是不可降解塑料,以發(fā)泡聚苯乙烯、聚乙烯或聚丙烯為原料,相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)2萬以上。2022/11/1211/69二、食品工業(yè)產(chǎn)生的其他污染2022/11/1612/692022/11/1212/692022/11/1613/69(二)食品引起的微生物污染加工環(huán)境、工藝、設(shè)備、員工衛(wèi)生健康狀況等外部條件不合格都可能使微生物大量繁殖,引起食品腐敗變質(zhì)。易造成食物中毒的病原微生物主要有:致病性大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌等。食源性疾病是指由通過消化食物進(jìn)入體內(nèi)的因子引起的感染或中毒,每個(gè)人都存在患食源性疾病的危險(xiǎn)。2022/11/1213/69(二)食品引起的微生物污染2022/11/1614/69保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源,是人類社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。從這一戰(zhàn)略角度考慮,今后食品工業(yè)發(fā)展應(yīng)關(guān)注以下三個(gè)問題:(1)環(huán)境污染問題一些食品生產(chǎn)加工過程中產(chǎn)生的廢水、廢液、廢氣和殘?jiān)粌H污染周圍環(huán)境,而且對(duì)人體健康帶來不利影響和危害。(2)能源消耗問題隨著現(xiàn)代食品工業(yè)的發(fā)展,其能源消耗日益增大,特別是冷凍食品生產(chǎn)的擴(kuò)大與冷鏈系統(tǒng)的建立,以及電動(dòng)設(shè)備的使用,都耗費(fèi)大量能源。(3)水耗問題我國(guó)是一個(gè)嚴(yán)重缺水國(guó)家,目前全國(guó)水資源總量為28255億m3,人均只有2198m3,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界人均水平。缺水已成為某些城市和地區(qū)發(fā)展的一大瓶頸,有可能制約今后的發(fā)展。2022/11/1214/69保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源,是人類社會(huì)2022/11/1615/69第二節(jié)食品工業(yè)廢棄物綜合利用
廢棄物通常是指在社會(huì)的生產(chǎn)、流通、消費(fèi)等一系列活動(dòng)中產(chǎn)生的、不再具有原來使用價(jià)值而被丟棄的物質(zhì),或者是提取組分后棄之不用的剩余物質(zhì)。廢棄物主要包括:工業(yè)廢棄物(“三廢”),城鄉(xiāng)生活廢棄物和農(nóng)業(yè)廢棄物。廢棄物是人類生產(chǎn)和生活中不可避免的一種非產(chǎn)品產(chǎn)出,范圍極廣。廢棄物是一個(gè)相對(duì)概念,不存在任何絕對(duì)的廢棄物。往往一種過程中產(chǎn)生的廢棄物,可以成為另一個(gè)過程的原料。2022/11/1215/69第二節(jié)食品工業(yè)廢棄物綜合利用2022/11/1616/69
食品工業(yè)廢棄物是指食品加工過程中拋棄的碎屑、下腳料、渣滓,以及生產(chǎn)過程中排放的廢水。食品工業(yè)廢棄物本身是某種物質(zhì)和能量的載體,既含有一些有害成分,又含有豐富的有機(jī)質(zhì)和有益元素。從資源經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度來看,是一種特殊形態(tài)的未利用資源,將廢棄物變廢為寶,實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源再利用,對(duì)消除和控制環(huán)境污染起到十分重要的作用。食品工業(yè)廢棄物按其來源不同可分為第一性生產(chǎn)廢棄物(如作物秸稈、枯枝落葉等)、第二性生產(chǎn)廢棄物(如畜禽糞便等)、工副業(yè)有機(jī)廢料(如農(nóng)畜產(chǎn)品加工廢棄物)和人類生活廢棄物(如城市生活垃圾)四類。2022/11/1216/69食品工業(yè)廢棄物是指食品加工過2022/11/1617/69一、植物油料資源副產(chǎn)品的利用在植物油脂工業(yè)生產(chǎn)中,除得到主要產(chǎn)品油脂外,還得到油腳、餅粕、皮殼等副產(chǎn)品。這些副產(chǎn)品含有豐富的蛋白質(zhì)、糖類、游離脂肪酸、磷脂、甾醇等物質(zhì),將它們開發(fā)利用,對(duì)充分利用植物油料資源、增加植物油副產(chǎn)品的附加值、改善植物煉油廠的環(huán)境具有重要意義。2022/11/1217/69一、植物油料資源副產(chǎn)品的利用2022/11/1618/69(一)油料餅粕的利用油料餅粕是植物油脂加工廠的主要副產(chǎn)物。通常,餅粕中含有豐富的蛋白質(zhì)、纖維素、無氮浸出物和少量脂肪等。餅粕有各種傳統(tǒng)和非傳統(tǒng)的利用方法。目前,油料餅粕的利用,主要為以下幾個(gè)方向:①從餅粕中制取濃縮蛋白質(zhì),分離蛋白、纖維狀蛋白和組織蛋白;②利用某些餅粕轉(zhuǎn)化制取食用產(chǎn)品,如制作糖、白酒、食醋、醬油和味精等;③利用某些優(yōu)質(zhì)餅粕粉,直接作為人類的食品原料;④以去毒的菜籽餅粕、棉仁餅粕、油茶籽餅粕和桐籽餅粕等,作為動(dòng)物飼料配料,利用次等餅粕或含毒性餅粕作膠黏劑、電木塑料填充劑等工業(yè)原料;⑤利用含毒或次等餅粕,作為某些經(jīng)濟(jì)作物的肥料;⑥從餅粕中制取某些油料特有成分或營(yíng)養(yǎng)要素作為生產(chǎn)醫(yī)藥產(chǎn)品的原料,或生產(chǎn)其他化工產(chǎn)品,如提取植酸鈣及肌醇,提取皂素、棉酚和核黃素等。2022/11/1218/69(一)油料餅粕的利用2022/11/1619/691.大豆蛋白質(zhì)的制取及其產(chǎn)品大豆的蛋白質(zhì)含量很豐富,一般在40%左右,而且其蛋白質(zhì)的氨基酸組成相當(dāng)平衡。利用低溫去脂豆粕,可以生產(chǎn)傳統(tǒng)的豆制品,制取大豆組織蛋白、大豆?jié)饪s蛋白和大豆分離蛋白等新興蛋白產(chǎn)品。2022/11/1219/691.大豆蛋白質(zhì)的制取及其產(chǎn)品2022/11/1620/692.花生蛋白質(zhì)的制取及其產(chǎn)品花生蛋白中含有大量人體所必需的氨基酸,它的消化系數(shù)高達(dá)90%,極易被人體吸收利用,是優(yōu)質(zhì)的蛋白品種,具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值?;ㄉ鷿饪s蛋白產(chǎn)品,也可采用pH4.5等電點(diǎn)法制取。另一種常用制取方法是水劑法,這是一種兼顧蛋白制取與油脂制取的生產(chǎn)工藝。還有一種新近開發(fā)的生產(chǎn)工藝,是用中性或微堿性水浸法制取花生濃縮蛋白?;ㄉ鷿饪s蛋白產(chǎn)品,可以用作食品的蛋白強(qiáng)化添加劑,如用作組織蛋白、乳香花生蛋白粉、糧食營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑、飲料和黏合劑等用途。同樣,也有花生的分離蛋白和組織蛋白產(chǎn)品。2022/11/1220/692.花生蛋白質(zhì)的制取及其產(chǎn)品2022/11/1621/693.食用蛋白粉的制取嚴(yán)格除去雜質(zhì)的某些脫脂餅粕,經(jīng)加工精制,可制成大豆食用粉、花生食用粉、向日葵餅食用粉及脫凈棉酚毒素的棉籽仁餅食用粉等,這些產(chǎn)品都可以作為食品添加劑,用來改善人們膳食的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。脫脂豆粕蛋白粉的生產(chǎn)比較簡(jiǎn)單,主要包括豆粕的粉碎和產(chǎn)品的包裝。餅粕食用粉,被廣泛用來與面粉搭配,以制作面包、餅干、奶糕、點(diǎn)心及其他多種副食品。
2022/11/1221/693.食用蛋白粉的制取2022/11/1622/694.用餅粕作飼料
植物油料制取油脂后所得的餅粕,可作為家禽家畜的優(yōu)質(zhì)飼料使用,主要有以下幾種:(1)大豆餅粕;(2)菜籽餅粕;(3)葵花籽餅粕;(4)棉籽餅粕;(5)油茶籽餅粕;(6)米糠餅粕2022/11/1222/694.用餅粕作飼料2022/11/1623/695.用脫脂米糠餅粕制取植酸鈣
在脫脂米糠餅粕中,其植酸鈣含量達(dá)10%~11%,是制取植酸鈣的上好原料。用從中提取的植酸鈣,可以進(jìn)一步制取植酸,這是制取醫(yī)藥產(chǎn)品肌醇的重要原料。此外,植酸鈣在工業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)藥上有多種用途。
2022/11/1223/695.用脫脂米糠餅粕制取植酸鈣2022/11/1624/696.從油茶籽餅粕中提取茶皂素
油茶籽餅粕中含有有毒的溶血性皂苷,即茶皂素,含量為8.0%~13.8%,因此油茶籽餅粕可用以提取茶皂素產(chǎn)品。茶皂素是當(dāng)今洗發(fā)香波、皂素泡型洗發(fā)劑及洗滌用品的重要原料之一,也可用作其他化工原料和醫(yī)藥原料。2022/11/1224/696.從油茶籽餅粕中提取茶皂素2022/11/1625/69(二)油脂精煉副產(chǎn)物的利用植物油脂中含有少量的特殊成分。這些特殊成分在油脂精煉的各個(gè)階段里,通常被要求分離出來。將這些分離物質(zhì)進(jìn)行加工提純,具有顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值及市場(chǎng)價(jià)值。此外,油脂在堿煉脫酸時(shí)產(chǎn)生的大量下腳(皂角)料,在油脂的物理法脫酸精煉時(shí)產(chǎn)生的較多混合脂肪酸,都可進(jìn)一步加以利用,以充分提高煉油廠的經(jīng)濟(jì)效益。2022/11/1225/69(二)油脂精煉副產(chǎn)物的利用2022/11/1626/691.從豆油精煉后的油腳中制取大豆磷脂浸出所得的大豆油中磷脂含量高達(dá)4%,是磷脂含量最高的毛油。而大豆磷脂是利用價(jià)值最高的磷脂成分。大豆磷脂是植物性卵磷脂的主要來源。在油脂精煉生產(chǎn)的水化或加酸脫膠過程中,可分離出以磷脂為主要組分的油腳。磷脂油腳的加工,可以獲得一種高黏性的半流體磷脂產(chǎn)品或加工成粉狀磷脂產(chǎn)品。用間歇濃縮設(shè)備,也可以加工生產(chǎn)濃縮磷脂。另外,還可以加工成漂白流質(zhì)磷脂和卵磷脂等產(chǎn)品。2022/11/1226/691.從豆油精煉后的油腳中制取大2022/11/1627/692.從米糠油皂腳中提取谷維素
谷維素是從米糠油中分離出來的。其主要組成為多種環(huán)木菠蘿醇類的阿魏酸酯混合物。該產(chǎn)品具有調(diào)節(jié)植物神經(jīng)功能、促進(jìn)動(dòng)物體生長(zhǎng),改善腸胃功能等多種功效。毛糠油中谷維素的含量為2%~3%。提取谷維素,要從毛糠油的精練工序開始。其提取工藝流程如下:2022/11/1227/692.從米糠油皂腳中提取谷維素2022/11/1628/693.從大豆油脫臭餾出物中提取生育酚和甾醇大豆油精煉脫臭的餾出收集物,含有2%~12%的生育酚(維生素E)組分和12%~16%的植物甾醇組分。生育酚是一種脂溶性維生素,是食品中常用的高效天然的抗氧化劑。甾醇是一類具有生理藥用價(jià)值的物質(zhì)。生育酚及甾醇的提取工藝如下:
2022/11/1228/693.從大豆油脫臭餾出物中提取2022/11/1629/694.從毛棉油中提取工業(yè)棉酚在棉籽仁中,棉酚含量為0.5%~2.5%。棉籽仁中的棉酚腺體部分,含棉酚成分則高達(dá)35%左右。在毛棉油中,棉酚含量為2%~3%。棉酚對(duì)于單胃動(dòng)物和人體有一定毒性,但具有較高的藥用價(jià)值。從毛棉油中提取工業(yè)棉酚,采用棉酚的鄰氨基苯甲酸鹽法提取工藝。2022/11/1229/694.從毛棉油中提取工業(yè)棉酚2022/11/1630/69(三)油脂堿煉皂角的利用油脂的堿煉脫酸生產(chǎn),產(chǎn)生較多的皂角。毛油中的游離脂肪酸在堿煉時(shí),全部以肥皂形式分離轉(zhuǎn)入皂角中。由于毛油品種、精煉工藝和操作方法的差異,產(chǎn)生的皂角組成很復(fù)雜,而且不穩(wěn)定。通常皂角的主要組成是:肥皂15%~30%、中性油12%~25%、水分35%~55%、總脂肪酸40%~50%,及少量的其他雜質(zhì)。2022/11/1230/69(三)油脂堿煉皂角的利用2022/11/1631/691.利用堿煉皂角制取脂肪酸從皂角中提取脂肪酸有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。各種油脂的堿煉皂角可提取相應(yīng)的混合脂肪酸,混合脂肪酸再經(jīng)進(jìn)一步分離,可獲得各種特色的脂肪酸產(chǎn)品。如米糠油、棉籽油、花生油、菜籽油的皂角,可生產(chǎn)油酸類產(chǎn)品,如軟脂酸和硬脂酸;大豆油的皂角,可生產(chǎn)亞油酸產(chǎn)品;菜籽油的皂角,可制取芥酸產(chǎn)品。目前,從皂角中提取的脂肪酸產(chǎn)品種類很多,如混合脂肪酸、粗油酸、高碘價(jià)油酸、亞油酸、粗硬脂酸、皂角脂肪酸的氫化硬脂酸和棕櫚酸等。2022/11/1231/691.利用堿煉皂角制取脂肪酸2022/11/1632/692.利用皂角制取肥皂等洗滌產(chǎn)品將冷卻成型的大塊固體肥皂,切成通用條狀,攤涼后打印,即可裝箱入庫。制成的肥皂皂基,經(jīng)適當(dāng)配方,還可制成紡織印染工業(yè)使用的洗滌劑。皂基也可經(jīng)噴霧干燥,再磨成粉粒狀,加上配方成分,可制成家庭洗滌用的皂粉。2022/11/1232/692.利用皂角制取肥皂等洗滌產(chǎn)2022/11/1633/693.利用棉籽油皂角制取亞油酸乙酯亞油酸對(duì)促進(jìn)血液膽固醇代謝有很好功效,是預(yù)防和治療高血壓及動(dòng)脈粥樣硬化的有效藥劑。但液體亞油酸服用很不方便,以其制作醫(yī)藥產(chǎn)品時(shí),必須制成丸劑,但一系列的加工工藝很復(fù)雜,而制成亞油酸乙酯,就方便服用了。采用棉籽油堿煉皂角,堿煉前毛棉油要經(jīng)過精密過濾,除去所有固體雜質(zhì),然后通過酯化、水洗、蒸餾等工序制取亞油酸乙酯。2022/11/1233/693.利用棉籽油皂角制取亞油酸2022/11/1634/694.利用堿煉皂角的固體酸制取硬脂酸從皂角混合脂肪酸中所分離的固體酸中,含有大量的飽和脂肪酸和少量的不飽和脂肪酸。飽和脂肪酸的成分,主要為棕櫚酸,其次為硬脂酸;不飽和脂肪酸的成分,一般為油酸及亞油酸。由棉籽油、米糠油皂角分離的固體脂肪酸,所制取的硬脂酸,主要成分為棕櫚酸。利用堿煉皂角的固體酸制取硬脂酸的工藝流程如下:2022/11/1234/694.利用堿煉皂角的固體酸制取硬2022/11/1635/69二、水產(chǎn)品廢棄物的利用在水產(chǎn)品加工中,不可食部分(如頭、鰭、內(nèi)臟、鱗、皮、骨等)往往在原料中占了相當(dāng)大的比例,一般占30%左右,個(gè)別種類高達(dá)40%。這些不能通過一般食品加工方式加工成食品的部分,稱為“廢棄物”或“下腳料”。而這些下腳料一般又含有蛋白質(zhì)、酶、油脂,以及其他一些具有生物活性的物質(zhì)如多糖類、維生素、礦物質(zhì)(包括了許多能起重要生理作用的微量元素)等多種成分。這部分原料中除了蛋白質(zhì)之外,其余各類成分不論在種類上或數(shù)量上,都遠(yuǎn)比作為可食部分的肌肉中要豐富得多。2022/11/1235/69二、水產(chǎn)品廢棄物的利用2022/11/1636/69(一)魚粉生產(chǎn)魚粉是用低價(jià)值水產(chǎn)動(dòng)物或水產(chǎn)品加工廠廢棄物為原料制成的粉狀或顆粒狀產(chǎn)品,是飼料的主要原因。魚粉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高,蛋白質(zhì)含量一般在50%~70%,消化率在90%以上,氨基酸組成較合理,魚粉中包含有鈣、磷、鐵等各類礦物質(zhì)和微量元素及維生素,對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育具有重要的作用,特別是魚粉的脂肪富含高不飽和脂肪酸,對(duì)促進(jìn)動(dòng)物孵化率、成活率和幼小動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育具有很大功效。
2022/11/1236/69(一)魚粉生產(chǎn)2022/11/1637/69(二)魚油生產(chǎn)魚油是指從魚體和魚內(nèi)臟中制取的油。魚油中含有的高不飽和脂肪酸比一般陸生動(dòng)植物油高,特別是高不飽和脂肪酸中的EPA和DHA具有很高的醫(yī)藥價(jià)值。魚的肝臟中,特別是鯨魚、鯊魚、鱈魚的肝臟含有很高的油脂,這是人們通常所說的魚肝油,含有維生素A和維生素D,是人體和動(dòng)物正常生長(zhǎng)和維持生命所不可缺少的物質(zhì)之一,能參與機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)、能量的轉(zhuǎn)化和代謝的調(diào)節(jié)過程。魚肝油的提取工藝為:2022/11/1237/69(二)魚油生產(chǎn)2022/11/1638/69(三)魚磷、魚皮、魚頭、魚骨的綜合利用1.魚鱗的利用大多數(shù)魚鱗含有較豐富的膠原,而有的魚鱗如帶魚鱗又含有豐富的鳥嘌呤,所以利用魚鱗可制取明膠和鳥嘌呤及其衍生物,如鹽酸鳥嘌呤、硫酸鳥嘌呤、黃嘌呤等。
2022/11/1238/69(三)魚磷、魚皮、魚頭、魚骨的2022/11/1639/692.骨粉和骨類食品在魚類的加工中,魚頭和魚骨占的比例還是較大的,特別是淡水魚的魚頭、魚骨占整條魚重量的37%左右,所以充分利用魚頭和魚骨能大大提高淡水魚的加工價(jià)值。魚頭和魚骨可制成骨粉,骨粉可進(jìn)一步做成湯料或調(diào)味料,也可制成補(bǔ)鈣制品。魚骨粉主要成分含量見表6-1。2022/11/1239/692.骨粉和骨類食品2022/11/1640/69(四)蝦、蟹、貝、藻類副產(chǎn)品的利用1.甲殼再生資源甲殼資源下腳料主要以蟹殼和蝦殼為主,其可利用的主要有效成分宏觀上可分為幾丁質(zhì)、蛋白質(zhì)和生物鈣等三個(gè)組成部分。由于甲殼質(zhì)和殼聚糖無味、無毒,可被降解,不會(huì)造成環(huán)境污染。在食品工業(yè)中,可作為絮凝劑加速固、液分離,增強(qiáng)液體的透明度或促進(jìn)自液體中分離出固體微粒,以提高固體產(chǎn)品得率。在嬰幼兒食品中加入甲殼質(zhì)的水解產(chǎn)物乙酰氨基葡萄糖及其寡糖,能促進(jìn)腸道中乳酸菌的生長(zhǎng),有利于嬰幼兒的健康。食物中添加水溶性甲殼氨(NOCC),不僅具有抑菌保鮮作用,而且水溶性甲殼氨還具有螯合體內(nèi)重金屬鉛的作用,并使之排出體外的獨(dú)特解毒功效。
2022/11/1240/69(四)蝦、蟹、貝、藻類副產(chǎn)品的2022/11/1641/692022/11/1241/692022/11/1642/692.貝類再生資源貝類加工業(yè)下腳料首推扇貝加工過程中的外套膜邊肉和內(nèi)臟(一般統(tǒng)稱為扇貝邊下腳料,或簡(jiǎn)稱為扇貝邊)。扇貝邊下腳料干品含氨基酸總量高達(dá)61%,呈味氨基酸含量較高,其中谷氨酸和甘氨酸分別占氨基酸總量的15.6%和13.4%,具有很高的利用價(jià)值。以扇貝邊為原料,可生產(chǎn)保健調(diào)味品或復(fù)合氨基酸膠囊,提高機(jī)體免疫力。扇貝邊下腳料中還含有豐富的牛磺酸。?;撬釓V泛應(yīng)用于食品,如在嬰幼兒奶粉、飲料及保健食品中用作強(qiáng)化劑。著名的紅牛飲料,其中的主要有效成分之一就是?;撬?。2022/11/1242/692.貝類再生資源2022/11/1643/693.藻類再生資源藻類加工過程的下腳料主要為廢液和廢渣。廢液主要為藻類食品加工過程中的浸泡液和洗滌液,含有一些陸地植物稀有或不含有的無機(jī)鹽和氨基酸,尤其是碘的含量豐富,其中許多為生物活性有機(jī)碘,是開發(fā)補(bǔ)碘食品的絕好原料。廢渣主要指的是由海帶表面脫落下來的白色粉末,其中主要為水溶性成分。藻類加工過程產(chǎn)生的廢液和廢渣可以用來提取甘露醇,作為保健食品添加劑用作糖尿病人的食糖代用品;還可制取含生物活性碘的無機(jī)質(zhì)保健調(diào)味品。2022/11/1243/693.藻類再生資源2022/11/1644/69三、農(nóng)作物廢棄物的利用農(nóng)作物廢棄物中產(chǎn)生量最大的是各種作物的秸稈。不能食用的農(nóng)作物的根、莖、葉統(tǒng)稱為秸稈。作物在生長(zhǎng)過程中從土壤中獲取了大量的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素殘存在秸稈中。各種秸稈含碳量比較大,約為40%,不同類型的秸稈中氮、磷、鉀含量差別很大。2022/11/1244/69三、農(nóng)作物廢棄物的利用2022/11/1645/692022/11/1245/692022/11/1646/69秸稈的利用,可歸納為“五料”,即肥料、飼料、燃料、基料、原材料。(一)機(jī)械化秸稈還田技術(shù)(二)飼料加工技術(shù)(三)秸稈氣化技術(shù)(四)植物纖維制膜技術(shù)(五)其他2022/11/1246/69秸稈的利用,可歸納為“五料”,2022/11/1647/69四、農(nóng)產(chǎn)品廢棄物的利用(一)小麥加工副產(chǎn)品的綜合利用小麥加工副產(chǎn)品是指在小麥加工過程中產(chǎn)出的皮殼、麩質(zhì)、碎粉、碎粒等。麥全身皆是寶,其加工的主產(chǎn)品是滿足人體的基本能量和營(yíng)養(yǎng)需求的主要營(yíng)養(yǎng)源,其加工副產(chǎn)品的進(jìn)一步開發(fā)利用,不僅可為食品工業(yè)、飼料工業(yè)提供豐富的生產(chǎn)原料,而且還可用以制取高附加值的醫(yī)藥、化工等產(chǎn)品。相對(duì)于主產(chǎn)品而言,小麥加工副產(chǎn)品是有待深入開發(fā)利用的可再生資源。2022/11/1247/69四、農(nóng)產(chǎn)品廢棄物的利用2022/11/1648/691.麥麩的利用小麥加工過程中,小麥麩皮成為面粉生產(chǎn)的大宗副產(chǎn)品,具有原料高度集中、數(shù)量龐大的特點(diǎn)。小麥麩皮中含有許多極具利用價(jià)值、對(duì)人體有益的成分。(1)膳食纖維麥麩中富含纖維素、半纖維素、木質(zhì)素,而這些均是構(gòu)成膳食纖維的成分。
提取膳食纖維的方法主要有有機(jī)溶劑沉淀法、中性洗滌法、酸堿法和酶法等。以麥麩為原料提取膳食纖維一般采用上述幾個(gè)方法的結(jié)合。如:2022/11/1248/691.麥麩的利用2022/11/1649/69(2)黃酮類物質(zhì)小麥麩皮中含有黃酮類物質(zhì),具有抗氧化活性和清除羥自由基的能力。(3)制備低聚糖的原料小麥麩皮中富含纖維素和半纖維素,是制備低聚糖的良好資源。(4)蛋白質(zhì)麥麩可用來制作面筋。麥麩經(jīng)過水洗,分離出的不溶于水的絡(luò)合蛋白即為面筋。(5)酶制劑麥麩中酶類豐富,含量較高的有β-淀粉酶、植酸酶、羧肽酶和脂肪酶。(6)微生物培養(yǎng)基麥麩經(jīng)蒸煮加曲,可發(fā)酵生產(chǎn)淀粉酶;以麥麩為主,配以小麥粉代替大豆制作醬油,不僅降低了制作成本,而且生產(chǎn)的醬油味鮮液濃;以麥麩為原料,添加極少營(yíng)養(yǎng)鹽和產(chǎn)酶促進(jìn)劑,進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵可生產(chǎn)植酸酶。2022/11/1249/69(2)黃酮類物質(zhì)小麥麩皮中含2022/11/1650/692.麥胚的利用麥胚是小麥制粉的副產(chǎn)品,是一種純天然的低價(jià)高級(jí)營(yíng)養(yǎng)品。麥胚占小麥重量的1.4%~3.9%,含有麥粒中8%的蛋白質(zhì),20%的脂肪,64%的維生素B1,26%的維生素B2,21%的維生素B6,7%的泛酸和2%的煙酸,營(yíng)養(yǎng)成分極其豐富。在國(guó)外,麥胚通常加工成全脂胚(或胚芽粉)和麥胚油。全脂胚是將精選的麥胚通過烘焙,使胚中酶(脂肪氧化酶、蛋白分解酶)失活,并將水分降低到臨界值(3%~3.5%)而后貯存?zhèn)溆茫蚰シ酆筚A藏。麥胚油是通過壓榨法或浸出法制得的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高的食用油,富含天然維生素E,具有特殊的保健作用。2022/11/1250/692.麥胚的利用2022/11/1651/693.次粉的利用
次粉也稱為尾粉,是由全部通過CQ20篩的外層胚乳、麥屑和少量麥胚所組成的混合物,出品率一般在10%~20%。次粉是一種較好的飼料原料,又是預(yù)混合飼料常用的一種載體。胚乳含量較高的次粉可進(jìn)一步加工制作面筋和淀粉,或制造醬油、醋、酒,還常用于培養(yǎng)食用菌。2022/11/1251/693.次粉的利用2022/11/1652/694.小麥葉片的利用小麥嫩葉富含麥綠素、天然維生素、無機(jī)鹽及多種氨基酸和酶,能夠消除長(zhǎng)期累積在人血液中的毒素,對(duì)哮喘、便秘、糖尿病等多種疾病有很好的輔助療效,是一種純天然保健食品。此外,麥綠素還可預(yù)防冠心病、腦溢血、肝病、視力低下等多種疾病的發(fā)生;酶又是很好的助消化劑,對(duì)腸胃功能有較好的促進(jìn)作用。目前,國(guó)外已生產(chǎn)出麥葉系列食品,如小麥葉纖維食品、大麥葉健康食品、麥草汁飲料、麥綠素可樂等,甚為暢銷。2022/11/1252/694.小麥葉片的利用2022/11/1653/69(二)玉米副產(chǎn)品的綜合利用玉米糠皮是玉米加工中產(chǎn)生的副產(chǎn)品,研究發(fā)現(xiàn)其中的半纖維素可用于生產(chǎn)膠黏劑與乳化劑;可食性纖維能夠增進(jìn)胃腸的蠕動(dòng),可用作功能食品添加劑。玉米皮可制成降解的方便面碗盆。玉米芯含粗蛋白、粗脂肪和粗纖維等,用其入藥可利尿、清熱和祛火,將其加入面包等食品,可改善食品質(zhì)量。還可將玉米芯與脫色油脂加工成混合飼料。用玉米芯生產(chǎn)的飴糖與其他原料所產(chǎn)飴糖質(zhì)量相同,營(yíng)養(yǎng)豐富,同時(shí)節(jié)約了糧食。2022/11/1253/69(二)玉米副產(chǎn)品的綜合利用2022/11/1654/69(三)稻谷副產(chǎn)品的綜合利用
稻谷加工主產(chǎn)品后的副產(chǎn)品如碎米、米糠、米胚、稻殼、麩皮等可進(jìn)行再加工,制成新的產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)物盡其用。如利用碎米可制取多功能淀粉、淀粉基脂肪替代物;利用米糠可提取米糠油、米糠營(yíng)養(yǎng)素、米糠營(yíng)養(yǎng)纖維,功能性多肽;利用稻殼可以制備白炭黑、活性炭,生產(chǎn)多種美容化妝品。稻谷副產(chǎn)品是食品、化工、醫(yī)藥等工業(yè)的重要原料,有很大的開發(fā)潛力。2022/11/1254/69(三)稻谷副產(chǎn)品的綜合利用2022/11/1655/691.碎米的利用
稻谷加工過程中產(chǎn)生的碎米通常用作飼料。其經(jīng)濟(jì)價(jià)值比整米低1/3~1/2。如果把這些碎米磨成米粉,進(jìn)而加工成各種米制品,可大大提高碎米的經(jīng)濟(jì)價(jià)值?,F(xiàn)在已有利用碎米生產(chǎn)高蛋白米粉和麥芽糖醇的工藝。2022/11/1255/691.碎米的利用2022/11/1656/692.米糠的利用米糠是稻谷加工的主要副產(chǎn)品,由稻谷的果皮種皮、外胚層、糊粉層、胚及少量胚乳組成。我國(guó)稻米產(chǎn)量居世界首位,大多數(shù)米糠未被合理利用。米糠的成分以糖類、油脂和蛋白質(zhì)為主,還含有較多的灰分和維生素。米糠中的糠類物質(zhì)經(jīng)過穩(wěn)定處理,成為一種膳食纖維源,可以制成米糠纖維、米糠多糖等產(chǎn)品。米糠中含有20%左右的油脂,用其加工精制而得的米糠油,是一種保健性食用油。脫脂米糠是生產(chǎn)植酸鈣的理想原料。另外,米糠中還可制取糠蠟,用于光澤劑、防水劑及水果保鮮劑的生產(chǎn)。2022/11/1256/692.米糠的利用2022/11/1657/693.稻殼的利用稻殼是稻谷加工的副產(chǎn)品,全國(guó)每年稻殼產(chǎn)出量約在1000萬t以上。稻殼占稻谷質(zhì)量的20%,內(nèi)含粗纖維30%~45%,木質(zhì)素21%~26%,蛋白質(zhì)2.5%~3%,多聚戊糖16%~22%,無定形SiO220%。利用廉價(jià)的稻殼為原料,經(jīng)過一系列的加工和特殊的工藝處理,可在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑等方面得到廣泛的應(yīng)用。2022/11/1257/693.稻殼的利用2022/11/1658/69(四)大豆副產(chǎn)品的綜合利用大豆制品的副產(chǎn)物有豆腐渣、黃漿水、豆粕等。這些副產(chǎn)物以往均沒有充分利用,豆粕、豆腐渣大多數(shù)作飼料,黃漿水全作廢水排放,十分可惜。其實(shí),大豆的副產(chǎn)物除含有一定數(shù)量大豆本身的營(yíng)養(yǎng)成分外,還含有各種有益于人體健康的物質(zhì)和貴重的醫(yī)藥成分,如維生素、皂苷、異黃酮、凝血素、甾醇、胰蛋白酶抑制因子等。因此如何合理有效地利用這些副產(chǎn)品,已成為一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題。2022/11/1258/69(四)大豆副產(chǎn)品的綜合利用2022/11/1659/691.黃漿水的綜合利用
黃漿水又稱大豆乳清,是大豆制品加工時(shí)排放的廢水。黃漿水中含有較多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),排放后不但造成可利用營(yíng)養(yǎng)成分的損失,而且給微生物繁殖創(chuàng)造了條件,造成環(huán)境污染。(1)生產(chǎn)大豆低聚糖(2)分離大豆異黃酮(3)制備酵母(4)生產(chǎn)維生素B12(5)生產(chǎn)大豆皂苷(6)其他用途2022/11/1259/691.黃漿水的綜合利用2022/11/1660/692.豆粕的綜合利用豆粕是指以大豆為原料用預(yù)壓浸提法或浸提法提取油脂后,經(jīng)適當(dāng)熱處理與干燥所得的產(chǎn)品。大豆粕是餅粕類飼料中最常用的一種原料,是飼料中蛋白質(zhì)的主要來源,廣泛用于畜禽、水產(chǎn)及特種動(dòng)物的飼料中。在飼料缺乏動(dòng)物性蛋白質(zhì)時(shí),大豆粕是最佳的候選物。在食品工業(yè)中,可以用豆粕提取大豆異黃酮,制備大豆分離蛋白,以及制作豆腐豆乳等制品。2022/11/1260/692.豆粕的綜合利用2022/11/1661/693.豆渣的綜合利用豆渣是大豆加工的副產(chǎn)物。據(jù)分析,豆渣含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、纖維質(zhì)、維生素、微量元素、磷脂類化合物和甾醇類化合物。經(jīng)常食用豆渣制品,能降低血液中膽固醇含量,還有預(yù)防腸癌及減肥的功效,是一個(gè)新型的保健食品。(1)生產(chǎn)糖化菌粉(2)豆渣醬油(3)制取核黃素(4)制造可食用紙(5)制備膳食纖維(6)其他應(yīng)用2022/11/1261/693.豆渣的綜合利用2022/11/1662/69(五)果蔬產(chǎn)品的綜合利用
所謂果蔬綜合利用,就是通過一條龍的加工體系,對(duì)果蔬的果、皮、汁、肉、種子、根莖、葉、花及加工后的殘?jiān)吐涞毓⒁吧冗M(jìn)行有效的利用。綜合利用不僅可以防止和減輕環(huán)境污染,還可變廢為寶,擴(kuò)大原料來源,促進(jìn)整個(gè)加工業(yè)的發(fā)展。果蔬的綜合利用,以果品的綜合利用為主。
2022/11/1262/69(五)果蔬產(chǎn)品的綜合利用2022/11/1663/69五、畜產(chǎn)品廢棄物的利用畜禽加工生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生大量的下腳料,主要是臟器、骨骼、血液、皮、肥膘以及毛發(fā)、羽毛等附屬物六大類,如不利用,就成為廢棄物,既浪費(fèi)了寶貴的資源,又污染了環(huán)境。合理利用這些下腳料,將成為企業(yè)增效的重要途徑。目前這些下腳料除了直接食用外主要有三個(gè)方面的綜合利用:①食品配料;②生物化工產(chǎn)品;③飼料行業(yè)。其中許多產(chǎn)品是具有重要醫(yī)藥價(jià)值的生化藥品原料,生產(chǎn)的藥品具有毒副作用小、容易吸收、療效好、附加值高等特點(diǎn),其經(jīng)濟(jì)價(jià)值甚至有超過畜產(chǎn)品本身價(jià)值的趨勢(shì)。2022/11/1263/69五、畜產(chǎn)品廢棄物的利用2022/11/1664/69(一)內(nèi)臟的綜合利用
畜禽的內(nèi)臟主要有肝、膽、肺、心、腎、腸等,由于其營(yíng)養(yǎng)組成、風(fēng)味特點(diǎn)各異,加工食品的種類繁多,而且可以提取多種醫(yī)用原料,豬內(nèi)臟的營(yíng)養(yǎng)成分見表6-5。2022/11/1264/69(一)內(nèi)臟的綜合利用2022/11/1665/691.加工食品家畜的內(nèi)臟作為食品原料加工的比較多,俗稱下貨,是深受消費(fèi)者喜愛的肉制品。2.生化制藥(1)豬肝制取輔酶A(2)豬胰臟提取胰島素(3)豬胸腺提取胸腺素(4)豬心臟提取細(xì)胞色素C(5)降鈣素的提?。?)牛肺提取胰蛋白酶抑制劑(7)豬腦提取膽固醇(8)豬腎提取蛋白酶——酯?;窱(9)豬小腸提取肝素鈉(10)豬十二指腸提取類肝素
3.其他(1)腸衣加工(2)手術(shù)縫合線(3)文體用品2022/11/1265/691.加工食品2022/11/1666/69(三)畜禽骨的綜合利用骨是一種重要的原料,因?yàn)楣侵泻写罅康牡鞍踪|(zhì)、脂肪和礦物質(zhì)。1.骨粉2.骨泥3.骨油4.骨膠5.明膠6.醫(yī)藥原料
2022/11/1266/69(三)畜禽骨的綜合利用2022/11/1667/69(四)動(dòng)物皮的綜合利用一般情況下皮革企業(yè)將豬皮和屠宰家畜的皮制成皮革原料、毛皮原料和裘皮原料。對(duì)這些原料的利用途徑主要有以下幾方面。1.生物制品從豬皮中可以提取膠原蛋白、食用明膠、混合氨基酸和混合脂肪酸,同時(shí)也可將豬皮加工成蛋白粉,或用制革下腳料生產(chǎn)蛋白飼料。
2.豬皮食品的開發(fā)可以用來生產(chǎn)香腸、腸衣、人造海參以及制造保健美容食品——明膠食品等3.其他制造皮箱、皮鞋、皮包、皮衣等皮革制品,燙傷、燒傷患者的代用皮膚,敷料。2022/11/1267/69(四)動(dòng)物皮的綜合利用2022/11/1668/69(五)畜禽毛發(fā)、角、蹄、羽毛的綜合利用毛發(fā)、角、蹄和羽毛等皆為皮膚的附屬物,角蛋白含量高(55%~87%),因而又稱為含角蛋白原料。角蛋白組成中含硫量高(2%~7%),使角蛋白具有極高的穩(wěn)定性、力學(xué)強(qiáng)度和彈性??茖W(xué)合理地利用毛發(fā)、角、蹄和羽毛等附屬物,既能較大地提高經(jīng)濟(jì)價(jià)值,又可以保護(hù)環(huán)境。它們的加工途徑較多,如羽毛用于羽絨服生產(chǎn),豬鬃用于生產(chǎn)刷子、掃帚等,而更多的是用來生產(chǎn)高蛋白質(zhì)的原料,廣泛用于食品加工和飼料生產(chǎn)。2022/11/1268/69(五)畜禽毛發(fā)、角、蹄、羽毛的2022/11/1669/69思考題1.簡(jiǎn)述食品工業(yè)廢棄物對(duì)環(huán)境的影響。2.談?wù)動(dòng)土巷炂傻木C合利用技術(shù)。3.簡(jiǎn)述水產(chǎn)副產(chǎn)物的利用途徑。4.結(jié)合課程內(nèi)容談?wù)剬?duì)治理白色污染的看法。5.簡(jiǎn)述畜產(chǎn)品廢棄物的綜合利用途徑。6.談?wù)勀銓?duì)食品工業(yè)所產(chǎn)生的廢棄物處理的建議和措施。2022/11/1269/69思考題2022/11/1670/69第六章食品工業(yè)環(huán)境保護(hù)與廢棄物綜合利用李輝閩南師范大學(xué)生物系2022/11/121/69第六章食品工業(yè)環(huán)境保護(hù)與廢棄物2022/11/1671/69環(huán)境保護(hù)已成為我國(guó)的基本國(guó)策,但生態(tài)與環(huán)境的總體狀況仍是“局部改善,整體惡化”。我國(guó)食品工業(yè)的發(fā)展既有保護(hù)生態(tài)、環(huán)境的義務(wù),也有減少環(huán)境污染、降低環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)的責(zé)任。目前,許多食品企業(yè)建廠時(shí)缺少環(huán)境影響評(píng)價(jià),許多企業(yè)如淀粉、釀造、屠宰、制糖等行業(yè)污染嚴(yán)重,尤其是中小食品企業(yè)的污水排放、原料廢渣處理、燃燒廢氣等問題日益嚴(yán)峻。工業(yè)“三廢”和由此造成的環(huán)境問題已經(jīng)成為食品工業(yè)必須面對(duì)和盡快解決的重大問題。對(duì)食品工業(yè)中產(chǎn)生的廢棄物而言,應(yīng)當(dāng)在產(chǎn)品的生產(chǎn)、流通、消費(fèi)等個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)優(yōu)先考慮廢棄物的再生利用,變廢為寶,減輕對(duì)環(huán)境的污染。2022/11/122/69環(huán)境保護(hù)已成為我國(guó)的基本國(guó)策,但2022/11/1672/69第一節(jié)食品工業(yè)對(duì)環(huán)境的影響一、食品工業(yè)對(duì)水體的影響食品工業(yè)化的發(fā)展和食品企業(yè)數(shù)量的增加,使食品工業(yè)用水量日益增大,其排放的污水對(duì)水環(huán)境的影響不容忽視。食品工業(yè)排放的廢水均富含營(yíng)養(yǎng),易導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化,產(chǎn)生“赤潮”或“水華現(xiàn)象”。“水華現(xiàn)象”是淡水富營(yíng)養(yǎng)化的表現(xiàn),是由藻類引起的,如藍(lán)藻、綠藻、硅藻等,“水華”發(fā)生時(shí),水體一般呈藍(lán)色或綠色。2022/11/123/69第一節(jié)食品工業(yè)對(duì)環(huán)境的影響一、2022/11/1673/69赤潮,又叫紅潮,是一種水華現(xiàn)象。它是海洋災(zāi)害的一種,是指海洋水體中某些微小的浮游植物、原生動(dòng)物或細(xì)菌,在一定的環(huán)境條件下突發(fā)性增殖和聚集,引發(fā)一定范圍和一段時(shí)間內(nèi)水體變色現(xiàn)象。赤潮是一個(gè)歷史沿用名,并不一定都是紅色,而是許多赤潮的統(tǒng)稱;發(fā)生赤潮時(shí),通常根據(jù)引發(fā)赤潮的生物的數(shù)量、種類而使得海洋水體呈紅、黃、綠和褐色等。2022/11/124/69赤潮,又叫紅潮,是一種水華現(xiàn)象。2022/11/1674/69水華就是淡水水體中藻類大量繁殖的一種自然生態(tài)現(xiàn)象,是水體富營(yíng)養(yǎng)化的一種特征,主要由于生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中含有大量氮、磷的廢污水進(jìn)入水體后,藍(lán)藻(嚴(yán)格意義上應(yīng)稱為藍(lán)細(xì)菌)、綠藻、硅藻等藻類成為水體中的優(yōu)勢(shì)種群,大量繁殖后使水體呈現(xiàn)藍(lán)色或綠色的一種現(xiàn)象。2022/11/125/69水華就是淡水水體中藻類大量繁殖的2022/11/1675/69(一)食品工業(yè)對(duì)水體的污染水體污染指當(dāng)污染物進(jìn)入河流、湖泊、海洋或地下水等水體后,其含量超過了水體的自然凈化能力,使水體的水質(zhì)和水體底泥的物理、化學(xué)性質(zhì)或生物群落迅速發(fā)生變化,從而降低了水體的使用價(jià)值和使用功能的現(xiàn)象。水體污染源指向水體排放污染物的場(chǎng)所、設(shè)備和裝置等。水體污染的來源主要有三方面:工業(yè)廢水、生活污水和農(nóng)業(yè)污水。食品工業(yè)廢水屬于工業(yè)廢水類,工業(yè)廢水指各種工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中排出的廢水,包括工藝過程用水、機(jī)器設(shè)備冷卻水、煙氣洗滌水、設(shè)備和場(chǎng)地清洗水及生產(chǎn)廢液等。廢水中所含的雜質(zhì)包括生產(chǎn)廢液、殘?jiān)安糠衷?、半成品、副產(chǎn)品等,其成分極其復(fù)雜,污染物含量變化也很大。
2022/11/126/69(一)食品工業(yè)對(duì)水體的污染2022/11/1676/69食品工業(yè)廢水的特點(diǎn)是:食品工業(yè)的內(nèi)容極其復(fù)雜,包括制糖、釀造、肉類、乳品加工、各種農(nóng)產(chǎn)品加工、副產(chǎn)品加工及活性物質(zhì)的提取等,其生產(chǎn)過程排放的廢水等都含有機(jī)物,具有較強(qiáng)的耗氧性,且有大量懸浮物隨水排出。動(dòng)物性食品加工排出廢水比植物性食品加工廢水具有更高更多的污染性,其中有動(dòng)物排泄物、血液、皮毛、油脂,并可能含有病菌,耗氧量很高,有時(shí)還有含氮有機(jī)物,對(duì)水體污染較強(qiáng)。2022/11/127/69食品工業(yè)廢水的特點(diǎn)是:食品工業(yè)的2022/11/1677/69食品工業(yè)產(chǎn)生的廢水中污染物主要是耗氧有機(jī)物和有機(jī)有毒物質(zhì)及無機(jī)有害物質(zhì)。
(1)耗氧有機(jī)物食品工業(yè)廢水中,含大量的有機(jī)物,如碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂、木質(zhì)素、纖維素、有機(jī)酸堿、用于洗滌和除垢的表面活性劑等。有機(jī)物的共同特點(diǎn)是這些物質(zhì)直接進(jìn)入水體后,通過微生物的生物化學(xué)作用而分解為簡(jiǎn)單的無機(jī)物質(zhì)二氧化碳和水,在分解過程中需要消耗水中的溶解氧,在缺氧條件下會(huì)發(fā)生腐敗分解、水質(zhì)惡化,故常稱這些有機(jī)物為耗氧有機(jī)物。
(2)有機(jī)有毒物質(zhì)食品工業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)有毒物質(zhì)主要有,酚類化合物(從農(nóng)產(chǎn)品加工的副產(chǎn)品中提取營(yíng)養(yǎng)或活性物質(zhì)),可使魚類死亡,人飲用含酚水可引起頭昏、貧血及各種神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,甚至中毒。2022/11/128/69食品工業(yè)產(chǎn)生的廢水中污染物主要是2022/11/1678/69
(3)無機(jī)有害物質(zhì)洗滌劑
當(dāng)水體中洗滌劑含量大于10mg/L時(shí),魚類就難以生存,達(dá)到45mg/L時(shí),水稻生長(zhǎng)就會(huì)受到嚴(yán)重危害,甚至死亡。洗滌劑在水體中含量達(dá)到0.5%時(shí),表面將浮起一層泡沫,不僅破壞自然景觀,而且影響大氣中的氧向水中溶解;洗滌劑中含一定量磷酸鹽作為增凈劑,而磷是導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要物質(zhì),容易產(chǎn)生赤潮,使水體惡化、變質(zhì)。另外,洗滌劑中的表面活性劑會(huì)使水生動(dòng)物的感官功能減退,甚至喪失覓食或避開有毒物質(zhì)的能力,即使水生動(dòng)物喪失生存的本能。2022/11/129/69(3)無機(jī)有害物質(zhì)洗滌劑2022/11/1679/69(二)水體污染對(duì)食品工業(yè)的影響1.對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害(1)處理費(fèi)用高,造成資源、能源的浪費(fèi);(2)食品工業(yè)用水水質(zhì)不合格,會(huì)使生產(chǎn)停頓;(3)農(nóng)業(yè)使用污水使作物減產(chǎn)、品質(zhì)降低,人畜受害,土壤質(zhì)量降低,地下水質(zhì)變化。
2.水體富營(yíng)養(yǎng)化的危害(1)發(fā)生赤潮,可引起海洋生物大量死亡,赤潮藻類產(chǎn)生劇毒毒素,海洋沿岸的水產(chǎn)養(yǎng)殖遭受危害;(2)由于大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)涌入水體中,水體富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致淡水浮游藻類大量增殖,“水華”(又稱“湖靛”)暴發(fā)。
2022/11/1210/69(二)水體污染對(duì)食品工業(yè)的影響2022/11/1680/69二、食品工業(yè)產(chǎn)生的其他污染(一)食品包裝產(chǎn)生的污染食品包裝大多都是塑料材料,進(jìn)入環(huán)境不易被分解,特別容易引起環(huán)境污染,造成現(xiàn)在嚴(yán)重的“白色污染”現(xiàn)象。造成這些污染的主要原因是由于人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)不夠、隨意丟棄廢物和缺乏良好的處置方法所致。我國(guó)市場(chǎng)上目前使用的塑料制品大部分都是不可降解塑料,以發(fā)泡聚苯乙烯、聚乙烯或聚丙烯為原料,相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)2萬以上。2022/11/1211/69二、食品工業(yè)產(chǎn)生的其他污染2022/11/1681/692022/11/1212/692022/11/1682/69(二)食品引起的微生物污染加工環(huán)境、工藝、設(shè)備、員工衛(wèi)生健康狀況等外部條件不合格都可能使微生物大量繁殖,引起食品腐敗變質(zhì)。易造成食物中毒的病原微生物主要有:致病性大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌等。食源性疾病是指由通過消化食物進(jìn)入體內(nèi)的因子引起的感染或中毒,每個(gè)人都存在患食源性疾病的危險(xiǎn)。2022/11/1213/69(二)食品引起的微生物污染2022/11/1683/69保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源,是人類社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。從這一戰(zhàn)略角度考慮,今后食品工業(yè)發(fā)展應(yīng)關(guān)注以下三個(gè)問題:(1)環(huán)境污染問題一些食品生產(chǎn)加工過程中產(chǎn)生的廢水、廢液、廢氣和殘?jiān)?,不僅污染周圍環(huán)境,而且對(duì)人體健康帶來不利影響和危害。(2)能源消耗問題隨著現(xiàn)代食品工業(yè)的發(fā)展,其能源消耗日益增大,特別是冷凍食品生產(chǎn)的擴(kuò)大與冷鏈系統(tǒng)的建立,以及電動(dòng)設(shè)備的使用,都耗費(fèi)大量能源。(3)水耗問題我國(guó)是一個(gè)嚴(yán)重缺水國(guó)家,目前全國(guó)水資源總量為28255億m3,人均只有2198m3,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界人均水平。缺水已成為某些城市和地區(qū)發(fā)展的一大瓶頸,有可能制約今后的發(fā)展。2022/11/1214/69保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源,是人類社會(huì)2022/11/1684/69第二節(jié)食品工業(yè)廢棄物綜合利用
廢棄物通常是指在社會(huì)的生產(chǎn)、流通、消費(fèi)等一系列活動(dòng)中產(chǎn)生的、不再具有原來使用價(jià)值而被丟棄的物質(zhì),或者是提取組分后棄之不用的剩余物質(zhì)。廢棄物主要包括:工業(yè)廢棄物(“三廢”),城鄉(xiāng)生活廢棄物和農(nóng)業(yè)廢棄物。廢棄物是人類生產(chǎn)和生活中不可避免的一種非產(chǎn)品產(chǎn)出,范圍極廣。廢棄物是一個(gè)相對(duì)概念,不存在任何絕對(duì)的廢棄物。往往一種過程中產(chǎn)生的廢棄物,可以成為另一個(gè)過程的原料。2022/11/1215/69第二節(jié)食品工業(yè)廢棄物綜合利用2022/11/1685/69
食品工業(yè)廢棄物是指食品加工過程中拋棄的碎屑、下腳料、渣滓,以及生產(chǎn)過程中排放的廢水。食品工業(yè)廢棄物本身是某種物質(zhì)和能量的載體,既含有一些有害成分,又含有豐富的有機(jī)質(zhì)和有益元素。從資源經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度來看,是一種特殊形態(tài)的未利用資源,將廢棄物變廢為寶,實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源再利用,對(duì)消除和控制環(huán)境污染起到十分重要的作用。食品工業(yè)廢棄物按其來源不同可分為第一性生產(chǎn)廢棄物(如作物秸稈、枯枝落葉等)、第二性生產(chǎn)廢棄物(如畜禽糞便等)、工副業(yè)有機(jī)廢料(如農(nóng)畜產(chǎn)品加工廢棄物)和人類生活廢棄物(如城市生活垃圾)四類。2022/11/1216/69食品工業(yè)廢棄物是指食品加工過2022/11/1686/69一、植物油料資源副產(chǎn)品的利用在植物油脂工業(yè)生產(chǎn)中,除得到主要產(chǎn)品油脂外,還得到油腳、餅粕、皮殼等副產(chǎn)品。這些副產(chǎn)品含有豐富的蛋白質(zhì)、糖類、游離脂肪酸、磷脂、甾醇等物質(zhì),將它們開發(fā)利用,對(duì)充分利用植物油料資源、增加植物油副產(chǎn)品的附加值、改善植物煉油廠的環(huán)境具有重要意義。2022/11/1217/69一、植物油料資源副產(chǎn)品的利用2022/11/1687/69(一)油料餅粕的利用油料餅粕是植物油脂加工廠的主要副產(chǎn)物。通常,餅粕中含有豐富的蛋白質(zhì)、纖維素、無氮浸出物和少量脂肪等。餅粕有各種傳統(tǒng)和非傳統(tǒng)的利用方法。目前,油料餅粕的利用,主要為以下幾個(gè)方向:①從餅粕中制取濃縮蛋白質(zhì),分離蛋白、纖維狀蛋白和組織蛋白;②利用某些餅粕轉(zhuǎn)化制取食用產(chǎn)品,如制作糖、白酒、食醋、醬油和味精等;③利用某些優(yōu)質(zhì)餅粕粉,直接作為人類的食品原料;④以去毒的菜籽餅粕、棉仁餅粕、油茶籽餅粕和桐籽餅粕等,作為動(dòng)物飼料配料,利用次等餅粕或含毒性餅粕作膠黏劑、電木塑料填充劑等工業(yè)原料;⑤利用含毒或次等餅粕,作為某些經(jīng)濟(jì)作物的肥料;⑥從餅粕中制取某些油料特有成分或營(yíng)養(yǎng)要素作為生產(chǎn)醫(yī)藥產(chǎn)品的原料,或生產(chǎn)其他化工產(chǎn)品,如提取植酸鈣及肌醇,提取皂素、棉酚和核黃素等。2022/11/1218/69(一)油料餅粕的利用2022/11/1688/691.大豆蛋白質(zhì)的制取及其產(chǎn)品大豆的蛋白質(zhì)含量很豐富,一般在40%左右,而且其蛋白質(zhì)的氨基酸組成相當(dāng)平衡。利用低溫去脂豆粕,可以生產(chǎn)傳統(tǒng)的豆制品,制取大豆組織蛋白、大豆?jié)饪s蛋白和大豆分離蛋白等新興蛋白產(chǎn)品。2022/11/1219/691.大豆蛋白質(zhì)的制取及其產(chǎn)品2022/11/1689/692.花生蛋白質(zhì)的制取及其產(chǎn)品花生蛋白中含有大量人體所必需的氨基酸,它的消化系數(shù)高達(dá)90%,極易被人體吸收利用,是優(yōu)質(zhì)的蛋白品種,具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。花生濃縮蛋白產(chǎn)品,也可采用pH4.5等電點(diǎn)法制取。另一種常用制取方法是水劑法,這是一種兼顧蛋白制取與油脂制取的生產(chǎn)工藝。還有一種新近開發(fā)的生產(chǎn)工藝,是用中性或微堿性水浸法制取花生濃縮蛋白?;ㄉ鷿饪s蛋白產(chǎn)品,可以用作食品的蛋白強(qiáng)化添加劑,如用作組織蛋白、乳香花生蛋白粉、糧食營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑、飲料和黏合劑等用途。同樣,也有花生的分離蛋白和組織蛋白產(chǎn)品。2022/11/1220/692.花生蛋白質(zhì)的制取及其產(chǎn)品2022/11/1690/693.食用蛋白粉的制取嚴(yán)格除去雜質(zhì)的某些脫脂餅粕,經(jīng)加工精制,可制成大豆食用粉、花生食用粉、向日葵餅食用粉及脫凈棉酚毒素的棉籽仁餅食用粉等,這些產(chǎn)品都可以作為食品添加劑,用來改善人們膳食的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。脫脂豆粕蛋白粉的生產(chǎn)比較簡(jiǎn)單,主要包括豆粕的粉碎和產(chǎn)品的包裝。餅粕食用粉,被廣泛用來與面粉搭配,以制作面包、餅干、奶糕、點(diǎn)心及其他多種副食品。
2022/11/1221/693.食用蛋白粉的制取2022/11/1691/694.用餅粕作飼料
植物油料制取油脂后所得的餅粕,可作為家禽家畜的優(yōu)質(zhì)飼料使用,主要有以下幾種:(1)大豆餅粕;(2)菜籽餅粕;(3)葵花籽餅粕;(4)棉籽餅粕;(5)油茶籽餅粕;(6)米糠餅粕2022/11/1222/694.用餅粕作飼料2022/11/1692/695.用脫脂米糠餅粕制取植酸鈣
在脫脂米糠餅粕中,其植酸鈣含量達(dá)10%~11%,是制取植酸鈣的上好原料。用從中提取的植酸鈣,可以進(jìn)一步制取植酸,這是制取醫(yī)藥產(chǎn)品肌醇的重要原料。此外,植酸鈣在工業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)藥上有多種用途。
2022/11/1223/695.用脫脂米糠餅粕制取植酸鈣2022/11/1693/696.從油茶籽餅粕中提取茶皂素
油茶籽餅粕中含有有毒的溶血性皂苷,即茶皂素,含量為8.0%~13.8%,因此油茶籽餅粕可用以提取茶皂素產(chǎn)品。茶皂素是當(dāng)今洗發(fā)香波、皂素泡型洗發(fā)劑及洗滌用品的重要原料之一,也可用作其他化工原料和醫(yī)藥原料。2022/11/1224/696.從油茶籽餅粕中提取茶皂素2022/11/1694/69(二)油脂精煉副產(chǎn)物的利用植物油脂中含有少量的特殊成分。這些特殊成分在油脂精煉的各個(gè)階段里,通常被要求分離出來。將這些分離物質(zhì)進(jìn)行加工提純,具有顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值及市場(chǎng)價(jià)值。此外,油脂在堿煉脫酸時(shí)產(chǎn)生的大量下腳(皂角)料,在油脂的物理法脫酸精煉時(shí)產(chǎn)生的較多混合脂肪酸,都可進(jìn)一步加以利用,以充分提高煉油廠的經(jīng)濟(jì)效益。2022/11/1225/69(二)油脂精煉副產(chǎn)物的利用2022/11/1695/691.從豆油精煉后的油腳中制取大豆磷脂浸出所得的大豆油中磷脂含量高達(dá)4%,是磷脂含量最高的毛油。而大豆磷脂是利用價(jià)值最高的磷脂成分。大豆磷脂是植物性卵磷脂的主要來源。在油脂精煉生產(chǎn)的水化或加酸脫膠過程中,可分離出以磷脂為主要組分的油腳。磷脂油腳的加工,可以獲得一種高黏性的半流體磷脂產(chǎn)品或加工成粉狀磷脂產(chǎn)品。用間歇濃縮設(shè)備,也可以加工生產(chǎn)濃縮磷脂。另外,還可以加工成漂白流質(zhì)磷脂和卵磷脂等產(chǎn)品。2022/11/1226/691.從豆油精煉后的油腳中制取大2022/11/1696/692.從米糠油皂腳中提取谷維素
谷維素是從米糠油中分離出來的。其主要組成為多種環(huán)木菠蘿醇類的阿魏酸酯混合物。該產(chǎn)品具有調(diào)節(jié)植物神經(jīng)功能、促進(jìn)動(dòng)物體生長(zhǎng),改善腸胃功能等多種功效。毛糠油中谷維素的含量為2%~3%。提取谷維素,要從毛糠油的精練工序開始。其提取工藝流程如下:2022/11/1227/692.從米糠油皂腳中提取谷維素2022/11/1697/693.從大豆油脫臭餾出物中提取生育酚和甾醇大豆油精煉脫臭的餾出收集物,含有2%~12%的生育酚(維生素E)組分和12%~16%的植物甾醇組分。生育酚是一種脂溶性維生素,是食品中常用的高效天然的抗氧化劑。甾醇是一類具有生理藥用價(jià)值的物質(zhì)。生育酚及甾醇的提取工藝如下:
2022/11/1228/693.從大豆油脫臭餾出物中提取2022/11/1698/694.從毛棉油中提取工業(yè)棉酚在棉籽仁中,棉酚含量為0.5%~2.5%。棉籽仁中的棉酚腺體部分,含棉酚成分則高達(dá)35%左右。在毛棉油中,棉酚含量為2%~3%。棉酚對(duì)于單胃動(dòng)物和人體有一定毒性,但具有較高的藥用價(jià)值。從毛棉油中提取工業(yè)棉酚,采用棉酚的鄰氨基苯甲酸鹽法提取工藝。2022/11/1229/694.從毛棉油中提取工業(yè)棉酚2022/11/1699/69(三)油脂堿煉皂角的利用油脂的堿煉脫酸生產(chǎn),產(chǎn)生較多的皂角。毛油中的游離脂肪酸在堿煉時(shí),全部以肥皂形式分離轉(zhuǎn)入皂角中。由于毛油品種、精煉工藝和操作方法的差異,產(chǎn)生的皂角組成很復(fù)雜,而且不穩(wěn)定。通常皂角的主要組成是:肥皂15%~30%、中性油12%~25%、水分35%~55%、總脂肪酸40%~50%,及少量的其他雜質(zhì)。2022/11/1230/69(三)油脂堿煉皂角的利用2022/11/16100/691.利用堿煉皂角制取脂肪酸從皂角中提取脂肪酸有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。各種油脂的堿煉皂角可提取相應(yīng)的混合脂肪酸,混合脂肪酸再經(jīng)進(jìn)一步分離,可獲得各種特色的脂肪酸產(chǎn)品。如米糠油、棉籽油、花生油、菜籽油的皂角,可生產(chǎn)油酸類產(chǎn)品,如軟脂酸和硬脂酸;大豆油的皂角,可生產(chǎn)亞油酸產(chǎn)品;菜籽油的皂角,可制取芥酸產(chǎn)品。目前,從皂角中提取的脂肪酸產(chǎn)品種類很多,如混合脂肪酸、粗油酸、高碘價(jià)油酸、亞油酸、粗硬脂酸、皂角脂肪酸的氫化硬脂酸和棕櫚酸等。2022/11/1231/691.利用堿煉皂角制取脂肪酸2022/11/16101/692.利用皂角制取肥皂等洗滌產(chǎn)品將冷卻成型的大塊固體肥皂,切成通用條狀,攤涼后打印,即可裝箱入庫。制成的肥皂皂基,經(jīng)適當(dāng)配方,還可制成紡織印染工業(yè)使用的洗滌劑。皂基也可經(jīng)噴霧干燥,再磨成粉粒狀,加上配方成分,可制成家庭洗滌用的皂粉。2022/11/1232/692.利用皂角制取肥皂等洗滌產(chǎn)2022/11/16102/693.利用棉籽油皂角制取亞油酸乙酯亞油酸對(duì)促進(jìn)血液膽固醇代謝有很好功效,是預(yù)防和治療高血壓及動(dòng)脈粥樣硬化的有效藥劑。但液體亞油酸服用很不方便,以其制作醫(yī)藥產(chǎn)品時(shí),必須制成丸劑,但一系列的加工工藝很復(fù)雜,而制成亞油酸乙酯,就方便服用了。采用棉籽油堿煉皂角,堿煉前毛棉油要經(jīng)過精密過濾,除去所有固體雜質(zhì),然后通過酯化、水洗、蒸餾等工序制取亞油酸乙酯。2022/11/1233/693.利用棉籽油皂角制取亞油酸2022/11/16103/694.利用堿煉皂角的固體酸制取硬脂酸從皂角混合脂肪酸中所分離的固體酸中,含有大量的飽和脂肪酸和少量的不飽和脂肪酸。飽和脂肪酸的成分,主要為棕櫚酸,其次為硬脂酸;不飽和脂肪酸的成分,一般為油酸及亞油酸。由棉籽油、米糠油皂角分離的固體脂肪酸,所制取的硬脂酸,主要成分為棕櫚酸。利用堿煉皂角的固體酸制取硬脂酸的工藝流程如下:2022/11/1234/694.利用堿煉皂角的固體酸制取硬2022/11/16104/69二、水產(chǎn)品廢棄物的利用在水產(chǎn)品加工中,不可食部分(如頭、鰭、內(nèi)臟、鱗、皮、骨等)往往在原料中占了相當(dāng)大的比例,一般占30%左右,個(gè)別種類高達(dá)40%。這些不能通過一般食品加工方式加工成食品的部分,稱為“廢棄物”或“下腳料”。而這些下腳料一般又含有蛋白質(zhì)、酶、油脂,以及其他一些具有生物活性的物質(zhì)如多糖類、維生素、礦物質(zhì)(包括了許多能起重要生理作用的微量元素)等多種成分。這部分原料中除了蛋白質(zhì)之外,其余各類成分不論在種類上或數(shù)量上,都遠(yuǎn)比作為可食部分的肌肉中要豐富得多。2022/11/1235/69二、水產(chǎn)品廢棄物的利用2022/11/16105/69(一)魚粉生產(chǎn)魚粉是用低價(jià)值水產(chǎn)動(dòng)物或水產(chǎn)品加工廠廢棄物為原料制成的粉狀或顆粒狀產(chǎn)品,是飼料的主要原因。魚粉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高,蛋白質(zhì)含量一般在50%~70%,消化率在90%以上,氨基酸組成較合理,魚粉中包含有鈣、磷、鐵等各類礦物質(zhì)和微量元素及維生素,對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育具有重要的作用,特別是魚粉的脂肪富含高不飽和脂肪酸,對(duì)促進(jìn)動(dòng)物孵化率、成活率和幼小動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育具有很大功效。
2022/11/1236/69(一)魚粉生產(chǎn)2022/11/16106/69(二)魚油生產(chǎn)魚油是指從魚體和魚內(nèi)臟中制取的油。魚油中含有的高不飽和脂肪酸比一般陸生動(dòng)植物油高,特別是高不飽和脂肪酸中的EPA和DHA具有很高的醫(yī)藥價(jià)值。魚的肝臟中,特別是鯨魚、鯊魚、鱈魚的肝臟含有很高的油脂,這是人們通常所說的魚肝油,含有維生素A和維生素D,是人體和動(dòng)物正常生長(zhǎng)和維持生命所不可缺少的物質(zhì)之一,能參與機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)、能量的轉(zhuǎn)化和代謝的調(diào)節(jié)過程。魚肝油的提取工藝為:2022/11/1237/69(二)魚油生產(chǎn)2022/11/16107/69(三)魚磷、魚皮、魚頭、魚骨的綜合利用1.魚鱗的利用大多數(shù)魚鱗含有較豐富的膠原,而有的魚鱗如帶魚鱗又含有豐富的鳥嘌呤,所以利用魚鱗可制取明膠和鳥嘌呤及其衍生物,如鹽酸鳥嘌呤、硫酸鳥嘌呤、黃嘌呤等。
2022/11/1238/69(三)魚磷、魚皮、魚頭、魚骨的2022/11/16108/692.骨粉和骨類食品在魚類的加工中,魚頭和魚骨占的比例還是較大的,特別是淡水魚的魚頭、魚骨占整條魚重量的37%左右,所以充分利用魚頭和魚骨能大大提高淡水魚的加工價(jià)值。魚頭和魚骨可制成骨粉,骨粉可進(jìn)一步做成湯料或調(diào)味料,也可制成補(bǔ)鈣制品。魚骨粉主要成分含量見表6-1。2022/11/1239/692.骨粉和骨類食品2022/11/16109/69(四)蝦、蟹、貝、藻類副產(chǎn)品的利用1.甲殼再生資源甲殼資源下腳料主要以蟹殼和蝦殼為主,其可利用的主要有效成分宏觀上可分為幾丁質(zhì)、蛋白質(zhì)和生物鈣等三個(gè)組成部分。由于甲殼質(zhì)和殼聚糖無味、無毒,可被降解,不會(huì)造成環(huán)境污染。在食品工業(yè)中,可作為絮凝劑加速固、液分離,增強(qiáng)液體的透明度或促進(jìn)自液體中分離出固體微粒,以提高固體產(chǎn)品得率。在嬰幼兒食品中加入甲殼質(zhì)的水解產(chǎn)物乙酰氨基葡萄糖及其寡糖,能促進(jìn)腸道中乳酸菌的生長(zhǎng),有利于嬰幼兒的健康。食物中添加水溶性甲殼氨(NOCC),不僅具有抑菌保鮮作用,而且水溶性甲殼氨還具有螯合體內(nèi)重金屬鉛的作用,并使之排出體外的獨(dú)特解毒功效。
2022/11/1240/69(四)蝦、蟹、貝、藻類副產(chǎn)品的2022/11/16110/692022/11/1241/692022/11/16111/692.貝類再生資源貝類加工業(yè)下腳料首推扇貝加工過程中的外套膜邊肉和內(nèi)臟(一般統(tǒng)稱為扇貝邊下腳料,或簡(jiǎn)稱為扇貝邊)。扇貝邊下腳料干品含氨基酸總量高達(dá)61%,呈味氨基酸含量較高,其中谷氨酸和甘氨酸分別占氨基酸總量的15.6%和13.4%,具有很高的利用價(jià)值。以扇貝邊為原料,可生產(chǎn)保健調(diào)味品或復(fù)合氨基酸膠囊,提高機(jī)體免疫力。扇貝邊下腳料中還含有豐富的?;撬?。?;撬釓V泛應(yīng)用于食品,如在嬰幼兒奶粉、飲料及保健食品中用作強(qiáng)化劑。著名的紅牛飲料,其中的主要有效成分之一就是?;撬?。2022/11/1242/692.貝類再生資源2022/11/16112/693.藻類再生資源藻類加工過程的下腳料主要為廢液和廢渣。廢液主要為藻類食品加工過程中的浸泡液和洗滌液,含有一些陸地植物稀有或不含有的無機(jī)鹽和氨基酸,尤其是碘的含量豐富,其中許多為生物活性有機(jī)碘,是開發(fā)補(bǔ)碘食品的絕好原料。廢渣主要指的是由海帶表面脫落下來的白色粉末,其中主要為水溶性成分。藻類加工過程產(chǎn)生的廢液和廢渣可以用來提取甘露醇,作為保健食品添加劑用作糖尿病人的食糖代用品;還可制取含生物活性碘的無機(jī)質(zhì)保健調(diào)味品。2022/11/1243/693.藻類再生資源2022/11/16113/69三、農(nóng)作物廢棄物的利用農(nóng)作物廢棄物中產(chǎn)生量最大的是各種作物的秸稈。不能食用的農(nóng)作物的根、莖、葉統(tǒng)稱為秸稈。作物在生長(zhǎng)過程中從土壤中獲取了大量的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素殘存在秸稈中。各種秸稈含碳量比較大,約為40%,不同類型的秸稈中氮、磷、鉀含量差別很大。2022/11/1244/69三、農(nóng)作物廢棄物的利用2022/11/16114/692022/11/1245/692022/11/16115/69秸稈的利用,可歸納為“五料”,即肥料、飼料、燃料、基料、原材料。(一)機(jī)械化秸稈還田技術(shù)(二)飼料加工技術(shù)(三)秸稈氣化技術(shù)(四)植物纖維制膜技術(shù)(五)其他2022/11/1246/69秸稈的利用,可歸納為“五料”,2022/11/16116/69四、農(nóng)產(chǎn)品廢棄物的利用(一)小麥加工副產(chǎn)品的綜合利用小麥加工副產(chǎn)品是指在小麥加工過程中產(chǎn)出的皮殼、麩質(zhì)、碎粉、碎粒等。麥全身皆是寶,其加工的主產(chǎn)品是滿足人體的基本能量和營(yíng)養(yǎng)需求的主要營(yíng)養(yǎng)源,其加工副產(chǎn)品的進(jìn)一步開發(fā)利用,不僅可為食品工業(yè)、飼料工業(yè)提供豐富的生產(chǎn)原料,而且還可用以制取高附加值的醫(yī)藥、化工等產(chǎn)品。相對(duì)于主產(chǎn)品而言,小麥加工副產(chǎn)品是有待深入開發(fā)利用的可再生資源。2022/11/1247/69四、農(nóng)產(chǎn)品廢棄物的利用2022/11/16117/691.麥麩的利用小麥加工過程中,小麥麩皮成為面粉生產(chǎn)的大宗副產(chǎn)品,具有原料高度集中、數(shù)量龐大的特點(diǎn)。小麥麩皮中含有許多極具利用價(jià)值、對(duì)人體有益的成分。(1)膳食纖維麥麩中富含纖維素、半纖維素、木質(zhì)素,而這些均是構(gòu)成膳食纖維的成分。
提取膳食纖維的方法主要有有機(jī)溶劑沉淀法、中性洗滌法、酸堿法和酶法等。以麥麩為原料提取膳食纖維一般采用上述幾個(gè)方法的結(jié)合。如:2022/11/1248/691.麥麩的利用2022/11/16118/69(2)黃酮類物質(zhì)小麥麩皮中含有黃酮類物質(zhì),具有抗氧化活性和清除羥自由基的能力。(3)制備低聚糖的原料小麥麩皮中富含纖維素和半纖維素,是制備低聚糖的良好資源。(4)蛋白質(zhì)麥麩可用來制作面筋。麥麩經(jīng)過水洗,分離出的不溶于水的絡(luò)合蛋白即為面筋。(5)酶制劑麥麩中酶類豐富,含量較高的有β-淀粉酶、植酸酶、羧肽酶和脂肪酶。(6)微生物培養(yǎng)基麥麩經(jīng)蒸煮加曲,可發(fā)酵生產(chǎn)淀粉酶;以麥麩為主,配以小麥粉代替大豆制作醬油,不僅降低了制作成本,而且生產(chǎn)的醬油味鮮液濃;以麥麩為原料,添加極少營(yíng)養(yǎng)鹽和產(chǎn)酶促進(jìn)
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