本文研究了從糖蜜酒精廢液濃縮液回收蛋白質的方法，旨在實現廢液的資源化利用。通過有機溶劑沉淀和等電點沉淀法提取蛋白質，試驗結果表明：在乙醇濃度80%，乙醇用量40mL／20g，浸取溫度50℃，提取時間60min，pH4.0的條件下，分離的蛋白質得率為30.38%，蛋白質含量為75.3%。所得蛋白質的各項理化指標均達到國家飼料衛生標準，有良好的開發前景。歡迎有實力的公司開發應用糖蜜及其關聯產品為原料的新產品，廣西糖蜜網可以和貴公司合作，為您的成品提供銷售渠道的服務。
    關鍵詞：糖蜜酒精廢液；蛋白質；提取；濃縮
    糖蜜酒精廢液中含有大量的有機物，其中有機質約占70%，灰分約占30%，還含有SO42-、Cl-、有機酸和豐富的蛋白質、多糖、氨基酸、維生素B1、B2、B6、B12、檸檬酸、酒石酸、醋酸、磷脂果膠以及高級醇（如三元醇、四元醇）、微量元素、農肥成分N、P、K等，屬于高色度、高濃度、高粘度的酸性有機廢水。國內外主要采用固形物分離等方法將這些物質加以分離，主要有三大類，即物化法、化學法、生物法等。廢液中的有機物為各種途徑的資源化提供了豐富的物質基礎。利用酒精廢液濃縮液提取飼料工業用蛋白源和微量元素，對于實現廢液的資源化利用，治理高濃度有機廢液的污染，有著重要的意義；同時，又開發了蛋白飼料資源，可創造最大的經濟效益和社會效益。

　　乙醇萃取技術提取蛋白質：與水互溶的有機溶劑（如甲醇、乙醇和丙酮等）能引起蛋白質脫去水化層以及降低介電常數而增加帶電質點間的相互作用，致使蛋白質在水中的溶解度顯著降低，促進蛋白質分子的聚集和沉淀。蛋白質的溶出率和浸提效果主要受乙醇濃度、乙醇用量、浸提溫度、提取時間等因素的影響。按A乙醇濃度、B乙醇用量、C浸取溫度、D提取時間4個因素進行單因素實驗。
    A乙醇濃度：取20g廢液，離心分離后取上清液，分別用50、60、70、80、90、100%的乙醇溶液室溫萃取1h，離心后取沉淀，烘干，稱重以作比較。B乙醇用量：取20g廢液，離心分離后取上清液，分別用10、20、30、40、50、60mL的80%乙醇溶液室溫浸取1h，離心后取沉淀，烘干，稱重以作比較。C浸取溫度：取20g廢液，離心分離后取上清液，按上述得出的最優乙醇濃度、乙醇用量，分別選擇20、30、40、50、60℃進行萃取分離試驗。D提取時間：取20g廢液，離心分離后取上清液，按上述得出的最優乙醇濃度、乙醇用量和浸取溫度，進行萃取時間與不溶性固形物的關系實驗。
    在T=15、30、60、90、120、150、180min的條件下，判斷萃取時間對不溶性固形物得率的影響。等電點萃取技術提取蛋白質：蛋白質是帶有正電荷和負電荷基團的兩性電解質，蛋白質分子的電荷性質和數量則因pH不同而變化。蛋白質處于等電點時，其凈電荷為零，由于相鄰蛋白質分子之間沒有靜電斥力而趨于聚集沉淀。因此利用蛋白質在等電點處溶解度最低的原理，可以把蛋白質混合物沉淀出來。等電點沉淀和pH控制：取20g廢液，離心分離后取下層沉淀，加入一定量0.5M的氫氧化鈉溶液，攪拌，使蛋白質充分溶解。離心后取上清液，加入1M鹽酸溶液，調節pH值為3.5、4、4.5、5、6，使蛋白質在等電點處充分沉淀，離心除去上清液，沉淀烘干，稱重以作比較。
　　2）分析檢測的方法
　　蛋白質含量：微量凱氏定氮法，
　　氨基酸含量：飼料中氨基酸的測定方法
　　脂肪含量：索氏抽提法
　　灰分含量：硫酸灰法
　　無機元素含量：火焰原子吸收光譜法
　　結果與討論
　　1)乙醇萃取技術提取蛋白質的工藝條件確定

乙醇濃度對不溶性固形物得率的影響

　　由圖可知，當乙醇濃度低于60%時，固形物的得率較低，達不到提取的目的；當乙醇濃度在60%～80%時，固形物的得率增長速度較快；當乙醇濃度在80%～100%時，固形物的得率增長速度緩慢，并趨于穩定。這是由于當乙醇水溶液的濃度在65%以后，廢液中的蛋白質在醇變性的作用下，可溶性蛋白質的溶解度最低，即蛋白質的分散指數較低，說明廢液中的蛋白質結構發生的變化最大，蛋白質原來緊湊的球形變成松散結構，增加了原來與蛋白質結合的非蛋白物質和乙醇水溶液的接觸機會，其中的一部分可溶性物質被乙醇水溶液萃取出。故采用80%～100%濃度的乙醇為宜。考慮到成本問題，試驗采用80%乙醇。

乙醇用量對不溶性固形物得率的影響

　　由圖可知，當乙醇用量低于30mL時，固形物提取率較低，達不到提取目的；當乙醇用量達到40mL時，固形物的提取率較高；當乙醇用量在40～60mL時，固形物的提取率趨于穩定。這說明隨著乙醇用量的增加，蛋白質溶出率和浸提效果均可提高。但超過40mL后，不僅加大了后續回收乙醇工藝的難度，而且從經濟角度考慮也不適合。故選擇40mL乙醇溶液。

溫度對固形物的提取率的影響

　　由圖可知，固形物的得率隨溫度上升而增加。在40～50℃，蛋白質變得不穩定并開始變性，在介質中失去溶解力。但當溫度上升至60℃以上，物料黏度增大，不僅分離困難，且易使蛋白質嚴重變性，乙醇揮發加劇。因此最佳浸提溫度在50℃左右

萃取時間的影響

　　由圖可知，萃取時間在60min以上，不溶性固形物的得率基本保持恒定。這說明浸提時間的長短主要影響到蛋白質含量和溶出率，在一定條件下，浸提時間越長，浸提效果越好。但當浸提時間達到60min后，浸出效果趨于恒定，若再繼續下去已失去意義。60min為本次試驗的最優條件。
　　2）等電點萃取技術提取蛋白質的工藝確定

　　pH值對固形物的提取率的影響由圖可知，pH值在3.5～4之間時，固形物的提取率逐漸提高；當pH值為4～5時，固形物的提取率呈下降趨勢；當pH值在5～6之間，下降趨于穩定。說明當pH被調至蛋白質混合物的等電點pH4時，蛋白質的大部分將沉淀下來。在等電點以上或以下的pH時，蛋白質分子攜帶同種符號的凈電荷相互排斥，阻止了單個分子聚集成沉淀，固形物的提取率下降。故選擇pH=4為宜。
　　成品的檢測
　　按上述的最佳工藝條件提取的蛋白質，外觀呈黃褐色，帶有蔗糖的香甜味。測定其中的氨基酸組成及含量，鉀、鈣、鎂、鉛、砷等的含量，結果見表1、表2。

　　由表1可知，成品中氨基酸的種類豐富，含量高。其中，門冬氨酸的含量最高，占氨基酸總量的38.2%，另外，谷氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、亮氨酸的相對含量比較高。成品中含有豬的飼料中特別重要的氨基酸：賴氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、精氨酸。其中具有確定食物口味的丙氨酸、甘氨酸、門冬氨酸和谷氨酸等4種氨基酸，其含量也相對較多，可提高飼料的適口性。由表2可以看出，蛋白質含量高達75.3%，其灰分較少，并含有鈣、鎂等飼料需要的微量元素，粗蛋白中的有害物質Pb、As的含量低于中華人民共和國飼料衛生標準（GB13078-91）。因此，可作為一種理想的飼料添加劑。

　　結  論
　　一是從糖蜜酒精廢液濃縮液中回收蛋白質的最佳條件為：乙醇濃度80%，乙醇用量40mL/20g,浸取溫度50℃，提取時間60min，pH＝4。二是從糖蜜酒精廢液濃縮液中分離的飼料蛋白質固形物經過烘干、粉碎，為黃褐色粉末，回收率為30.38%，蛋白質含量可達75.3%，氨基酸含量為33.46%，種類豐富，并含有Ca、Mg等飼料所需的微量元素，As，Pb等有害物質含量低于國家飼料衛生標準。因此可作為一種理想的飼料添加劑。三是利用糖蜜酒精廢液濃縮液生產飼料蛋白質，能將濃縮廢液中的有價物質回收利用，既可得到較高價值的副產品，又可降低廢液的COD，減輕其后續處理負荷，對于環境保護和資源合理利用都有重要意義，能創造最大的經濟效益和社會效益。（本文搜集整理于網絡，如有侵權之處，請聯系我們刪除。）