摘要 本文指出了国内低聚糖提取工艺设计及设备配置中存在的问题，并提出了改进意见。
关键词 低聚糖 提取 改进
蛋白质是生命的基础，生命的本质就是以蛋白质为中心的不断的新陈代谢。在我国，广大群众每天摄取的蛋白质数量和质量都未达到世界卫生组织推荐的标准（每公斤体重摄取1g蛋白质，其中50％为动物性蛋白质，50％为植物性蛋白质??虼耍?夜?？994年开始实施了＂大豆行动计划＂，旨在充分开发和利用大豆中所含的丰富的蛋白质，以提高人们的膳食营养水平，增强体质，减少疾病。
大豆蛋白质虽然属于植物蛋白，营养价值不及动物蛋白，但因它资源丰富、价格低廉、营养价值仅次于动物蛋白而居植物蛋白之首，所以它被有关专家誉为＂植物肉＂或＂绿色奶牛＂。正因为大豆有诸多优点，所以近些年来国际上对它十分青睐，时至今日，美国、巴西、阿根廷等国家每年生产的大豆无论是数量和质量都已超过了中国（中国是大豆的故乡，大豆是中国民众传统的美食原料之一）。
作为食品原料，大豆可以做成上百种美味佳肴；作为油料，大豆油是全世界数量最多的油脂（每年产量接近2000万吨）；大豆粕则是最重要的饲用蛋白来源。
进入90年代以来，从大豆粕中提取蛋白质成为现实后，在大豆加工企业里大豆油成了副产品，而大豆蛋白粉成了主产品。这种转变还在不断深化，例如从提取大豆蛋白粉（浓缩蛋白粉或分离蛋白粉）时剩下的乳清（俗称＂废水＂）中获得低聚糖、低分子蛋白质及无机盐、有机盐等正成为国内近20家企业生产技术创新的热点和提高经济效益、确保环境优良的得力举措。
笔者经过多次对生产企业的实地考察和技术研讨，结合大豆浓缩或分离蛋白时产生的乳清特性和所含低聚糖的理化性质等，认为国内现有工艺及设备存在着一亟待解决的问题，因为这些问题直接影响着低聚糖产品的质量、得率和排入废水.
1 乳清成分及环保数据
1.1 主要的有机物及无机物成分
大豆低聚糖：含量为乳清总量的1％左右；低分子乳清球蛋白：含量为1.5％左右；有机盐和无机盐：含量为6000mg/l左右；固形物（SS）：含量为1200mg/l左右。
1.2 提取低聚糖时各工序的主要环保指标及提取物
提取低聚糖时各工序的主要环保指标及提取物见表1所示。
表1 各工序环保指标及提取物 单位：mg/l
工序名称 COD BOD 盐类 提取物
乳清絮凝 18000～22000 7000～9000 5000～7000
过滤分离 9000～11000 3500～4500 - 固形物、蛋白质
离子交换吸附 8000～9900 - - 蛋白质
电渗析除盐 - - 1000～1400 有机盐、无机盐
离子交换除盐 - - 100～140 有机盐、无机盐
反渗透浓缩 60～70 30～40 - -
2 现行工艺及设备急需解决的问题
从生产大豆蛋白粉所剩乳清中提取低聚糖的研究和实践，在我国起步较晚。可喜的是目前已有厂家迈出了第一步，但从考察结果看有如下几方面要进行改善：①乳清絮凝时宜采用低变性方法，以获得具有良好功能特性的食用级低分子蛋白质；②絮凝后乳清中的低分子蛋白质宜用高速离心机代替压滤机进行分离；③应增加喷雾干燥系统；④渗透膜亟待国产化，并做到能与进口膜组有互换性，以免因进口膜壳报废造成浪费；⑤急需采用活性炭脱色后的炭分离设备。
3 低聚糖提取工艺及设备改进的探讨
3.1 低聚糖提取工艺流程
3.2 有关问题的改进探讨
3.2.1 乳清的絮凝方法
乳清絮凝的方法目前国内有关厂家全部采用加热变性絮凝法，这对去除乳清中所含的蛋白质的确有效。但也有其缺点，一是能耗高，二是蛋白质会乇底变性，失去了宝贵的加工特性（保油性、持水性及乳化性等）。现在国外有人采用化学常温絮凝法，能克服上述缺点，按年产1500吨分离蛋白粉计算，从其乳清中可回收低变性低分子蛋白质约400吨，其价值在500万元以上，经济效益十分可观。
3.2.2 分离设备的选择
从絮凝后的乳清中分离出蛋白质及机械杂质，目前国内各厂大多采用板框式压滤机来实现，因所得＂滤渣＂多（每天2～3吨），必须多次拆卸滤机和更换滤布，不仅劳动强度大而且滤布耗量多。如果改用自卸式离心机代替板框压滤机，这个问题可迎刃而解。
3.2.3 离子交换吸附
经过分离后的凝絮中还残留有低分子蛋白质，采用离子交换吸附不仅能去除残留蛋白质，还可淡化色泽和改善风味。实践证明，在凝絮中适量加盐交果更好，但所用树脂的饱和周期短，再生频繁（每隔13小时左右就要再生一次），因此最好配置两组交换器以便交替使用。如果使用得当，所用树脂的工作寿命可达到10年。
3.2.4 电渗析除盐（一级除盐）
采用电渗析除盐是可行的，其效率可达85％以上，使用国产膜组即可实现。配置时考虑的主要因素有：选择适合凝絮渗析的膜；盐的浓度；电流、早压及通过量的优化组合等。在正常生产时应定期清洗膜组（10天左右进行一次）。
3.2.5 离子交换除盐（二级除盐）
为了获得优质大豆低聚糖，必须保证除盐率达到95％左右，经过步隙蹋？5小时左右便需进行再生，故也要配置两组装置以便交替使用。
3.2.6 反渗透浓缩
现在有的厂家采用二级反渗透浓缩，结果是提取低聚糖后的废水达不到国家规定的排放标准，所以应该增加一级并进行连续生产，以免冲洗膜组时产生大量的再生废水。如每天处理150吨乳清者可采用4组；每天处理300吨者采用7组（每组膜为12节）。
3.2.7 浓缩干燥
采用真空（负压）浓缩其效果优于常压浓缩，干燥则以喷雾干燥法为优，进入喷雾干燥设备前的低聚糖溶液最佳浓度为13％左右，所得产品为白色粉末。如果勿需干粉，则浓缩低聚糖溶液（含量为10％～30％）也是一种成品，其含量视需要而定。
