食品工业环境保护与废弃物综合利用课件

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1、2023/8/301/69第六章 食品工业环境保护与废弃物综合利用李 辉闽南师范大学生物系2023/8/302/69环境保护已成为我国的基本国策,但生态与环境的总体状况仍是“局部改善,整体恶化”。我国食品工业的发展既有保护生态、环境的义务,也有减少环境污染、降低环境健康风险的责任。目前,许多食品企业建厂时缺少环境影响评价,许多企业如淀粉、酿造、屠宰、制糖等行业污染严重,尤其是中小食品企业的污水排放、原料废渣处理、燃烧废气等问题日益严峻。工业“三废”和由此造成的环境问题已经成为食品工业必须面对和尽快解决的重大问题。对食品工业中产生的废弃物而言,应当在产品的生产、流通、消费等个个环节优先考虑废弃物

2、的再生利用,变废为宝,减轻对环境的污染。2023/8/303/69第一节 食品工业对环境的影响一、食品工业对水体的影响 食品工业化的发展和食品企业数量的增加,使食品工业用水量日益增大,其排放的污水对水环境的影响不容忽视。食品工业排放的废水均富含营养,易导致水体富营养化,产生“赤潮”或“水华现象”。“水华现象”是淡水富营养化的表现,是由藻类引起的,如蓝藻、绿藻、硅藻等,“水华”发生时,水体一般呈蓝色或绿色。2023/8/304/69赤潮赤潮,又叫红潮红潮,是一种水华现象。它是海洋灾害的一种,是指海洋水体中某些微小的浮游植物、原生动物或细菌,在一定的环境条件下突发性增殖和聚集,引发一定范围和一段时

3、间内水体变色现象。赤潮是一个历史沿用名,并不一定都是红色,而是许多赤潮的统称;发生赤潮时,通常根据引发赤潮的生物的数量、种类而使得海洋水体呈红、黄、绿和褐色等。2023/8/305/69水华水华就是淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象,是水体富营养化的一种特征,主要由于生活及工农业生产中含有大量氮、磷的废污水进入水体后,蓝藻(严格意义上应称为蓝细菌)、绿藻、硅藻等藻类成为水体中的优势种群,大量繁殖后使水体呈现蓝色或绿色的一种现象。2023/8/306/69(一)食品工业对水体的污染(一)食品工业对水体的污染水体污染指当污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等水体后,其含量超过了水体的自然净化能

4、力,使水体的水质和水体底泥的物理、化学性质或生物群落迅速发生变化,从而降低了水体的使用价值和使用功能的现象。水体污染源指向水体排放污染物的场所、设备和装置等。水体污染的来源主要有三方面:工业废水、生活污水和农业污水。食品工业废水属于工业废水类,工业废水指各种工业企业在生产过程中排出的废水,包括工艺过程用水、机器设备冷却水、烟气洗涤水、设备和场地清洗水及生产废液等。废水中所含的杂质包括生产废液、残渣及部分原料、半成品、副产品等,其成分极其复杂,污染物含量变化也很大。2023/8/307/69食品工业废水的特点是:食品工业的内容极其复杂,包括制糖、酿造、肉类、乳品加工、各种农产品加工、副产品加工及

5、活性物质的提取等,其生产过程排放的废水等都含有机物,具有较强的耗氧性,且有大量悬浮物随水排出。动物性食品加工排出废水比植物性食品加工废水具有更高更多的污染性,其中有动物排泄物、血液、皮毛、油脂,并可能含有病菌,耗氧量很高,有时还有含氮有机物,对水体污染较强。2023/8/308/69食品工业产生的废水中污染物主要是耗氧有机物和有机有毒物质及无机有害物质。(1)耗氧有机物 食品工业废水中,含大量的有机物,如碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素、纤维素、有机酸碱、用于洗涤和除垢的表面活性剂等。有机物的共同特点是这些物质直接进入水体后,通过微生物的生物化学作用而分解为简单的无机物质二氧化碳和水,在分解过

6、程中需要消耗水中的溶解氧,在缺氧条件下会发生腐败分解、水质恶化,故常称这些有机物为耗氧有机物。(2)有机有毒物质 食品工业产生的有机有毒物质主要有,酚类化合物(从农产品加工的副产品中提取营养或活性物质),可使鱼类死亡,人饮用含酚水可引起头昏、贫血及各种神经系统症状,甚至中毒。2023/8/309/69(3)无机有害物质洗涤剂 当水体中洗涤剂含量大于10mg/L时,鱼类就难以生存,达到45mg/L时,水稻生长就会受到严重危害,甚至死亡。洗涤剂在水体中含量达到0.5%时,表面将浮起一层泡沫,不仅破坏自然景观,而且影响大气中的氧向水中溶解;洗涤剂中含一定量磷酸盐作为增净剂,而磷是导致水体富营养化的主

7、要物质,容易产生赤潮,使水体恶化、变质。另外,洗涤剂中的表面活性剂会使水生动物的感官功能减退,甚至丧失觅食或避开有毒物质的能力,即使水生动物丧失生存的本能。2023/8/3010/69(二)水体污染对食品工业的影响(二)水体污染对食品工业的影响1对工农业生产的危害(1)处理费用高,造成资源、能源的浪费;(2)食品工业用水水质不合格,会使生产停顿;(3)农业使用污水使作物减产、品质降低,人畜受害,土壤质量降低,地下水质变化。2水体富营养化的危害(1)发生赤潮,可引起海洋生物大量死亡,赤潮藻类产生剧毒毒素,海洋沿岸的水产养殖遭受危害;(2)由于大量的营养物质涌入水体中,水体富营养化导致淡水浮游藻类

8、大量增殖,“水华”(又称“湖靛”)暴发。2023/8/3011/69二、食品工业产生的其他污染二、食品工业产生的其他污染(一)食品包装产生的污染 食品包装大多都是塑料材料,进入环境不易被分解,特别容易引起环境污染,造成现在严重的“白色污染”现象。造成这些污染的主要原因是由于人们环境保护意识不够、随意丢弃废物和缺乏良好的处置方法所致。我国市场上目前使用的塑料制品大部分都是不可降解塑料,以发泡聚苯乙烯、聚乙烯或聚丙烯为原料,相对分子质量达2万以上。2023/8/3012/692023/8/3013/69(二)食品引起的微生物污染(二)食品引起的微生物污染加工环境、工艺、设备、员工卫生健康状况等外部

9、条件不合格都可能使微生物大量繁殖,引起食品腐败变质。易造成食物中毒的病原微生物主要有:致病性大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌等。食源性疾病是指由通过消化食物进入体内的因子引起的感染或中毒,每个人都存在患食源性疾病的危险。2023/8/3014/69保护环境、节约能源,是人类社会实现可持续发展的重要举措。从这一战略角度考虑,今后食品工业发展应关注以下三个问题:(1)环境污染问题 一些食品生产加工过程中产生的废水、废液、废气和残渣,不仅污染周围环境,而且对人体健康带来不利影响和危害。(2)能源消耗问题 随着现代食品工业的发展,其能源消耗日益增大,特别是冷冻食品生产的扩大与冷链系统的建立,以及电动

10、设备的使用,都耗费大量能源。(3)水耗问题 我国是一个严重缺水国家,目前全国水资源总量为28255亿m3,人均只有2198m3,远远低于世界人均水平。缺水已成为某些城市和地区发展的一大瓶颈,有可能制约今后的发展。2023/8/3015/69第二节 食品工业废弃物综合利用 废弃物通常是指在社会的生产、流通、消费等一系列活动中产生的、不再具有原来使用价值而被丢弃的物质,或者是提取组分后弃之不用的剩余物质。废弃物主要包括:工业废弃物(“三废”),城乡生活废弃物和农业废弃物。废弃物是人类生产和生活中不可避免的一种非产品产出,范围极广。废弃物是一个相对概念,不存在任何绝对的废弃物。往往一种过程中产生的废

11、弃物,可以成为另一个过程的原料。2023/8/3016/69 食品工业废弃物是指食品加工过程中抛弃的碎屑、下脚料、渣滓,以及生产过程中排放的废水。食品工业废弃物本身是某种物质和能量的载体,既含有一些有害成分,又含有丰富的有机质和有益元素。从资源经济学的角度来看,是一种特殊形态的未利用资源,将废弃物变废为宝,实现废弃物的资源再利用,对消除和控制环境污染起到十分重要的作用。食品工业废弃物按其来源不同可分为第一性生产废弃物(如作物秸秆、枯枝落叶等)、第二性生产废弃物(如畜禽粪便等)、工副业有机废料(如农畜产品加工废弃物)和人类生活废弃物(如城市生活垃圾)四类。2023/8/3017/69一、植物油料

12、资源副产品的利用一、植物油料资源副产品的利用在植物油脂工业生产中,除得到主要产品油脂外,还得到油脚、饼粕、皮壳等副产品。这些副产品含有丰富的蛋白质、糖类、游离脂肪酸、磷脂、甾醇等物质,将它们开发利用,对充分利用植物油料资源、增加植物油副产品的附加值、改善植物炼油厂的环境具有重要意义。2023/8/3018/69(一)油料饼粕的利用(一)油料饼粕的利用油料饼粕是植物油脂加工厂的主要副产物。通常,饼粕中含有丰富的蛋白质、纤维素、无氮浸出物和少量脂肪等。饼粕有各种传统和非传统的利用方法。目前,油料饼粕的利用,主要为以下几个方向:从饼粕中制取浓缩蛋白质,分离蛋白、纤维状蛋白和组织蛋白;利用某些饼粕转化

13、制取食用产品,如制作糖、白酒、食醋、酱油和味精等;利用某些优质饼粕粉,直接作为人类的食品原料;以去毒的菜籽饼粕、棉仁饼粕、油茶籽饼粕和桐籽饼粕等,作为动物饲料配料,利用次等饼粕或含毒性饼粕作胶黏剂、电木塑料填充剂等工业原料;利用含毒或次等饼粕,作为某些经济作物的肥料;从饼粕中制取某些油料特有成分或营养要素作为生产医药产品的原料,或生产其他化工产品,如提取植酸钙及肌醇,提取皂素、棉酚和核黄素等。2023/8/3019/691大豆蛋白质的制取及其产品大豆蛋白质的制取及其产品 大豆的蛋白质含量很丰富,一般在40%左右,而且其蛋白质的氨基酸组成相当平衡。利用低温去脂豆粕,可以生产传统的豆制品,制取大豆

14、组织蛋白、大豆浓缩蛋白和大豆分离蛋白等新兴蛋白产品。2023/8/3020/692花生蛋白质的制取及其产品花生蛋白质的制取及其产品 花生蛋白中含有大量人体所必需的氨基酸,它的消化系数高达90%,极易被人体吸收利用,是优质的蛋白品种,具有较高的营养价值。花生浓缩蛋白产品,也可采用pH4.5等电点法制取。另一种常用制取方法是水剂法,这是一种兼顾蛋白制取与油脂制取的生产工艺。还有一种新近开发的生产工艺,是用中性或微碱性水浸法制取花生浓缩蛋白。花生浓缩蛋白产品,可以用作食品的蛋白强化添加剂,如用作组织蛋白、乳香花生蛋白粉、粮食营养强化剂、饮料和黏合剂等用途。同样,也有花生的分离蛋白和组织蛋白产品。20

15、23/8/3021/693食用蛋白粉的制取食用蛋白粉的制取严格除去杂质的某些脱脂饼粕,经加工精制,可制成大豆食用粉、花生食用粉、向日葵饼食用粉及脱净棉酚毒素的棉籽仁饼食用粉等,这些产品都可以作为食品添加剂,用来改善人们膳食的营养结构。脱脂豆粕蛋白粉的生产比较简单,主要包括豆粕的粉碎和产品的包装。饼粕食用粉,被广泛用来与面粉搭配,以制作面包、饼干、奶糕、点心及其他多种副食品。2023/8/3022/69 4用饼粕作饲料用饼粕作饲料 植物油料制取油脂后所得的饼粕,可作为家禽家畜的优质饲料使用,主要有以下几种:(1)大豆饼粕;(2)菜籽饼粕;(3)葵花籽饼粕;(4)棉籽饼粕;(5)油茶籽饼粕;(6)

16、米糠饼粕 2023/8/3023/69 5用脱脂米糠饼粕制取植酸钙用脱脂米糠饼粕制取植酸钙 在脱脂米糠饼粕中,其植酸钙含量达10%11%,是制取植酸钙的上好原料。用从中提取的植酸钙,可以进一步制取植酸,这是制取医药产品肌醇的重要原料。此外,植酸钙在工业生产和医药上有多种用途。2023/8/3024/69 6从油茶籽饼粕中提取茶皂素从油茶籽饼粕中提取茶皂素 油茶籽饼粕中含有有毒的溶血性皂苷,即茶皂素,含量为8.0%13.8%,因此油茶籽饼粕可用以提取茶皂素产品。茶皂素是当今洗发香波、皂素泡型洗发剂及洗涤用品的重要原料之一,也可用作其他化工原料和医药原料。2023/8/3025/69(二)油脂精炼

17、副产物的利用(二)油脂精炼副产物的利用植物油脂中含有少量的特殊成分。这些特殊成分在油脂精炼的各个阶段里,通常被要求分离出来。将这些分离物质进行加工提纯,具有显著的经济价值及市场价值。此外,油脂在碱炼脱酸时产生的大量下脚(皂角)料,在油脂的物理法脱酸精炼时产生的较多混合脂肪酸,都可进一步加以利用,以充分提高炼油厂的经济效益。2023/8/3026/691从豆油精炼后的油脚中制取大豆磷脂从豆油精炼后的油脚中制取大豆磷脂浸出所得的大豆油中磷脂含量高达4%,是磷脂含量最高的毛油。而大豆磷脂是利用价值最高的磷脂成分。大豆磷脂是植物性卵磷脂的主要来源。在油脂精炼生产的水化或加酸脱胶过程中,可分离出以磷脂为

18、主要组分的油脚。磷脂油脚的加工,可以获得一种高黏性的半流体磷脂产品或加工成粉状磷脂产品。用间歇浓缩设备,也可以加工生产浓缩磷脂。另外,还可以加工成漂白流质磷脂和卵磷脂等产品。2023/8/3027/69 2从米糠油皂脚中提取谷维素 谷维素是从米糠油中分离出来的。其主要组成为多种环木菠萝醇类的阿魏酸酯混合物。该产品具有调节植物神经功能、促进动物体生长,改善肠胃功能等多种功效。毛糠油中谷维素的含量为2%3%。提取谷维素,要从毛糠油的精练工序开始。其提取工艺流程如下:2023/8/3028/69 3从大豆油脱臭馏出物中提取生育酚和甾醇从大豆油脱臭馏出物中提取生育酚和甾醇 大豆油精炼脱臭的馏出收集物,

19、含有2%12%的生育酚(维生素E)组分和12%16%的植物甾醇组分。生育酚是一种脂溶性维生素,是食品中常用的高效天然的抗氧化剂。甾醇是一类具有生理药用价值的物质。生育酚及甾醇的提取工艺如下:2023/8/3029/69 4从毛棉油中提取工业棉酚从毛棉油中提取工业棉酚在棉籽仁中,棉酚含量为0.5%2.5%。棉籽仁中的棉酚腺体部分,含棉酚成分则高达35%左右。在毛棉油中,棉酚含量为2%3%。棉酚对于单胃动物和人体有一定毒性,但具有较高的药用价值。从毛棉油中提取工业棉酚,采用棉酚的邻氨基苯甲酸盐法提取工艺。2023/8/3030/69(三)油脂碱炼皂角的利用(三)油脂碱炼皂角的利用油脂的碱炼脱酸生产

20、,产生较多的皂角。毛油中的游离脂肪酸在碱炼时,全部以肥皂形式分离转入皂角中。由于毛油品种、精炼工艺和操作方法的差异,产生的皂角组成很复杂,而且不稳定。通常皂角的主要组成是:肥皂15%30%、中性油12%25%、水分35%55%、总脂肪酸40%50%,及少量的其他杂质。2023/8/3031/69 1利用碱炼皂角制取脂肪酸利用碱炼皂角制取脂肪酸从皂角中提取脂肪酸有很高的经济价值。各种油脂的碱炼皂角可提取相应的混合脂肪酸,混合脂肪酸再经进一步分离,可获得各种特色的脂肪酸产品。如米糠油、棉籽油、花生油、菜籽油的皂角,可生产油酸类产品,如软脂酸和硬脂酸;大豆油的皂角,可生产亚油酸产品;菜籽油的皂角,可

21、制取芥酸产品。目前,从皂角中提取的脂肪酸产品种类很多,如混合脂肪酸、粗油酸、高碘价油酸、亚油酸、粗硬脂酸、皂角脂肪酸的氢化硬脂酸和棕榈酸等。2023/8/3032/69 2利用皂角制取肥皂等洗涤产品利用皂角制取肥皂等洗涤产品 将冷却成型的大块固体肥皂,切成通用条状,摊凉后打印,即可装箱入库。制成的肥皂皂基,经适当配方,还可制成纺织印染工业使用的洗涤剂。皂基也可经喷雾干燥,再磨成粉粒状,加上配方成分,可制成家庭洗涤用的皂粉。2023/8/3033/69 3利用棉籽油皂角制取亚油酸乙酯利用棉籽油皂角制取亚油酸乙酯亚油酸对促进血液胆固醇代谢有很好功效,是预防和治疗高血压及动脉粥样硬化的有效药剂。但液

22、体亚油酸服用很不方便,以其制作医药产品时,必须制成丸剂,但一系列的加工工艺很复杂,而制成亚油酸乙酯,就方便服用了。采用棉籽油碱炼皂角,碱炼前毛棉油要经过精密过滤,除去所有固体杂质,然后通过酯化、水洗、蒸馏等工序制取亚油酸乙酯。2023/8/3034/694利用碱炼皂角的固体酸制取硬脂酸利用碱炼皂角的固体酸制取硬脂酸 从皂角混合脂肪酸中所分离的固体酸中,含有大量的饱和脂肪酸和少量的不饱和脂肪酸。饱和脂肪酸的成分,主要为棕榈酸,其次为硬脂酸;不饱和脂肪酸的成分,一般为油酸及亚油酸。由棉籽油、米糠油皂角分离的固体脂肪酸,所制取的硬脂酸,主要成分为棕榈酸。利用碱炼皂角的固体酸制取硬脂酸的工艺流程如下:

23、2023/8/3035/69二、水产品废弃物的利用二、水产品废弃物的利用在水产品加工中,不可食部分(如头、鳍、内脏、鳞、皮、骨等)往往在原料中占了相当大的比例,一般占30%左右,个别种类高达40%。这些不能通过一般食品加工方式加工成食品的部分,称为“废弃物”或“下脚料”。而这些下脚料一般又含有蛋白质、酶、油脂,以及其他一些具有生物活性的物质如多糖类、维生素、矿物质(包括了许多能起重要生理作用的微量元素)等多种成分。这部分原料中除了蛋白质之外,其余各类成分不论在种类上或数量上,都远比作为可食部分的肌肉中要丰富得多。2023/8/3036/69(一)鱼粉生产(一)鱼粉生产 鱼粉是用低价值水产动物或

24、水产品加工厂废弃物为原料制成的粉状或颗粒状产品,是饲料的主要原因。鱼粉的营养价值较高,蛋白质含量一般在50%70%,消化率在90%以上,氨基酸组成较合理,鱼粉中包含有钙、磷、铁等各类矿物质和微量元素及维生素,对动物的生长发育具有重要的作用,特别是鱼粉的脂肪富含高不饱和脂肪酸,对促进动物孵化率、成活率和幼小动物的生长发育具有很大功效。2023/8/3037/69(二)鱼油生产(二)鱼油生产鱼油是指从鱼体和鱼内脏中制取的油。鱼油中含有的高不饱和脂肪酸比一般陆生动植物油高,特别是高不饱和脂肪酸中的EPA和DHA具有很高的医药价值。鱼的肝脏中,特别是鲸鱼、鲨鱼、鳕鱼的肝脏含有很高的油脂,这是人们通常所

25、说的鱼肝油,含有维生素A和维生素D,是人体和动物正常生长和维持生命所不可缺少的物质之一,能参与机体的营养、能量的转化和代谢的调节过程。鱼肝油的提取工艺为:2023/8/3038/69(三)鱼磷、鱼皮、鱼头、鱼骨的综合利用(三)鱼磷、鱼皮、鱼头、鱼骨的综合利用1鱼鳞的利用大多数鱼鳞含有较丰富的胶原,而有的鱼鳞如带鱼鳞又含有丰富的鸟嘌呤,所以利用鱼鳞可制取明胶和鸟嘌呤及其衍生物,如盐酸鸟嘌呤、硫酸鸟嘌呤、黄嘌呤等。2023/8/3039/69 2骨粉和骨类食品 在鱼类的加工中,鱼头和鱼骨占的比例还是较大的,特别是淡水鱼的鱼头、鱼骨占整条鱼重量的37%左右,所以充分利用鱼头和鱼骨能大大提高淡水鱼的加

26、工价值。鱼头和鱼骨可制成骨粉,骨粉可进一步做成汤料或调味料,也可制成补钙制品。鱼骨粉主要成分含量见表6-1。2023/8/3040/69(四)虾、蟹、贝、藻类副产品的利用(四)虾、蟹、贝、藻类副产品的利用1甲壳再生资源甲壳资源下脚料主要以蟹壳和虾壳为主,其可利用的主要有效成分宏观上可分为几丁质、蛋白质和生物钙等三个组成部分。由于甲壳质和壳聚糖无味、无毒,可被降解,不会造成环境污染。在食品工业中,可作为絮凝剂加速固、液分离,增强液体的透明度或促进自液体中分离出固体微粒,以提高固体产品得率。在婴幼儿食品中加入甲壳质的水解产物乙酰氨基葡萄糖及其寡糖,能促进肠道中乳酸菌的生长,有利于婴幼儿的健康。食物

27、中添加水溶性甲壳氨(NOCC),不仅具有抑菌保鲜作用,而且水溶性甲壳氨还具有螯合体内重金属铅的作用,并使之排出体外的独特解毒功效。2023/8/3041/692023/8/3042/692贝类再生资源贝类再生资源贝类加工业下脚料首推扇贝加工过程中的外套膜边肉和内脏(一般统称为扇贝边下脚料,或简称为扇贝边)。扇贝边下脚料干品含氨基酸总量高达61%,呈味氨基酸含量较高,其中谷氨酸和甘氨酸分别占氨基酸总量的15.6%和13.4%,具有很高的利用价值。以扇贝边为原料,可生产保健调味品或复合氨基酸胶囊,提高机体免疫力。扇贝边下脚料中还含有丰富的牛磺酸。牛磺酸广泛应用于食品,如在婴幼儿奶粉、饮料及保健食品

28、中用作强化剂。著名的红牛饮料,其中的主要有效成分之一就是牛磺酸。2023/8/3043/69 3藻类再生资源藻类再生资源 藻类加工过程的下脚料主要为废液和废渣。废液主要为藻类食品加工过程中的浸泡液和洗涤液,含有一些陆地植物稀有或不含有的无机盐和氨基酸,尤其是碘的含量丰富,其中许多为生物活性有机碘,是开发补碘食品的绝好原料。废渣主要指的是由海带表面脱落下来的白色粉末,其中主要为水溶性成分。藻类加工过程产生的废液和废渣可以用来提取甘露醇,作为保健食品添加剂用作糖尿病人的食糖代用品;还可制取含生物活性碘的无机质保健调味品。2023/8/3044/69三、农作物废弃物的利用三、农作物废弃物的利用农作物

29、废弃物中产生量最大的是各种作物的秸秆。不能食用的农作物的根、茎、叶统称为秸秆。作物在生长过程中从土壤中获取了大量的氮、磷、钾等营养元素残存在秸秆中。各种秸秆含碳量比较大,约为40%,不同类型的秸秆中氮、磷、钾含量差别很大。2023/8/3045/692023/8/3046/69秸秆的利用,可归纳为“五料”,即肥料、饲料、燃料、基料、原材料。(一)机械化秸秆还田技术(二)饲料加工技术(三)秸秆气化技术(四)植物纤维制膜技术(五)其他 2023/8/3047/69四、农产品废弃物的利用四、农产品废弃物的利用(一)小麦加工副产品的综合利用 小麦加工副产品是指在小麦加工过程中产出的皮壳、麸质、碎粉、碎

30、粒等。麦全身皆是宝,其加工的主产品是满足人体的基本能量和营养需求的主要营养源,其加工副产品的进一步开发利用,不仅可为食品工业、饲料工业提供丰富的生产原料,而且还可用以制取高附加值的医药、化工等产品。相对于主产品而言,小麦加工副产品是有待深入开发利用的可再生资源。2023/8/3048/69 1麦麸的利用麦麸的利用 小麦加工过程中,小麦麸皮成为面粉生产的大宗副产品,具有原料高度集中、数量庞大的特点。小麦麸皮中含有许多极具利用价值、对人体有益的成分。(1)膳食纤维 麦麸中富含纤维素、半纤维素、木质素,而这些均是构成膳食纤维的成分。提取膳食纤维的方法主要有有机溶剂沉淀法、中性洗涤法、酸碱法和酶法等。

31、以麦麸为原料提取膳食纤维一般采用上述几个方法的结合。如:2023/8/3049/69(2)黄酮类物质 小麦麸皮中含有黄酮类物质,具有抗氧化活性和清除羟自由基的能力。(3)制备低聚糖的原料 小麦麸皮中富含纤维素和半纤维素,是制备低聚糖的良好资源。(4)蛋白质 麦麸可用来制作面筋。麦麸经过水洗,分离出的不溶于水的络合蛋白即为面筋。(5)酶制剂 麦麸中酶类丰富,含量较高的有-淀粉酶、植酸酶、羧肽酶和脂肪酶。(6)微生物培养基 麦麸经蒸煮加曲,可发酵生产淀粉酶;以麦麸为主,配以小麦粉代替大豆制作酱油,不仅降低了制作成本,而且生产的酱油味鲜液浓;以麦麸为原料,添加极少营养盐和产酶促进剂,进行固态发酵可生

32、产植酸酶。2023/8/3050/69 2麦胚的利用麦胚的利用麦胚是小麦制粉的副产品,是一种纯天然的低价高级营养品。麦胚占小麦重量的1.4%3.9%,含有麦粒中8%的蛋白质,20%的脂肪,64%的维生素B1,26%的维生素B2,21%的维生素B6,7%的泛酸和2%的烟酸,营养成分极其丰富。在国外,麦胚通常加工成全脂胚(或胚芽粉)和麦胚油。全脂胚是将精选的麦胚通过烘焙,使胚中酶(脂肪氧化酶、蛋白分解酶)失活,并将水分降低到临界值(3%3.5%)而后贮存备用,或磨粉后贮藏。麦胚油是通过压榨法或浸出法制得的营养价值很高的食用油,富含天然维生素E,具有特殊的保健作用。2023/8/3051/693次粉

33、的利用 次粉也称为尾粉,是由全部通过CQ20筛的外层胚乳、麦屑和少量麦胚所组成的混合物,出品率一般在10%20%。次粉是一种较好的饲料原料,又是预混合饲料常用的一种载体。胚乳含量较高的次粉可进一步加工制作面筋和淀粉,或制造酱油、醋、酒,还常用于培养食用菌。2023/8/3052/69 4小麦叶片的利用小麦叶片的利用 小麦嫩叶富含麦绿素、天然维生素、无机盐及多种氨基酸和酶,能够消除长期累积在人血液中的毒素,对哮喘、便秘、糖尿病等多种疾病有很好的辅助疗效,是一种纯天然保健食品。此外,麦绿素还可预防冠心病、脑溢血、肝病、视力低下等多种疾病的发生;酶又是很好的助消化剂,对肠胃功能有较好的促进作用。目前

34、,国外已生产出麦叶系列食品,如小麦叶纤维食品、大麦叶健康食品、麦草汁饮料、麦绿素可乐等,甚为畅销。2023/8/3053/69(二)玉米副产品的综合利用(二)玉米副产品的综合利用玉米糠皮是玉米加工中产生的副产品,研究发现其中的半纤维素可用于生产胶黏剂与乳化剂;可食性纤维能够增进胃肠的蠕动,可用作功能食品添加剂。玉米皮可制成降解的方便面碗盆。玉米芯含粗蛋白、粗脂肪和粗纤维等,用其入药可利尿、清热和祛火,将其加入面包等食品,可改善食品质量。还可将玉米芯与脱色油脂加工成混合饲料。用玉米芯生产的饴糖与其他原料所产饴糖质量相同,营养丰富,同时节约了粮食。2023/8/3054/69(三)稻谷副产品的综合

35、利用(三)稻谷副产品的综合利用 稻谷加工主产品后的副产品如碎米、米糠、米胚、稻壳、麸皮等可进行再加工,制成新的产品,实现物尽其用。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、米糠营养素、米糠营养纤维,功能性多肽;利用稻壳可以制备白炭黑、活性炭,生产多种美容化妆品。稻谷副产品是食品、化工、医药等工业的重要原料,有很大的开发潜力。2023/8/3055/691碎米的利用碎米的利用 稻谷加工过程中产生的碎米通常用作饲料。其经济价值比整米低1/31/2。如果把这些碎米磨成米粉,进而加工成各种米制品,可大大提高碎米的经济价值。现在已有利用碎米生产高蛋白米粉和麦芽糖醇的工艺。202

36、3/8/3056/69 2米糠的利用米糠的利用米糠是稻谷加工的主要副产品,由稻谷的果皮种皮、外胚层、糊粉层、胚及少量胚乳组成。我国稻米产量居世界首位,大多数米糠未被合理利用。米糠的成分以糖类、油脂和蛋白质为主,还含有较多的灰分和维生素。米糠中的糠类物质经过稳定处理,成为一种膳食纤维源,可以制成米糠纤维、米糠多糖等产品。米糠中含有20%左右的油脂,用其加工精制而得的米糠油,是一种保健性食用油。脱脂米糠是生产植酸钙的理想原料。另外,米糠中还可制取糠蜡,用于光泽剂、防水剂及水果保鲜剂的生产。2023/8/3057/693稻壳的利用稻壳的利用稻壳是稻谷加工的副产品,全国每年稻壳产出量约在1000万t以

37、上。稻壳占稻谷质量的20%,内含粗纤维30%45%,木质素21%26%,蛋白质2.5%3%,多聚戊糖16%22%,无定形SiO2 20%。利用廉价的稻壳为原料,经过一系列的加工和特殊的工艺处理,可在工业、农业、建筑等方面得到广泛的应用。2023/8/3058/69(四)大豆副产品的综合利用(四)大豆副产品的综合利用大豆制品的副产物有豆腐渣、黄浆水、豆粕等。这些副产物以往均没有充分利用,豆粕、豆腐渣大多数作饲料,黄浆水全作废水排放,十分可惜。其实,大豆的副产物除含有一定数量大豆本身的营养成分外,还含有各种有益于人体健康的物质和贵重的医药成分,如维生素、皂苷、异黄酮、凝血素、甾醇、胰蛋白酶抑制因子

38、等。因此如何合理有效地利用这些副产品,已成为一个现实问题。2023/8/3059/69 1黄浆水的综合利用黄浆水的综合利用 黄浆水又称大豆乳清,是大豆制品加工时排放的废水。黄浆水中含有较多的营养物质,排放后不但造成可利用营养成分的损失,而且给微生物繁殖创造了条件,造成环境污染。(1)生产大豆低聚糖(2)分离大豆异黄酮(3)制备酵母(4)生产维生素B12(5)生产大豆皂苷(6)其他用途 2023/8/3060/692豆粕的综合利用 豆粕是指以大豆为原料用预压浸提法或浸提法提取油脂后,经适当热处理与干燥所得的产品。大豆粕是饼粕类饲料中最常用的一种原料,是饲料中蛋白质的主要来源,广泛用于畜禽、水产及

39、特种动物的饲料中。在饲料缺乏动物性蛋白质时,大豆粕是最佳的候选物。在食品工业中,可以用豆粕提取大豆异黄酮,制备大豆分离蛋白,以及制作豆腐豆乳等制品。2023/8/3061/693豆渣的综合利用豆渣的综合利用豆渣是大豆加工的副产物。据分析,豆渣含有丰富的蛋白质、脂肪、纤维质、维生素、微量元素、磷脂类化合物和甾醇类化合物。经常食用豆渣制品,能降低血液中胆固醇含量,还有预防肠癌及减肥的功效,是一个新型的保健食品。(1)生产糖化菌粉(2)豆渣酱油(3)制取核黄素(4)制造可食用纸 (5)制备膳食纤维(6)其他应用 2023/8/3062/69(五)果蔬产品的综合利用(五)果蔬产品的综合利用 所谓果蔬综

40、合利用,就是通过一条龙的加工体系,对果蔬的果、皮、汁、肉、种子、根茎、叶、花及加工后的残渣和落地果、野生果等进行有效的利用。综合利用不仅可以防止和减轻环境污染,还可变废为宝,扩大原料来源,促进整个加工业的发展。果蔬的综合利用,以果品的综合利用为主。2023/8/3063/69五、畜产品废弃物的利用五、畜产品废弃物的利用 畜禽加工生产中会产生大量的下脚料,主要是脏器、骨骼、血液、皮、肥膘以及毛发、羽毛等附属物六大类,如不利用,就成为废弃物,既浪费了宝贵的资源,又污染了环境。合理利用这些下脚料,将成为企业增效的重要途径。目前这些下脚料除了直接食用外主要有三个方面的综合利用:食品配料;生物化工产品;

41、饲料行业。其中许多产品是具有重要医药价值的生化药品原料,生产的药品具有毒副作用小、容易吸收、疗效好、附加值高等特点,其经济价值甚至有超过畜产品本身价值的趋势。2023/8/3064/69(一)内脏的综合利用(一)内脏的综合利用 畜禽的内脏主要有肝、胆、肺、心、肾、肠等,由于其营养组成、风味特点各异,加工食品的种类繁多,而且可以提取多种医用原料,猪内脏的营养成分见表6-5。2023/8/3065/691加工食品加工食品家畜的内脏作为食品原料加工的比较多,俗称下货,是深受消费者喜爱的肉制品。2生化制药生化制药(1)猪肝制取辅酶A (2)猪胰脏提取胰岛素(3)猪胸腺提取胸腺素(4)猪心脏提取细胞色素

42、C(5)降钙素的提取 (6)牛肺提取胰蛋白酶抑制剂(7)猪脑提取胆固醇(8)猪肾提取蛋白酶酯酰化酶I (9)猪小肠提取肝素钠 (10)猪十二指肠提取类肝素 3.其他其他(1)肠衣加工(2)手术缝合线(3)文体用品2023/8/3066/69(三)畜禽骨的综合利用(三)畜禽骨的综合利用骨是一种重要的原料,因为骨中含有大量的蛋白质、脂肪和矿物质。1骨粉2骨泥3骨油 4骨胶5明胶 6医药原料 2023/8/3067/69(四)动物皮的综合利用(四)动物皮的综合利用 一般情况下皮革企业将猪皮和屠宰家畜的皮制成皮革原料、毛皮原料和裘皮原料。对这些原料的利用途径主要有以下几方面。1生物制品 从猪皮中可以提

43、取胶原蛋白、食用明胶、混合氨基酸和混合脂肪酸,同时也可将猪皮加工成蛋白粉,或用制革下脚料生产蛋白饲料。2猪皮食品的开发 可以用来生产香肠、肠衣、人造海参以及制造保健美容食品明胶食品等 3其他 制造皮箱、皮鞋、皮包、皮衣等皮革制品,烫伤、烧伤患者的代用皮肤,敷料。2023/8/3068/69(五)畜禽毛发、角、蹄、羽毛的综合利用(五)畜禽毛发、角、蹄、羽毛的综合利用 毛发、角、蹄和羽毛等皆为皮肤的附属物,角蛋白含量高(55%87%),因而又称为含角蛋白原料。角蛋白组成中含硫量高(2%7%),使角蛋白具有极高的稳定性、力学强度和弹性。科学合理地利用毛发、角、蹄和羽毛等附属物,既能较大地提高经济价值,又可以保护环境。它们的加工途径较多,如羽毛用于羽绒服生产,猪鬃用于生产刷子、扫帚等,而更多的是用来生产高蛋白质的原料,广泛用于食品加工和饲料生产。2023/8/3069/69思考题1简述食品工业废弃物对环境的影响。2谈谈油料饼粕的综合利用技术。3简述水产副产物的利用途径。4结合课程内容谈谈对治理白色污染的看法。5简述畜产品废弃物的综合利用途径。6谈谈你对食品工业所产生的废弃物处理的建议和措施。

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