值得开发的废物——酱油渣
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文章编号:1000一9973(2006)10一0014--04
值得开发的“废物"一酱油渣
阎杰,宋光泉
(仲恺农业技术学院化学与化工系,广东广州510000)
摘要:我国酱油渣产量很大,但目前对它的开发弄1j用还进行得不多,主要用作饲料或肥料,甚至当作垃圾进行处理,资源浪费严重。
随着竞争的加剧以及环保意识的加强,从酱油渣中提取油脂、膳食纤维、磷脂、黄酮等将引起人们更多的关注。
关键词:酱油渣;酱油;副产物
中图分类号:TS264.2文献标识码:A
Soysauce
residuemakindofindustrialgarbage
beingworthstudying
YANJie,SONGGuang—quan
(DepartmentofChemistryandChemicalEngineering,ZhongkaiUniversity
ofAgricultureandTechnology,510225Guangzhou,China)Abstract:TheamountofsoyresidueisveryhighinChina.Hower,beinglackofresearch,itisusedfeedstufforfertilizer-evengarbage.Itwillcatchmuchattentiontoextractoil,di—etaryfihre。
phosphatideandflavonoidsfromthematerialwiththe
intensificationofcompetitionandtheenhancementofenvironmentprotectionconsciousness.
Keywords:soysauceresidue;soysauce;byproduct
定,篡蒜器髫端筹喜雾1黼渣是垃圾,更是‘…’
定,容量大。
我国酱油产量大,作为生产酱油
…~7’。
…。
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的副产品——酱油渣的产量也大,但是,有关1.1酱油渣是“废物”,是“毒物"
酱油渣综合利用的研究进行得并不多。
随着长期以来,人们认为酱油渣是怪味扰民经济的发展以及行业竞争的加剧,在国内,酱的工业垃圾。
随工艺不同,酱油渣水分含量油的档次及产量将会进一步提升,这对原料存在显著差异,但均较大(40%---82%),极易的品质提出了更高的要求,相应地,副产物的腐败变质,长途运输困难。
而正常生产的企利用价值也提高。
同时,为了追求高额利润、业每天都要产生大量的废渣,需要立刻处理,适应环保要求,酱油渣的资源化必将得到高否则,环境污染极其严重。
特别是夏季,处理度重视。
不及时,会产生强烈刺鼻的酸臭味,熏得周围
收稿日期:2006--06—04
作者简介:阎杰(1972--),男,重庆忠县人,博士,主要从事天然资源的回收利用与农副产品的深/mI:。
第10期专论与综述值得开发的“废物”——酱油渣15
的居民头晕、恶心。
酱油渣还是毒物,其毒性极强。
没有处理的酱油渣动物适口性差,且其中食盐含量较高,约10%,有的高达25%。
长期饲喂或一次喂量过多,极易引起食盐中毒,轻者进食锐减,体重减轻,重则动物死亡,常有因酱油渣引起动物死亡的报道E1|。
同时,许多酱油以大豆为原料,在发酵过程中,除了蛋白质被大量利用以外,其他组分,尤其是油脂利用率极低。
而豆油中不饱和脂肪酸含量较高,在酱渣高水、高酸环境中极易成为过氧化脂质,这是一种性质活泼、氧化性强的物质,生物膜上的许多不饱和脂肪酸对它的进攻非常敏感,而且一旦反应启动,就会以连锁反应方式进行下去,造成大量脂质过氧化物的产生。
这些过氧化物被断裂成不同大小的醛类分子,对细胞产生很强的毒性,使生物膜的结构发生改变,进而影响其功能,如使膜的流动性下降、通透性改变、膜运输过程紊乱等等。
因此,酱油渣用于饲料,受严格控制,用量极少。
如何有效地处理这些“废物”,彻底解决酱油废渣怪味扰民的情况,长期以来,一些地区的厂家感到非常棘手。
1.2酱油渣营养成分丰富
酱油渣是“宝”,它的组成受原料品种的影响极大。
为了追求天然、高品质,目前,许多企业以大豆、小麦或面粉为原料,酱油渣中的油脂含量达20%~28%(干基,下同),接近油菜籽的含油量。
粗蛋白含量在10%以上,甚至高达30%。
另外,还含有丰富的纤维、糖、磷脂等。
以豆粕、面粉为原料,酱油渣中的粗脂肪含量7.4%~8.6%,粗蛋白19.5%----25.8%,还原糖10.7%~12.3%Ez]。
总之,在发酵过程中,除了原料中的蛋白质、淀粉被部分利用以外,其他营养成分,如油脂、纤维、磷脂等大多留在酱油渣中。
2企业与社会发展的需要2.1企业生存发展的需要
当前,行业竞争日趋激烈。
当日本酱油和东南亚酱油发力抢占中国市场之时,亨氏集团收购广州“美味源”、联合利华收购上海“老蔡”,这标志着外资“大鳄”已瞄准了中国的酱油市场,与此同时,长期以出口为主的“珠江桥”转向“两条腿走路”一大力拓展国内市场。
这一系列举动引起了业界很大震动,它无疑使得行业竞争空前激烈。
竞争的结果,必然导致产品档次越来越高,企业的利润越来越低。
高档次的产品要求高品质的原料,同时也产生利用价值较高的副产品。
作为生产企业的主要副产物,若能成功实现回收利用,将为企业带来可观利润。
诚如油脚,起初它是极易腐败、恶臭熏天,处理起来极为棘手的垃圾,当人们成功地从中提取磷脂之后,它一改以往让人恶心至极的面貌,成为众多商家竞相争夺的宝贵原料,价格飞涨,一度成了不少企业的“救星”。
2.2社会发展的需要
现阶段,我国比以往任何时候都更加关注社会的可持续发展问题,实施社会生产和生活消费的无害化排放或零排放,对再生资源进行充分的回收利用,做到资源的有效使用、永续使用及循环利用,是防止资源再流失、能源再浪费、环境再污染,实现社会可持续发展问题的重要途径。
开发酱油渣,实现资源的回收利用,可有效避免环境污染,防止资源流失,符合当前国家大力发展循环经济,建设节约型社会的政策取向,也符合全球重视资源节约和环境保护的社会经济发展主流。
3酱油渣开发利用现状
有关酱油渣综合利用的研究进行得不多。
一方面是因为,长期以来,酱油行业利润可观,酱油厂家热衷于扩大规模,提高产量,
中国调味品总第332期
或者提高酱油质量。
另一方面,酱油的主产地在亚洲,其他国家和地区的产量不是很大,而亚洲主产地在中国大陆,中国大陆经济不发达,尤其是内地,酱油产品档次低,原料主要为豆粕、麸皮,副产物营养素含量低,酱油渣的利用价值不大,同时,由于技术落后,加工简单、粗糙,酱油渣水分、杂质含量高,极易腐败变质,产生恶臭气味,严重污染生产环境,处理起来劳动强度大,也很难取得好效果。
随着经济的发展,社会的进步,近几年,出现了酱油渣开发利用的报道。
3.1开发作为饲料或饲料添加剂
由于酱油渣中水分和食盐含量过大,营养不全面,用量极其有限。
于是,有单位研究在其中加入大量辅料,然后发酵,制成饲料或饲用酶。
将酱油渣开发作为饲料的工作主要集中在提高其蛋白质含量,降低水分、盐分、粗纤维,以提高它作为饲料的营养价值,改善其保存性、适口性。
较早进行这方面研究的是南京酿造厂,他们在酱油渣中添加适量无机盐,以曲霉与酵母混合菌种发酵24h,结果,产物水分下降,粗蛋白提高[3“]。
随后,四川轻化工学院、福州大学、洛阳农业高等专科学校、华南理工大学、浙江工业大学、山东农业大学等单位也先后进行了相关研究,所有这些研究工作集中于二个方面:一、改变、筛选菌种,或采用混合菌种;二、除了添加菌种所必需的无机盐外,还添加麸皮、饼粕等。
试验结果显示,添加辅料克服了酱油渣单独发酵水分和食盐含量过大以及营养不全面的问题,有利于基质营养互补和发酵菌的生长繁殖,根据所加配料的不同,粗蛋白质提高11%"--39%,粗纤维下降10%~30%,动物的适口性明显改善[5.1
山西大学白玉明等人在以酱油渣为主要原料,以木霉、扣囊拟内孢霉、丝孢酵母混合菌种进行饲料蛋白的开发过程中发现,发酵产物有着较高的酶活性,这些酶有助于动物的消化吸收,可提高饲料利用率。
这一发现有助于进一步提高酱油渣的利用价值,于是,他们进行了以酱油渣为原料开发饲用复合酶制剂的工作,结果显示,除了无机盐外,在酱油渣中辅以醋糟、麦麸、玉米面,发酵产物细胞数3.5×109个/g(干),收率82%,蛋白含量24.5%,纤维素酶2750u,糖化酶活1800u,蛋白酶活1lOOuEll-12]。
接着,石家庄市珍极酿造厂以酵母菌为菌种,在酱油渣中添加棉籽饼、蹄角粉、羽毛粉、肉骨粉、麸皮、玉米蛋白粉等进行发酵,产物风干后细胞数15.8亿个/g(干),活细胞率81%,得率85%[13l。
淮阴工程学院也进行了类似研究,他们以假丝酵母、诱变黑曲霉为菌种,在酱油渣中添加麸皮、粗糠、尿素、米皮糠等进行发酵,产物综合酶活达11000"---12000u/gE2’13.2开发作为肥料
酱油渣由于其含盐份高,有的含脂肪也高,直接用于农民种田肥料,但会使土壤盐化,又严重影响水质,环保。
中国神农集团北京生物科技有限公司开发出了一种生物有机肥料活菌剂,它是利用酱油渣及城乡生活垃圾经1~2周发酵,将其转变成绿色无公害生态有机肥料。
据报道,这种肥料既含作物所需的大量元素,又含作物所需的中微量元素,且无毒、无害、无污染,不烧根、不烧苗,防止土壤板结、培肥地力,适用于各种土壤,各种作物,有着其它化学肥料无法比拟的优越性,对提高产品品质,增加作物产量,均有显著效果[15|。
张维民在酱油渣与其他有机废弃物混合物中加入酵母菌、辅助发酵菌剂、吸附剂、保水剂,在30"--80℃,发酵120---'200h,得到具有发酵香味的产物。
再经疏松、输送、干燥处理,制得活性有机肥料[16|。
据《资源环境对策》(1996,7)报道,日本
第10期专论与综述值得开发的“废物”——酱油渣17
四国计测公司开发成功酱油渣回收利用装置,先将酱油渣粉碎,用水洗萃取出盐分,再将萃取液用渗透膜回收盐分,脱盐后的酱油渣可作肥料和土壤改良剂有效利用。
3.3提取食物纤维
2005年,日本熊本县工业技术中心成功地从酱油渣中提取出膳食纤维,成品为白色粉末,无味无臭,含纤维80%,可用于各种食品、保健品等加工中。
据称,每吨酱油渣可提取200kg膳食纤维,且工程简单,大大提高了酱油渣的实用与经济价值[1
3.4压榨取油
以大豆为原料所得的酱油渣中脂肪含量较高,在空气中长时间放置极易氧化而成为毒物。
但由于其中水分含量很高,现有的榨油方法不能榨去酱油渣中的豆油。
长期以来,人们渴望得到将酱油渣直接榨去豆油的方法,使酱油渣能变为按需要添加的饲料原料。
张荣耀发明了一种压榨取油的方法,他把湿酱油渣中杂物除掉,之后在约120,---150℃的热风干燥机里干燥,使含水量为3%~8%。
经去杂干燥的酱油渣在配料机上加入重量百分比约30%的动物肉骨、鱼粉或谷糠、小麦壳等动植物纤维质粉状辅料。
然后搅拌均匀,在压力约20kg/cm2的挤压机内挤压膨化,再在螺旋榨油机上分别榨出毛豆油和挤压出片状酱油渣麸。
毛豆油冷却至环境温度,可用于饲料或工业用油,也可以再精炼为高级豆油。
据称,通过上述工艺毛豆油出油率为15%~30%[18]。
该方法的优点是:机械压榨工艺简单,容易实现大规模生产.力Ⅱ人大量填充料,一方面可提高压榨机的榨膛压力,利于压榨出油,另一方面可使压榨之后饼的水分、脂肪含量低,利于长期保存与长途运输,并且饼的营养较平衡,可以直接用作饲料。
缺点是:高温干燥,油脂氧化快,所得的油脂不能再精炼为食用豆油;加入填充料,由于物理吸附,大大减少了出油率,所以,该工艺毛豆油的出油率仅为15%~30%;大量油脂在干燥、压榨操作过程中的高温作用下被氧化,形成“毒”物,但并没有被榨出,使饼的利用价值降低。
4酱油渣开发的方向
作为酱油渣产量最大的中国,除了有用作饲料、肥料的研究报道外,其他方面的研究进行得极少。
我国经济与科技发展不平衡,内地经济不发达,主要以豆饼(粕)或花生饼(粕)、麦麸等为原料,酱油渣的利用价值不高。
沿海科技、经济发达,高档酱油产量大,不少企业以大豆、面粉或小麦为主要原料,其副产物中还含有大量的油脂、纤维、磷脂、黄酮等,但是,相关研究开发鲜见报道。
因此,我国沿海地区开发利用酱油渣具有得天独厚的条件,只要引起足够重视,未来的酱油渣对提高企业的经济效益将起着重要作用。
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(下转第30页)
30中国调味品总第332期
合能力降低,酶促反应速度降低;影响底物的解离状态,使底物不能和酶结合,或结合后不能生成产物;影响中间产物的解离状态等。
由于,山西的老陈醋的pH刚好在3.o~4.0范围内,两株红曲霉酯化酶粗酶制剂仍具有较高的酯化能力,适于醋醅发酵生香。
3讨论
试验结果表明,从山西老陈醋专用红心大曲中分离得到的11株红曲霉均具有酯化能力,其中菌株M。
催化生成乙酸乙酯的能力较强,而菌株M。
催化生成乳酸乙酯的能力较强。
优选出的菌株M。
催化生成乙酸乙酯时最适酯化温度为35℃,最适催化pH为3.5;菌株M。
的酯化酶粗酶制剂生成乳酸乙酯最适酯化温度为35℃,最适催化pH为3。
0。
酯化酶技术一般用在提高浓香型白酒质量,但也有报道运用于食醋酿造上,可以使乙酸乙酯的含量提高5%~10%,乳酸乙酯的含量提高3%~8%[4|。
在酿造醋生产中,可以将不同株的红曲霉按照不同的比例或方式加入到发酵物中进行多菌种共菌发酵,或将不同菌株生产的不同的酯香液进行增香或调香,同时还可以根据需要来控制温度、调节pH,加快酯化速度,提高产量。
因而就可能得到多种香型的食醋,在满足人们不同’的嗜好的同时,也可以缩短生产周期,提高产品质量,获取更大的经济效益。
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(上接第17页)
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[16]张维民.发明专利:利用有机废弃物制造生物发酵活性有机肥料的生产方法及其装置EP].
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[17]日本利用酱油酿造后的酱渣提取食物纤维.[18]张荣耀.发明专利:酱油渣的榨油方法[P].CN】539937A.
值得开发的"废物"——酱油渣
作者:阎杰, 宋光泉, YAN Jie, SONG Guang-quan
作者单位:仲恺农业技术学院,化学与化工系,广东,广州,510000
刊名:
中国调味品
英文刊名:CHINA CONDIMENT
年,卷(期):2006,""(10)
被引用次数:9次
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1.期刊论文孙建钢.曹日亮.赵娟酱油渣在猪育肥中的应用试验-畜牧与饲料科学2009,30(1)
笔者利用抽酱油后产生的废渣进行了饲喂育肥猪的试验.选择15-30 kg、30~60 kg、60~90kg3个阶段的"杜长大"和"杜大长"三元杂交猪,采用不同阶段、不同配方进行喂养试验,最终确定最佳配方,得出结论:干酱油渣在猪育肥过程中不仅能够提高猪的生长性能,而且可以降低成本,获得较高的经济效益.
2.期刊论文钟振声.王亚丽.齐玉堂.张维农.ZHONG Zhen-sheng.WANG Ya-li.QI Yu-tang.ZHANG Wei-nong酱油渣中油脂的提取及其质量指标分析-中国油脂2006,31(11)
生产酱油后剩余的渣中含有30.9%~36.5%的油脂(干基计).采用压榨法和浸出法从酱油渣中提取油脂,比较其提油效果.同时结合油脂的质量指标评价各种提油方法的优劣.分析结果显示,压榨法不能从酱油渣中提取到油脂,而应采用浸出法.压榨浸出法的提油率为33.4%,直接浸出法为26.1%,压榨浸出法提取的油脂其过氧化值比直接浸出法高26.09%.另外,从酱油渣中回收的油脂已发生酸败,不宜作为食用油,只适用于生产生物柴油或生产脂肪酸等化工产品.
3.期刊论文卜春文利用生物技术开发酱油渣的试验-饲料研究2001,""(9)
酱油废渣富含微生物生长所需的营养,本文研究以假丝酵母与黑曲霉为出发菌种,经工艺条件的筛选与优化研制出蛋白质含量明显增加,且有较高酶活的饲料蛋白添加剂.
4.期刊论文朱良.胡振华.ZHU Liang.HU Zheng-hua酱油渣水不溶性膳食纤维提取工艺研究-粮食与油脂2010,""(6)
以酱油厂生产酱油废渣为原料,研究采用碱处理法从酱油渣中提取水不溶性膳食纤维最佳工艺条件.结果表明,各因素对提取膳食纤维影响顺序为:碱浓度、提取温度、提取时间、科液比;最佳提取条件组合是碱浓度4%、提取温度60℃、提取时间60 min、料液比16 ml/g;在此工艺条件下,水不溶性膳食纤维提取率达32.37%,得到水不溶性膳食纤维持水力为5.65g/g,溶胀度为4.08 ml/g.
5.期刊论文庄桂.ZHUANG Gui利用统糠和发酵残渣制备复合成曲酿造酱油的研究-中国调味品2007,""(12)
利用统糠做原料制备耐盐酵母成曲,利用酱油渣和醋渣制备2#成曲,再把二种成曲混合成复合成曲后制备酱醅,采用低盐固态发酵工艺发酵这种酱醅酿造复合成曲酱油.结果表明:产品的全氮和氨基酸态氮符和GB18186-2000的一级酱油标准.
6.期刊论文李健.陈姝娟.李刚.陈晶.王敏.Li Jian.Chen Shujuan.Li Gang.Chen Jing.Wang Ming酱油渣中黄酮
及纤维素提取工艺的研究-农产品加工·学刊2008,""(7)
研究了酱油渣中黄酮及纤维素的提取工艺,并对其他有效成分的含量进行了检测,为进一步开发利用酱油渣资源提供基础数据.通过正交实验分别确定黄酮、可溶性纤维素、不溶性纤维素提取的最佳工艺条件.采用国标法测定酱油渣中粗蛋白、油脂和灰分的含量,利用原子吸收光谱仪测定其中铁、钙、铜、锌等微量元素的含量.经过实验证明,酱油渣含有丰富的有效成分,对于酱油渣的资源化研究具有重要的意义.
7.期刊论文王忠合.Wang Zhonghe酱油渣不溶性膳食纤维的功能特性及其应用研究-农产品加工·学刊
2010,""(3)
研究酱油渣中不溶性膳食纤维的膨胀性、持水能力、持油性、亚硝酸根离子吸附性,以及阳离子交换能力等功能特性,及其在桃酥中的应用.结果表明,酱油渣不溶性膳食纤维具有较好的膨胀性、持水能力、持油性和一定的阳离子交换能力,对亚硝酸根离子的吸附性能随着时间的增加而增大,120 min时的吸附性趋于饱和,吸附率高达83.24%,且在酸性条件下的吸附性能更佳.应用实验表明,在桃酥中添加适量的酱油渣不溶性膳食纤维,不仅对桃酥的口感、色泽及组织形态等方面的影响较小,而且其保健功能有很大的提高.
8.期刊论文王忠合.吴晓玉.WANG Zhong-he.WU Xiao-yu酱油渣中可溶性膳食纤维微波辅助酶法提取工艺研究-食
品研究与开发2009,30(8)
从研究从酱油渣中微波结合酶法提取可溶性膳食纤维的工艺,并分析其抗氧化作用.中心组合设计及响应面分析得到酱油渣可溶性膳食纤维提取的最优工艺参数为:酶解温度44℃、纤维素酶用量3.4%、pH值4.8、酶解时间为55 min时,酱油渣提取液中还原糖浓度可达到最大值12.12 g/L;可溶性膳食纤维对小鼠肝脏自发性脂质过氧化具有较好的抑制作用,IC50为0.875 5 g/L.
9.期刊论文王忠合.WANG Zhonghe酱油渣不溶性膳食纤维的制备及其功能特性研究-中国酿造2009,""(2)
以酱油渣为原料,采用酶法辅助碱法制各不溶性膳食纤维,并测定不溶性膳食纤维的膨胀性、持水力、抗脂质过氧化以及吸附亚硝酸根离子等功能特性.实验结果表明,不溶性膳食纤维制备的最佳工艺参数为:NaOH浓度为4%,碱解温度为50℃,碱解时间为70min,酱油渣不溶性膳食纤维得率达37.89%.酱油渣不溶性膳食纤维具有良好的膨胀性、持水力、抗脂质过氧化和吸附亚硝酸根离子的作用,在胃液pH值条件下,在120min时不溶性膳食纤维吸附性能趋于饱和,吸附率达到72.6%,根据模拟方程求得在48.8min吸附率达到50%.
10.学位论文王亚丽酱油渣资源再利用的科学研究2007
酱油渣含有大量的油脂和膳食纤维等物质,而目前大量酱油渣被做为“废品”处理,因而本论文研究了从酱油渣中提取油脂、膳食纤维和回收食盐,综合利用了资源,既提高了大豆深加工产品的附加值,延长大豆加工的产业链,又变废为宝,解决了环境污染问题。
首先,分别采用索氏抽提法、压榨法、浸出法等三种提油方法和四种不同的提取剂对酱油渣中的油脂进行提取,通过分析比较确定了实验室中较好的提油方式为索氏抽提法,提取剂为乙醚,提取率为36.25%。
同时根据油脂的质量指标检测,判断出该油脂只能用于生产生物柴油或提取脂肪酸等化工产品。
其次,采用水洗法来制备不溶性膳食纤维,并对不溶性膳食纤维进行脱色和脱臭处理。
通过单因素和正交实验确定了双氧水脱色的最佳工艺条件为:向水洗后的滤渣中加入四倍于其质量的pH值为9.5、质量分数为3.0%的双氧水,在80~C的水浴中加热搅拌1.5h。
同时,分别比较了碱煮和水蒸气蒸馏脱臭的效果,确定了最好的脱臭条件为将脱色后的滤渣加入五倍于其质量的质量分数为0.85%的NaOH溶液中水蒸气蒸馏3.0h。
在最佳的脱色和脱臭条件下可以得到纯度为68.05%的不溶性膳食纤维。
最后,通过纳滤法对滤液中的食盐和水溶性膳食纤维进行分离。
研究了操作压强对纳滤的影响,确定了最好的纳滤压强为0.5MPa。
另外研究了通过向截留液中加水使食盐和水溶性膳食纤维得到较好的分离。
结果表明,在刀口水次数为6次,每次加水量为原滤液体积的0.2倍的条件下可以得到固含量为2%左右的食盐水和纯度为58.1%的水溶性膳食纤维。
另外,对实验中遇到的科学问题进行了分析与讨论。
首先,对大豆和酱油渣的表面结构进行电镜扫描,比较两者的差异;其次,对不溶性膳食纤维的性能进行了分析与研究;最后,分析和比较了不溶性膳食纤维含量的五种不同测定方法。
1.王忠合酱油渣不溶性膳食纤维的功能特性及其应用研究[期刊论文]-农产品加工·学刊 2010(3)
2.陈恩赞.苏海佳.谭天伟微波提取酱渣中总异黄酮的实验研究[期刊论文]-环境工程学报 2010(2)
3.王忠合.吴晓玉酱油渣中可溶性膳食纤维微波辅助酶法提取工艺研究[期刊论文]-食品研究与开发 2009(8)
4.黄婵媛.崔春.赵谋明酱油渣中异黄酮提取工艺优化及其抗氧化性的研究[期刊论文]-食品工业科技 2009(8)
5.王忠合酱油渣不溶性膳食纤维的制备及其功能特性研究[期刊论文]-中国酿造 2009(2)
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7.王忠合.杨东娟.宋凤艳.黎健文.刑彦纯.林泳生酱油渣中抗氧化性物质的提取技术[期刊论文]-食品科技
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9.阎杰.宋光泉.梁键文从酿造酱渣中提取粗脂肪的研究[期刊论文]-仲恺农业技术学院学报 2007(1)
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