CN110964082B - 竹笋加工剩余物汁液的加工方法 - Google Patents

竹笋加工剩余物汁液的加工方法 Download PDF

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Abstract

一种竹笋加工剩余物汁液的加工方法，包括：获得竹笋加工剩余物汁液；将所述竹笋加工剩余物汁液经过滤，获得滤液和竹笋加工剩余物细粒；在所述过滤之后，对所述滤液进行处理速度调节，得到被调节滤液；在所述处理速度调节之后，将所述被调节滤液通过超滤膜过滤浓缩，获得浓缩液和滤出液；将所述浓缩液进行固液分离，从而获得分离液体和竹笋加工剩余物粗蛋白。所述竹笋加工剩余物汁液的加工方法对竹笋加工剩余物汁液进行充分利用。

Description

竹笋加工剩余物汁液的加工方法
技术领域
本发明涉及竹笋加工领域，尤其涉及一种竹笋加工剩余物汁液的加工方法。
背景技术
竹笋加工要切除竹笋下端老化的笋头(笋头指笋根部老的部分)，并且要去掉外部的笋壳(笋壳也被称为笋衣)。笋头和笋壳可以合称：竹笋加工剩余物。
成千上万吨的竹笋加工剩余物含有非常丰富的纤维素、蛋白质和多糖等，但却没有得到有效利用。具体的，一个竹笋，有时约有70％的部分被作为下脚料的竹笋加工剩余物，而被丢弃。这样的原料利用率太低，导致生产成本过高，造成竹笋资源的极大浪费。同时，这些竹笋加工剩余物变成废料，经常需要运往郊外堆放，此时需要很多运费，并且还严重污染环境。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种竹笋加工剩余物汁液的加工方法，以更好地利用竹笋加工剩余物，更好地利用竹笋加工剩余物汁液。
为解决上述问题，本发明提供竹笋加工剩余物汁液的加工方法，包括：获得竹笋加工剩余物汁液；将所述竹笋加工剩余物汁液经过滤，获得滤液和竹笋加工剩余物细粒；在所述过滤之后，对所述滤液进行处理速度调节，得到被调节滤液；在所述处理速度调节之后，将所述被调节滤液通过超滤膜过滤浓缩，获得浓缩液和滤出液；将所述浓缩液进行固液分离，从而获得分离液体和竹笋加工剩余物粗蛋白。
可选的，所述处理速度调节包括：将所述滤液收集至缓冲容器中；所述被调节滤液通过超滤膜过滤浓缩采用的装置为循环式超滤装置或者非循环式超滤装置。
可选的，所述方法还包括将所述滤出液用于作为菌类培养基的组分。
可选的，将所述浓缩液加热至70-100℃，保温0-30min，再进行所述固液分离。
可选的，所述方法还包括将所述分离液体通过超滤膜过滤浓缩，获得二次浓缩液及二次滤出液；在所述二次浓缩液中加入醇类至所述醇类的体积分数为66-80％，所述醇类为碳原子数在五以下的一元醇；通过二次固液分离，收集沉淀物；所述沉淀物采用所述醇类洗涤，得到竹笋加工剩余物多糖。
可选的，将所述滤出液及所述二次滤出液通过纳滤膜过滤浓缩，获得三次浓缩液及三次滤出液；将所述三次滤出液进行干燥，获得竹笋加工剩余物色素。
可选的，所述三次滤出液经反渗透膜过滤浓缩，并通过树脂吸附，之后通过洗脱获得含有黄酮的洗脱液，蒸发所述洗脱液得到竹黄酮。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种竹笋加工剩余物汁液的加工方法，包括：获得竹笋加工剩余物汁液；过滤掉所述竹笋加工剩余物汁液中存在的固体；在所述竹笋加工剩余物汁液加入碳源和无机盐离子，成为所述菌类培养液；对所述菌类培养液接入菌类；进行发酵，在所述发酵之后，进行固液分离，得到所述细菌纤维素。
可选的，所述固液分离之前还包括：在发酵后得到的固液混合物中加入碱液并加热；或者，将发酵后得到的固液混合物用热碱浸泡。
可选的，所述方法还包括加入氮源和pH值调节剂的至少之一。
本发明技术方案的其中一个方面中，对竹笋加工剩余物进行综合加工与利用，逐步将竹笋加工剩余物的成分分离出竹笋加工剩余物汁液、竹笋加工剩余物细粒和竹笋加工剩余物纤维，然后分别进行有价值的综合利用，实现了对竹笋加工剩余物的合理运用，使竹笋加工剩余物从废料变为原料，降低竹笋加工剩余物排放对环境造成的污染，并且，加工生产过程中基本达到没有任何废料排放的情况，兼顾了经济利益和环境保护。
进一步，本发明技术方案的另一个方面中，对竹笋加工剩余物汁液进行综合加工与利用。竹笋加工剩余物本身相对廉价，因此，竹笋加工剩余物汁液也廉价，而所述方法，能够使竹笋加工剩余物汁液(笋壳汁液)变废为宝。相应方法和工艺能够完全利用相应汁液的，能够实现零排放，因此，仍然兼顾了经济利益和环境保护。
附图说明
图1是实施例中竹笋加工剩余物综合加工利用方法流程示意图；
图2是实施例中竹笋加工剩余物汁液的加工方法流程示意图。
具体实施方式
现有现技术中，对竹笋加工剩余物的利用不全面，为此，本发明提供相应的综合加工利用方法。
图1显示了一种具体的竹笋加工剩余物综合加工利用方法，其中的原料选择为笋壳，因此，图1显示的也是笋壳综合加工利用方法。
图1显示，笋壳综合加工利用方法包括：对笋壳进行压榨，以分离出笋壳汁液和固体物质；然后，对笋壳汁液进行第一利用；之后，将固体物质分离出笋壳细粒和笋壳纤维；此后，对笋壳细粒进行第二利用，对笋壳纤维进行第三利用。
竹笋加工剩余物来源丰富，正如前面所述，一个竹笋有时约有70％的部分被作为下脚料的竹笋加工剩余物而被丢弃。因此，在各类竹笋来源地或者竹笋加工场所，可以收集到大量的竹笋加工剩余物。并且，各类竹子(桂竹、麻竹、绿竹、紫竹、苦竹、江南竹、破竹、山脊竹和山竹)，都可以适用于本发明的综合加工利用方法。
在压榨竹笋加工剩余物之前，可以先对竹笋加工剩余物进行清洗(洗净)，以去除所收集竹笋加工剩余物中夹杂的杂质，如杂草、砂石和泥土等等。清洗可以进行一次，也可以进行多次。清洗是为了防止后续生产的竹笋加工剩余物汁液、竹笋加工剩余物细粒和竹笋加工剩余物纤维带有不需要的杂质。例如有利于减少竹笋加工剩余物汁液、竹笋加工剩余物细粒和竹笋加工剩余物纤维中的微生物数量，延缓腐败，或者防止竹笋加工剩余物细粒带有无机杂质而不纯净。
在一些实施例中，对所述竹笋加工剩余物进行压榨的方式可以为平压方式、挤压方式或者碾压方式。对应于上述各种压榨方式，相应采用的压榨机可以为带式水平压榨机，也可以是活塞式压榨机，还可以是螺旋式压榨机。在一些例子中，可以直接采用甘蔗压榨机进行相应压榨。但通常，对竹笋加工剩余物的压榨，宜采用平压方式进行，相应的采用带式水平压榨机，这有助于保护更多长度更大竹笋加工剩余物纤维。当然，碾压的方式也是较为理想的，这种方式对竹笋加工剩余物纤维的破坏同样较小。
同时，在一些实施例中，可以将两种压榨方式结合进来，即采用压和碾结合的方式进行压榨，这与后续提到的逐步升压压榨是相通的，这样的操作，其进一步作用是有助于竹笋加工剩余物的脱水榨汁，得到更多竹笋加工剩余物汁液，也为一些实施例中，后续得到更加干燥的竹笋加工剩余物细粒和竹笋加工剩余物纤维提供了条件。
其中，对所述竹笋加工剩余物进行压榨，可以在常温常压(指气压)下进行。此时可以发现，本发明的方法中，相应竹笋加工剩余物除了必要的清洗，不需要其它任何特殊处理。由于是在常温的条件下进行压榨处理，更是无需加热或者预先加热处理等步骤，因此，更加节省能耗，简化工艺。
为了不破坏竹笋加工剩余物纤维，一些实施例中，对所述竹笋加工剩余物进行压榨采用的压强范围控制在15MPa～150MPa。压榨的压强需能够使得竹笋加工剩余物破裂释放出汁液，同时，由于本发明后续要充分利用竹笋加工剩余物纤维(在一些场合中，竹笋加工剩余物纤维尽量保持较长长度是有利的)。因此，特别地对压榨使用的压强进行控制和调整。经过发明人对最终得到的竹笋加工剩余物纤维的研究，并综合了本发明中的各个因素和条件(如压榨机能否实现这样的压强范围等)，本发明将压强设置在相应的合适范围。
在一些实施例中，在压榨时，采用的压强虽然控制在上述相应范围，但是，为了更好地实现对竹笋加工剩余物汁液的榨出，可以采用压力逐步增加的方式，并且采用多次榨取的方式，以尽量地将相应的竹笋加工剩余物汁液榨出。
上面提到的压榨方式，是从竹笋加工剩余物在被压榨过程时的受力角度分析。如果从是否加入额外的液体(如水)角度分析，在一些实施例中，相应的压榨优先可以采用干压榨法进行，即不需要额外加入其它的液体，就可以进行相应的压榨。
将所述固体物质分离出(分离为)所述竹笋加工剩余物细粒和所述竹笋加工剩余物纤维包括：对所述固体物质进行揉丝；之后进行筛分分离，以分离出(分离为)所述竹笋加工剩余物细粒和所述竹笋加工剩余物纤维。因此，揉丝和筛分是进一步将所述固体物质的成分进行分离的步骤。
具体的一种揉丝和筛分的过程，如图1所示，将固体物质分离出笋壳细粒和笋壳纤维的步骤包括：对所述固体物质进行揉丝；之后进行筛分分离，以分离出所述笋壳细粒和所述笋壳纤维。
如前所述，笋头是竹笋加工要切除的下端老化部分。由于笋头径向长度比较小，所以揉丝或粉碎后，笋头获得的纤维长度通常比笋壳获得的纤维长度小。
相应的，一些实施例中，揉丝的过程通常是通过将待加工固体物质(竹笋加工剩余物榨取汁液后的固体干燥物)输送至揉丝机的揉碎室，经揉碎室内高旋转锤片与揉搓板相互作用，将固体物质揉碎，达到分离物料的目的。
需要说明的是，揉丝的过程有锤片对相应物料的打击和搓揉两个效果。为了保证最终获得更长的纤维，使用揉丝的效果更好。但是，在一些实施例中，使用一般的粉碎方式，也可以让相应纤维和颗粒分开，只是采用粉碎方式，可能会造成更多纤维的断裂。
在揉丝之后，相应固体物质被分离为竹笋加工剩余物细粒和竹笋加工剩余物纤维。但此时的分离，并非真正意义的分离，它们仍然是混合在一起的，只是从原来的有机一体结构，变成此时的丝(纤维)粒(细粒粒)混合。这种混合在一起的混合物，后续只需要通过筛分就能够分离。
在一些实施例中，上述混合物可以用相应筛分设备进行筛分，例如一定目数的筛分网筛分。由于前面的工艺保证了竹笋加工剩余物纤维保留得较为完好，因此竹笋加工剩余物纤维能够保持有一定长度，而这有助于相应的筛分过程更易进行。
在一种实施例中，可以在所述揉丝后，先进行干燥，在所述干燥后，再进行筛分分离。需要说明的是，此处的干燥是一个特殊的干燥：虽然前面的压榨，已经尽量将竹笋加工剩余物汁液榨出，从而与固体物质分离，但是固体物质不可避免的还具有一定量的水分，因此，进行此干燥，正是为了进一步减少相应混合物中的水分。
在一个实施例中，相应的筛分分离具体可以采用振动筛分，可以采用相应的振动筛分设备来进行，筛分到的粉末即为相应的竹笋加工剩余物细粒，而在上方未漏出的部分，则为竹笋加工剩余物纤维。可以将竹笋加工剩余物细粒和竹笋加工剩余物纤维分别收集，以进行后续相应的第二利用和第三利用。
需要说明的是，在另一实施例中，将所述固体物质分离出所述竹笋加工剩余物细粒和所述竹笋加工剩余物纤维包括：对所述固体物质进行揉丝；在所述揉丝后，在所述固体物质中加入水，形成可流动状态的混合物；对所述混合物进行筛分分离，以分离出所述竹笋加工剩余物细粒和所述竹笋加工剩余物纤维。这种方式需要在后续过程中，再从水中分离出竹笋加工剩余物细粒，并且进行相应的干燥。其它实施例中，也可以采用其它的细粒与纤维的分离方法。
在一些实施例中，对所述竹笋加工剩余物汁液的所述第一利用可以包括以下几种利用的至少其中之一：作为菌类培养液，用于提取植物蛋白，用于提取多糖，用于提取竹笋加工剩余物色素和用于提取竹黄酮。本说明书后续竹笋加工剩余物汁液的综合加工利用方法，对菌类培养液、提取植物蛋白、提取多糖、提取竹笋加工剩余物色素和竹黄酮的第一利用，采用相应的一些具体例子进行说明。
如前所述，笋壳是竹笋外部的部分。在竹笋加工过程中，笋壳和笋肉分离前可能经过蒸煮，这种经过预先蒸煮的笋壳，后续压榨所得的汁液中，蛋白质含量会降低。
在一些实施例时，可以将蒸煮竹笋(此处竹笋指带有笋壳和笋头的至少一部分的竹笋)所得的蒸煮液，作为竹笋加工剩余物汁液，也进行后续相应的第一利用。具体的，可以将竹笋进行蒸煮，得到蒸煮液；从蒸煮后的所述竹笋中，分离出竹笋加工剩余物；对所述竹笋加工剩余物进行压榨，以分离出竹笋加工剩余物汁液和固体物质；对所述竹笋加工剩余物汁液进行第一利用；将所述固体物质分离出竹笋加工剩余物细粒和竹笋加工剩余物纤维；对所述竹笋加工剩余物细粒进行第二利用；对所述竹笋加工剩余物纤维进行第三利用；并且，将所述蒸煮液，也作为所述竹笋加工剩余物汁液，进行所述第一利用。
在一些实施例中，对所述竹笋加工剩余物汁液的所述第一利用也可以包括：对所述竹笋加工剩余物汁液进行发酵，将所述发酵后的所述竹笋加工剩余物汁液用于制备植物培养的营养液。具体例子中，可以利用生物活性酵母使竹笋加工剩余物汁液产生含乙醇的发酵液体；将至少包含生物活性酵母的相应发酵液体(竹笋加工剩余物汁液)再引入到熟化容器，并发酵相应的时间。之后，发酵后的液体，就可以作为营养液，用于植物培养。
在一些实施例中，所述第一利用也可以包括：对所述竹笋加工剩余物汁液进行发酵，将所述发酵后的所述竹笋加工剩余物汁液用于作为植物液体肥料，比如兰花肥等。
在一些实施例中，对所述竹笋加工剩余物细粒的所述第二利用可以包括以下几种利用的至少其中之一：作为饲料，作为有机肥发酵原料，以及作为蘑菇种植培养基成分。
在一些实施例中，对所述竹笋加工剩余物细粒的所述第二利用也可以包括：用作生产功能糖、微晶纤维素或膳食纤维的原料；或者，用作生产纤维素酶木聚糖酶的诱导物。竹笋加工剩余物细粒包含有纤维素与半纤维素等成分，纤维素与半纤维素是微生物生产纤维素酶和木聚糖酶的诱导物，同时也是微生物生产纤维素酶和木聚糖酶的碳源。，可以用来生产纤维素酶和半纤维素酶的诱导物。
在一些实施例中，对所述竹笋加工剩余物纤维的所述第三利用包括将所述竹笋加工剩余物纤维用于制作以下产品的至少其中之一：作于制作床垫、绳索、洗涮用具(如厨房清洁球)、木塑复合材料、抗菌鞋垫、靠枕、枕芯、纺织材料(服装面料)、纸(即将竹笋加工剩余物纤维用于造纸，例如用于造特种纸)、特种纤维。
竹笋加工剩余物纤维具有良好的透气性、瞬间吸水性、较强的耐磨性和良好的染色性等特性，具有天然抗菌、抑菌、除螨、防臭和抗紫外线功能。因此，利用竹笋加工剩余物纤维制作床垫具有良好的市场。同时，竹笋加工剩余物纤维可以与其它材料一同来制作床垫，例如，可以在竹笋加工剩余物纤维中增加入一部分的椰棕，共同制作相应性能的床垫。
竹笋加工剩余物纤维作为纺织材料时，竹笋加工剩余物纤维通常需要先进行进一步的加工。加工后，可以与棉、毛、麻、绢及化学纤维进行混纺，用于机织或针织。而竹笋加工剩余物纤维纱线可以用于凉席、床单、窗帘、围巾等，如采用与维纶混纺的方法可生产轻薄服装面料。
进一步的，竹笋加工剩余物纤维可以生产各种规格的机织面料和针织面料。机织面料可用于制作窗帘、夹克衫、休闲服、西装套服、衬衫、床单和毛巾、浴巾等。针织面料适宜制作内衣、汗衫、T恤衫、袜子等。
竹笋加工剩余物纤维用于造纸，例如制作特种纸，包括用于竹笋加工剩余物纤维纸巾制造，也包括用于书画等纸张(类似于宣纸)的制造，并且采用竹笋加工剩余物纤维为原材料的健康环保的竹笋加工剩余物纤维本色纸巾具有良好的使用性能，并且对环境友好。
本发明提供的竹笋加工剩余物综合加工利用方法，对竹笋加工剩余物进行综合加工与利用，逐步将竹笋加工剩余物的成分分离出竹笋加工剩余物汁液、竹笋加工剩余物细粒和竹笋加工剩余物纤维，然后分别进行有价值的综合利用，实现了对竹笋加工剩余物的合理运用，使竹笋加工剩余物从废料变为原料，降低竹笋加工剩余物排放对环境造成的污染，并且，加工生产过程中基本达到没有任何废料排放的情况，兼顾了经济利益和环境保护。
本发明实施例提供竹笋加工剩余物汁液的加工方法，包括：
获得竹笋加工剩余物汁液；在一些实施例中，竹笋加工剩余物汁液具体为笋壳汁液；
将所述竹笋加工剩余物汁液经过滤(具体过滤可以多种多样)，获得滤液和竹笋加工剩余物细粒；在一些实施例中，竹笋加工剩余物细粒为笋壳细粒；
在所述过滤之后，对所述滤液进行处理速度调节，得到被调节滤液；
在所述处理速度调节之后，将所述被调节滤液通过超滤膜过滤浓缩，获得浓缩液和滤出液；
将所述浓缩液进行固液分离(可以采用离心或者过滤方式固液分离)，从而获得分离液体和竹笋加工剩余物粗蛋白；在一些实施例中，竹笋加工剩余物粗蛋白为相应的笋壳粗蛋白。
在一些实施例中，获得竹笋加工剩余物汁液可以是：对笋壳或者笋头等竹笋加工剩余物进行压榨，以分离出竹笋加工剩余物汁液和固体物质(固体物质是相应压榨之后的固体渣料部分，它通常仍然保留有一定水分，只是水分含量通常较低)。
在一些实施例中，获得竹笋加工剩余物汁液也可以是：对竹笋进行蒸煮，得到蒸煮液，将所述蒸煮液作为竹笋加工剩余物汁液。即对竹笋进行蒸煮，可以将蒸煮竹笋(此处竹笋指带有笋壳和笋头的至少一部分的竹笋)所得的蒸煮液，作为竹笋加工剩余物汁液，也进行相应的第一利用。
本实施例中，进行处理速度调节的步骤，是因为：
前面的过滤(如板框)及后续的膜过滤(如超滤)，都存在过滤速度随时间变化的情况，过滤速度不是恒定的，即过滤速度不稳定；所以，如果希望处理过程能够稳定运行，需要进行流速调节；
也就是说，将所述竹笋加工剩余物汁液经过滤得到滤液的步骤(即前面所述的过滤步骤，如板框过滤)，通常是一个处理速度相对不稳定的过程，通常过滤得到滤液的速度先快后慢，即过滤速度通常较为不稳定；膜过滤是一个速度相对稳定的步骤(即前面所述的膜过滤步骤，如超滤膜过滤)，膜过滤的处理速度(包括如滤出液流速)，虽然过滤速度也不是恒定的，但相对恒定；为保证膜过滤作用的稳定，要求用于膜过滤的液体是成分已经稳定的液体(此时通常是已经盛放在容器内的液体，或者成分均一且注入速度稳定的液体)；可知，两个步骤的处理速度不一，前一步骤得到的液体无法直接满足后一步骤的处理要求；因此，如果不进行处理速度调节，会对后续超滤膜的超滤作用造成不利影响，进而影响浓缩液和滤出液的成分(品质)；因此，本实施例在两个步骤中间，进行处理速度调节的步骤，来平衡两个步骤之间不匹配的问题。
如前所述，将所述竹笋加工剩余物汁液经过滤时，具体过滤可以多种多样，目的是能够保证滤液可以用于后续超滤膜过滤浓缩即可。因此，过滤方式可以先进行板框过滤，再进行微滤等。例如，一种过滤的过程可以包括：将竹笋加工剩余物汁液经20-200目板框过滤，获得初步滤液和竹笋加工剩余物细粒；将所述初步滤液进行微滤，获得二级滤液和竹笋加工剩余物细粒；将所述二级滤液用于后续的超滤膜过滤浓缩(通过过滤实现浓缩)，即此时的二级滤液，是图2中笋壳汁液过滤得到的滤液，它经过处理速度调节后，再进行超滤膜过滤浓缩，得到浓缩液和滤出液，然后对浓缩液进行离心或过滤，以实现固液分离，从而获得分离液体和竹笋加工剩余物粗蛋白(笋壳粗蛋白)。
在一些实施例中，所述处理速度调节包括：将所述滤液收集至缓冲容器中；所述被调节滤液通过超滤膜过滤浓缩采用的装置为循环式超滤装置或者非循环式超滤装置。缓冲容器可以是循环式超滤装置的一部分，此时，缓冲容器可以是既作为循环式超滤装置的一部分，又作为滤液的收集容器，形成一种共用。对应于上述两种不同的超滤装置，相应有两种超滤模式，分别为非循环式超滤和循环式超滤。
在一些实施例中，可以将所述滤出液用于作为菌类培养基的组分，即滤出液可以添加到菌类培养基中作为培养基组分之一。
在一些实施例中，在将所述浓缩液进行离心或过滤之前，将所述浓缩液加热至70-100℃，保温0-30min，再进行所述固液分离，固液分离的方式可以为离心或过滤。在一些实施例中，也可以进一步在保温之后，冷却至40℃，再固液分离。再进一步的，还可以在冷却之后，再经过沉淀(冷却过程中通常也伴随沉淀，但此沉淀过程是指额外增加的沉淀)，然后再固液分离。
在一些实施例中，可以在将所述浓缩液进行离心或过滤之前，将所述浓缩液加热至80℃，保温10min，冷却至25℃以下，沉淀；在所述沉淀之后，再进行所述离心或过滤。
在一些实施例中，所述方法还可以包括将所述液体通过超滤膜过滤浓缩，获得二次浓缩液及二次滤出液；在所述二次浓缩液中加入醇类至所述醇类的体积分数为66-80％，所述醇类为碳原子数在五以下的一元醇，例如具体采用常用的乙醇；通过二次固液分离(同样可以采用离心或过滤)，收集沉淀物；所述沉淀物采用所述醇类洗涤，得到竹笋加工剩余物多糖。
在一些实施例中，将所述滤出液及所述二次滤出液通过纳滤膜过滤浓缩，获得三次浓缩液及三次滤出液；将所述三次滤出液进行干燥，获得竹笋加工剩余物色素竹笋加工剩余物色素通常可以简称笋壳色素。
在一些实施例中，对所述三次滤出液进行的干燥可以为喷雾干燥。
在一些实施例中，可以将所述三次滤出液经反渗透膜过滤浓缩，并通过树脂吸附，之后通过洗脱获得含有黄酮的洗脱液，蒸发所述洗脱液得到竹黄酮。
上述树脂可以为极性大孔树脂，即树脂吸附为极性大孔树脂吸附。上述洗脱可以采用例如乙醇洗脱。上述蒸发所述洗脱液得到竹黄酮时，如果洗脱如用的乙醇，则在蒸发过程中，可以回收相应的乙醇。
在一些实施例中，可以将上述各滤出液用于作为菌类培养基的组分。
在一些实施例中，所述方法还可以包括将所述分离液体经微滤获得进一步的滤液和竹笋加工剩余物粗蛋白。
在一些实施例中，所述分离液体在经过或者未经过微滤之后，可以通过超滤膜过滤浓缩，获得二次浓缩液及二次滤出液。
在一些实施例中，二次浓缩液中加入乙醇至乙醇体积分数为66-80％(乙醇在混合后的体系中的体积分数为66-80％，可以直接加入高浓度乙醇，如纯乙醇，再调整至相应的浓度)；通过离心或过滤进行固液分离，收集沉淀物；所述沉淀物以体积分数为66％-80％的乙醇(此乙醇可以用高浓度乙醇经过调节得到)进行洗涤，得到竹笋加工剩余物多糖(笋壳多糖)。当然，也可以在沉淀物先直接加相应高浓度乙醇(如纯乙醇)，然后再加入相应的水调整使得相当于加入体积分数为66％-80％的乙醇，进行洗涤；但是，直接加入体积分数为66％-80％的乙醇进行洗涤效果更佳。
在一些实施例中，用于处理上述沉淀物的液体可以进行乙醇回收(根据上述过程可知，可以有两次液体的两次回收)，(两次)乙醇回收后液体同样可以通过纳滤膜过滤浓缩，获得三次浓缩液及三次滤出液；将所述三次滤出液进行干燥，获得竹笋加工剩余物色素(笋壳色素)。
在一些实施例中，第一次超滤膜过滤得到的滤出液及第二次超滤膜过滤得到的二次滤出液，也可以通过纳滤膜过滤浓缩，获得三次浓缩液及三次滤出液；将所述三次滤出液进行干燥，获得竹笋加工剩余物色素(笋壳色素)。在一些实施例中，对所述三次浓缩液进行的干燥可以为喷雾干燥。
在一些实施例中，可以将所述三次滤出液经反渗透膜过滤浓缩，并通过树脂吸附，之后通过乙醇洗脱获得含有黄酮的洗脱液，蒸发所述洗脱液得到竹黄酮。此工艺下，可以在蒸发过程中，回收所述洗脱液中的乙醇。
以笋壳作为竹笋加工剩余物，提供一种竹笋加工剩余物汁液的加工方法，即笋壳汁液的加工方法。
笋壳汁液的加工方法包括：对笋壳进行压榨，以分离出笋壳汁液和固体物质；相应的压榨过程，可以参考前述图1相应内容；如图2所示，对笋壳汁液进行过滤，得到滤液和笋壳细粒。
图2虽未显示，但是，可以用所述笋壳汁液提取笋壳粗蛋白包括多个步骤，具体可以如下：
将所述笋壳汁液经80目板框过滤，获得初步滤液和笋壳细粒(对笋壳细粒的第二利用可以参考前述实施例相应内容)；
将所述初步滤液进行微滤，获得二级滤液和笋壳细粒(对笋壳细粒的第二利用可以参考前述实施例相应内容)；
将所述二级滤液(即图2中的滤液)通过超滤膜过滤浓缩，获得浓缩液和滤出液；所采用的超滤膜的截留分子量可以为3kd-30kd；在一些实施例中，可以在用超滤膜浓缩2-5倍后，加水至浓缩液中，再浓缩，这一步骤是为了清洗，以进一步除去杂质；
将所述浓缩液进行离心或过滤，以实现固液分离，从而获得分离液体和笋壳粗蛋白。笋壳粗蛋白分离出来后，可以进行干燥，以便于更好保存。
其中，笋壳粗蛋白是指蛋白含量在30％至80％的组成(笋壳粗蛋白是固体物质中的非纤维的部分)。而采用本发明方法能够使笋壳粗蛋白中，蛋白的含量可以高达至70-80％。笋壳粗蛋白没有经过进一步纯化，是没有达到非常纯的程度的，此时的直接利用可以是作为饲料的原料。然而，笋壳粗蛋白还可以根据后续的实际产品需要，进一步加工(包括提纯)，制作为食品或者保健品(植物蛋白保健品)，也可以直接作为动物饲料或者作为动物饲料的添加成分等。
如图2所示，可以将所述滤出液用于作为菌类培养基的组分。
需要说明的是，浓缩液进行离心或过滤的过程可以为，使浓缩液沉淀，在沉淀中加入1-10倍清水混合，再过滤或离心，并且重复相应操作1-3次，收集得到的固体，所述固体即为笋壳粗蛋白。
如图2所示，可以在将所述浓缩液进行离心或过滤之前，将浓缩液加热至70-100℃，保温0-30min，冷却至40℃以下，沉淀；在所述沉淀之后，再进行所述离心或过滤。加热是为了更好地沉淀蛋白，包括使一些蛋白变性后更好地沉淀。而加热后的冷却，是使相应固体尽量完全沉淀，更易于分离。
如图2中虽未显示，所述加工方法还可以包括将所述分离液体经微滤获得滤液和笋壳粗蛋白。可见，此步骤可以进一步得到相应笋壳粗蛋白。
如图2，所述分离液体可以再通过超滤膜过滤浓缩，获得二次浓缩液及二次滤出液。此步骤中超滤膜的截留分子量同样为3kd-30kd，并且，同样可以在使用超滤膜浓缩2-5倍后，再加水至浓缩液中，再重新浓缩。
在所述二次浓缩液中加入乙醇至乙醇体积分数为66-80％。通过离心或过滤进行固液分离，收集沉淀物(图2未示出)。
所述沉淀物以66％-80％的乙醇洗涤(洗涤次数可以为2-5次)，得到笋壳多糖(这是另一种具体和第一利用)。笋壳多糖可以用于相应保健品的成分，或者直接作为保健品，它具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤和提高免疫力(免疫调节)等功效，是一种生物功能大分子。
如图2所示，处理上述沉淀物的液体可以是两次，分别为加入乙醇后的离心或过滤产生的液体，以及采用乙醇洗涤后产生的液体，这两种液体均可以进行乙醇回收，从而产生两次的乙醇回收后液体，这些乙醇回收后液体同样可以通过纳滤膜过滤浓缩(图2中未示)，获得三次浓缩液及三次滤出液；将所述三次滤出液进行干燥，获得笋壳色素。
如图2所示，还可以将所述二次滤出液及二次滤出液通过纳滤膜过滤浓缩，获得三次浓缩液及三次滤出液；将所述三次滤出液进行干燥，获得笋壳色素(这是另一种具体和第一利用)。笋壳色素是天然色素，可以作为食品添加剂等用途。
相应的，纳滤膜具备过滤浓缩作用(即将一部分的水分过滤，保留在膜内的相应成为浓缩液)，在一些实施例中，可以利用它实现浓度为2-10倍的浓缩。
需要说明的是，图2中的滤出液及二次滤出液可以是混合在一起之后，再通过纳滤膜过滤浓缩，用于获得笋壳色素；滤出液及二次滤出液也可以各自分别进行相应的纳滤膜过滤浓缩(过滤浓缩)，各自用于获得笋壳色素，可参考图2中所示。
如图2所示，除了滤出液及二次滤出液可以用于获得笋壳色素，二次滤出液加入乙醇再进行离心或过滤，而相应的滤液，同样可以混合至二次滤出液，通过纳滤膜过滤浓缩再用于获得笋壳色素。
另外，二次滤出液在上述离心或过滤之后，还进行洗涤，具体可以是乙醇洗涤，洗涤出来的液体，同样可以混合至二次滤出液，通过纳滤膜过滤浓缩再用于获得笋壳色素。
如图2所示，对所述三次浓缩液进行的干燥为喷雾干燥。喷雾干燥对所获得的笋壳色素的形态和品质有利。
所述三次滤出液经反渗透膜(RO膜)浓缩，并通过极性大孔树脂吸附，之后通过乙醇洗脱获得含有黄酮的洗脱液，蒸发所述洗脱液得到竹黄酮(这是另一种具体和第一利用)。竹黄酮同样可以作为食品添加剂，或者作为保健品的成分或独立保健品。竹黄酮具有抗氧化和防腐等功用。
在一些实施例中，反渗透膜过滤浓缩也可以是浓缩到2-5倍的浓度。
在一些实施例中，可以在所述蒸发过程中，回收所述洗脱液中的乙醇。
本发明实施例还提供另一种竹笋加工剩余物汁液的加工方法，包括：
获得竹笋加工剩余物汁液；过滤掉所述竹笋加工剩余物汁液中存在的固体；
在所述竹笋加工剩余物汁液加入碳源和无机盐离子，成为所述菌类培养液；为加入碳源和无机盐离子，具体的配方可以是多种多样；
对所述菌类培养液接入菌类；所述菌类培养液是一种混合液体，接入菌类后仍然可以看成是混合液体，该混合液体为相应的发酵体系；
进行发酵，发酵在有氧条件下进行(例如可以是在空气氛围条件下进行)；在所述发酵之后，进行固液分离，得到所述细菌纤维素；发酵的温度和时间可以在一定范围内调整，发酵可以是静置发酵，也可以是在搅拌条件下发酵，搅拌条件下发酵能够使得到的细菌纤维素更加均匀。
在一些实施例中，获得竹笋加工剩余物汁液可以为：对竹笋加工剩余物进行压榨，以分离出竹笋加工剩余物汁液和固体物质。
在一些实施例中，获得竹笋加工剩余物汁液也可以为：对竹笋进行蒸煮，得到蒸煮液，将所述蒸煮液作为竹笋加工剩余物汁液。
在一些实施例中，加入碳源可以是加入糖或糖蜜至浓度(质量百分浓度)2-5％，即糖或糖蜜占整体发酵体系质量分数的2-5％。
在一些实施例中，加入的无机盐离子可以是包括钾离子、磷酸离子和硫酸离子。加入钾离子至摩尔浓度1.26-2.52mmol/L，加入磷酸根离子(磷酸根离子是统称，它包括磷酸根离子、磷酸氢根离子和磷酸二氢根离子)至摩尔浓度0.63-1.26mmol/L，加入硫酸根离子至浓度0.073-0.292％(质量百分浓度)。
在一些实施例中，除了在所述竹笋加工剩余物汁液加入碳源和无机盐离子，还可以包括在所述竹笋加工剩余物汁液中加入氮源和pH值调节剂的至少之一。具体的，可以以碱、碱性氧化物、碱性碳酸盐或碳酸氢盐作为pH值调节剂，调节所述混合液体的pH值至3-6。
在一些实施例中，加入氮源可以是加入含铵根离子的化合物(铵盐)。具体可以是加入铵根离子至浓度0.027-0.108％(质量百分浓度)。
在一些实施例中，加入pH值调节剂可以是加入碱、碱性氧化物、碱性碳酸盐或碳酸氢盐。
在所述发酵之后，进行固液分离，而非蒸发，原因是：如果采用蒸发操作，发酵体系中的无机盐离子、氮源和碳源等，以及PH值调节剂和细菌的代谢产物等，会与细菌纤维素混在一起，难以分离，不利于细菌纤维素的获得。同样，这也是是前面过滤掉所述竹笋加工剩余物汁液中存在的固体的原因。
在一些实施例中，在上述固液分离之前还包括：在发酵后得到的固液混合物中加入碱液并加热；或者，将发酵后得到的固液混合物用热碱浸泡。加入碱液并加热或者热碱浸泡，均是为了固液分离的进行。
在一些实施例中，可以在接入菌类之后，在25-40℃静置发酵2-5天，得到所述细菌纤维素。
在一些实施例中，所述菌类可以为醋酸菌属、葡萄糖酸杆菌属、葡糖酸醋杆菌属、葡萄糖氧化杆菌、根瘤菌属、八叠球菌属、假单胞菌属、无色杆菌属、产碱菌属、气杆菌属、固氮菌属、土壤杆菌属、洋葱假单胞菌属、空肠弯曲菌、木葡糖酸醋杆菌中的一种或几种。
上述生产细菌纤维素的一种具体配方和方法可以为；在所述笋壳汁液加入糖或糖蜜至浓度3％，加入钾离子至浓度0.0585g/L(1.5mmol/L)，加入磷酸根离子至浓度0.080g/L(1.0mmol/L)，加入硫酸根离子至浓度0.290％，加入铵根离子至浓度0.100％，形成混合液体；以碱、碱性氧化物、碱性碳酸盐或碳酸氢盐调节所述混合液体的pH值至5；对所述混合液体进行高温灭菌后，接入菌类；在30℃静置发酵3天，即可以得到相应的细菌纤维素。
需要说明的是，在前述将所述笋壳汁液作为菌类培养液以生产细菌纤维素的方法过程中，也可以不对所述混合液体进行高温灭菌，因为，某些情况下不进行高温灭菌，有利于利用某些环境中存在的微生物辅助发酵。
在另一些实施例中，在所述笋壳汁液加入糖或糖蜜的浓度宜为4-5％，笋壳汁液含糖量较低，宜加入较多的糖或糖蜜。在现有技术中，培养细菌纤维素可能会采用椰子水或者水果汁等，这些方法相对而言，成本较高，浪费椰子水或者水果汁。而本申请中，采用笋壳汁液相对廉价，只需要通过加入适当同样廉价的糖或糖蜜，可以实现对细菌纤维素的良好培养，因此，具有更好的经济效益和市场前景，更加值得推广。
在一些实施例中，钾离子和磷酸根离子的摩尔浓度可以相应的，如钾离子摩尔浓度是磷酸氢根离子摩尔浓度的两倍，此时，可以通过加入K2HPO4来实现。
在另一些实施例中，加入硫酸根离子至浓度0.210％，加入铵根离子至浓度0.050％，形成混合液体。同样的，此时，可以通过加入硫酸铵来实现这两种离子的加入。
在另一些实施例中，pH值调节剂具体采用氢氧化钠，以调节pH值，此时还可以同时为发酵体系提供钠离子。
在另一些实施例中，对所述混合液体进行高温灭菌后，接入菌类；在30℃搅拌发酵3天，可以得到更加均匀的细菌纤维素。
需要说明的是，在竹笋加工剩余物汁液的加工方法的各步骤中，无论是其中哪个加工步骤产生的液体，都可以用于培养基组分，以发酵生产细菌纤维素，或者用于制备植物培养液，或者用于作为液体肥料等。其中，有些液体可以直接用于培养基组分，有些液体则是在分离出相应的其它成分后，用于培养基组分。
由上述内容可知，竹笋加工剩余物本身相对廉价，因此，竹笋加工剩余物汁液也廉价，而所述综合加工利用方法，能够使竹笋加工剩余物汁液(笋壳汁液)变废为宝。虽然有些实施例中，竹笋加工剩余物汁液的加工方法各类实施例步骤和操作不一，但是，各种具体方法仍然是能够完全利用相应汁液的，能够实现零排放，因此，仍然兼顾了经济利益和环境保护。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (7)

1.一种竹笋加工剩余物汁液的加工方法，其特征在于，包括：
获得竹笋加工剩余物汁液；
将所述竹笋加工剩余物汁液经过滤，获得滤液和竹笋加工剩余物细粒；
在所述过滤之后，对所述滤液进行处理速度调节，得到被调节滤液；
在所述处理速度调节之后，将所述被调节滤液通过超滤膜过滤浓缩，获得浓缩液和滤出液；
将所述浓缩液进行固液分离，从而获得分离液体和竹笋加工剩余物粗蛋白；
还包括将所述分离液体通过超滤膜过滤浓缩，获得二次浓缩液及二次滤出液；
在所述二次浓缩液中加入醇类至所述醇类的体积分数为66-80%，所述醇类为碳原子数在五以下的一元醇；
通过二次固液分离，收集沉淀物；
所述沉淀物采用所述醇类洗涤，得到竹笋加工剩余物多糖；
将所述滤出液及所述二次滤出液通过纳滤膜过滤浓缩，获得三次浓缩液及三次滤出液；将所述三次滤出液进行干燥，获得竹笋加工剩余物色素；
所述三次滤出液经反渗透膜过滤浓缩，并通过树脂吸附，之后通过洗脱获得含有黄酮的洗脱液，蒸发所述洗脱液得到竹黄酮。
2.如权利要求1所述的竹笋加工剩余物汁液的加工方法，其特征在于，
所述处理速度调节包括：将所述滤液收集至缓冲容器中；
所述被调节滤液通过超滤膜过滤浓缩采用的装置为循环式超滤装置或者非循环式超滤装置。
3.如权利要求1所述的竹笋加工剩余物汁液的加工方法，其特征在于，将所述滤出液用于作为菌类培养基的组分。
4.如权利要求2所述的竹笋加工剩余物汁液的加工方法，其特征在于，在将所述浓缩液进行离心或过滤之前，将所述浓缩液加热至70-100℃，保温0-30min，再进行所述固液分离。
5.一种竹笋加工剩余物汁液的加工方法，其特征在于，包括：
获得竹笋加工剩余物汁液；过滤掉所述竹笋加工剩余物汁液中存在的固体；
在所述竹笋加工剩余物汁液加入碳源和无机盐离子，成为所述菌类培养液；
对所述菌类培养液接入菌类；
进行发酵，在所述发酵之后，进行固液分离，得到所述细菌纤维素；
其中，过滤掉所述竹笋加工剩余物汁液中存在的固体，包括：
将所述竹笋加工剩余物汁液经过滤，获得滤液和竹笋加工剩余物细粒；
在所述过滤之后，对所述滤液进行处理速度调节，得到被调节滤液；
在所述处理速度调节之后，将所述被调节滤液通过超滤膜过滤浓缩，获得浓缩液和滤出液；
将所述浓缩液进行固液分离，从而获得分离液体和竹笋加工剩余物粗蛋白；
还包括将所述分离液体通过超滤膜过滤浓缩，获得二次浓缩液及二次滤出液；
在所述二次浓缩液中加入醇类至所述醇类的体积分数为66-80%，所述醇类为碳原子数在五以下的一元醇；
通过二次固液分离，收集沉淀物；
所述沉淀物采用所述醇类洗涤，得到竹笋加工剩余物多糖；
将所述滤出液及所述二次滤出液通过纳滤膜过滤浓缩，获得三次浓缩液及三次滤出液；将所述三次滤出液进行干燥，获得竹笋加工剩余物色素；
所述三次滤出液经反渗透膜过滤浓缩，并通过树脂吸附，之后通过洗脱获得含有黄酮的洗脱液，蒸发所述洗脱液得到竹黄酮。
6.如权利要求5所述的竹笋加工剩余物汁液的加工方法，其特征在于，所述固液分离之前还包括：
在发酵后得到的固液混合物中加入碱液并加热；
或者，将发酵后得到的固液混合物用热碱浸泡。
7.如权利要求6所述的竹笋加工剩余物汁液的加工方法，其特征在于，还包括加入氮源和pH值调节剂的至少之一。
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