第1章食品工業固體廢物概述1



1.1我國食品工業的發展概況1



1.2食品工業固體廢物的概念1



1.2.1固體廢物的概念1



1.2.2食品工業固體廢物的概念1



1.3食品工業固體廢物的分類和來源2



1.3.1食品工業固體廢物的分類2



1.3.2食品工業固體廢物的來源2



1.4食品工業固體廢物的特性2



1.4.1食品工業固體廢物都含有有機成分2



1.4.2食品工業固體廢物具有可再利用性2



1.5食品工業固體廢物的危害2



1.5.1對土壤、水及大氣環境造成危害2



1.5.2對居民生活造成影響3



1.6食品工業固體廢物的管理法規與標準3



1.6.1固體廢物的管理法規3



1.6.2食品工業固體廢物的管理法規3



1.6.3固體廢物的管理標準4



1.7食品工業固體廢物資源化技術及途徑4



1.7.1食品工業固體廢物處理及資源化技術4



1.7.2食品工業固體廢物資源化途徑4







第2章固體廢物預處理及資源化技術5



2.1物理法處理技術5



2.1.1固態氣爆技術5



2.1.2微波技術5



2.1.3超聲波技術6



2.1.4擠壓膨化技術6



2.1.5熱解技術7



2.1.6超臨界技術8



2.2化學法預處理和資源化技術9



2.2.1固體廢物化學法處理技術原理9



2.2.2酸法處理技術9



2.2.3堿法處理技術9



2.2.4鹽法處理技術9



2.2.5有機溶劑處理技術10



2.3生物法資源化技術10



2.3.1酶法水解工藝10



2.3.2微生物發酵工藝10







第3章谷物加工固體廢物資源化技術及應用實例11



3.1稻谷加工行業概述11



3.2稻谷加工固體廢物的來源與特點11



3.2.1稻殼的來源與性質11



3.2.2米糠的來源、分類與性質12



3.3稻殼的資源化利用實例13



3.3.1生產稻殼飼料13



3.3.2稻殼生產燃料棒（炭棒）14



3.4米糠的資源化利用實例15



3.4.1生產米糠油15



3.4.2提取米糠蛋白17



3.4.3制備米糠食品18



3.5小麥加工固體廢物的來源與特點19



3.5.1小麥麩皮的來源與性質19



3.5.2小麥胚芽來源與性質21



3.6小麥麩皮資源化利用實例21



3.6.1提取麥麩蛋白21



3.6.2提取麩皮膳食纖維24



3.7小麥胚芽資源化利用實例25



3.7.1生產小麥胚芽油25



3.7.2提取麥胚蛋白26



3.7.3提取谷胱甘肽和活性蛋白26







第4章澱粉加工固體廢物資源化技術及實例27



4.1玉米澱粉加工業概述27



4.2玉米澱粉加工工藝27



4.3玉米澱粉加工固體廢物資源化利用實例29



4.3.1生產玉米胚芽油29



4.3.2利用麩質生產玉米蛋白粉29



4.3.3利用玉米芯提取木糖醇30



4.4馬鈴藷澱粉加工業概述31



4.5馬鈴藷澱粉加工工藝32



4.6馬鈴藷澱粉加工固體廢物資源化利用實例32



4.6.1利用馬鈴藷渣制作飴糖32



4.6.2利用馬鈴藷渣酶法制取膳食纖維33



4.6.3利用馬鈴藷渣制取果膠34



4.6.4利用馬鈴藷渣生產單細胞蛋白質飼料34







第5章酒類加工固體廢物資源化技術36



5.1酒類加工行業概述36



5.2白酒加工工藝36



5.3白酒加工固體廢物的來源與特點37



5.4白酒加工固體廢物資源化利用實例38



5.4.1酒糟干粉生產38



5.4.2利用酒糟生產菌體蛋白41



5.4.3利用玉米酒糟生產醬油41



5.5啤酒加工工藝42



5.6啤酒加工固體廢物的來源與特點43



5.7啤酒加工固體廢物資源化利用實例45



5.7.1麥根制備復合磷酸二酯酶糖漿和復合磷酸酯酶片45



5.7.2麥根生產鮮味醬油45



5.7.3麥根生產營養果醋46



5.7.4麥芽根內核酸酶提取48



5.7.5麥糟生產飼料48



5.7.6麥糟厭氧消化產能制肥49



5.7.7麥糟制備乳酸50



5.7.8麥糟生產水溶性膳食纖維50



5.7.9麥糟生產食醋51







第6章大豆加工固體廢物資源化技術及工程實例53



6.1大豆加工行業概述53



6.1.1大豆加工產業發展概況53



6.1.2我國大豆加工產業發展現狀53



6.1.3大豆加工副產物的分類54



6.2大豆加工固體廢物資源化利用實例55



6.2.1豆粕的綜合開發利用55



6.2.2豆渣的綜合開發利用61



6.2.3大豆皮的綜合開發利用62



6.2.4大豆油脂加工副產物綜合開發利用63







第7章餐飲加工固體廢物資源化技術66



7.1餐廚固體廢物概述66



7.2餐廚固體廢物的特點66



7.3餐廚固體廢物的危害66



7.4餐廚固體廢物資源化技術67



7.5餐廚固體廢物制取活性炭實例67



7.5.1餐廚固體廢物制取活性炭工藝流程68



7.5.2餐廚固體廢物活性炭制備工藝條件的研究68



7.5.3餐廚固體廢物活性炭制備的正交實驗72



7.6餐廚固體廢物活性炭吸附性能研究73



7.7餐廚固體廢物制取乙醇實例75



7.7.1餐廚固體廢物制取乙醇的工藝流程75



7.7.2餐廚固體廢物制取乙醇的影響因素研究75



7.7.3餐廚固體廢物制取乙醇的反應條件優化78







第8章畜產品加工固體廢物資源化技術及工程實例80



8.1畜產品加工行業概述80



8.2畜產品加工固體廢物資源化技術80



8.2.1畜禽骨的綜合利用80



8.2.2畜禽腸的綜合利用85



8.2.3畜禽肝的加工利用89







第9章水產品加工固體廢物資源化技術91



9.1水產品加工行業概述91



9.2水產品加工固體廢物資源化技術91



9.2.1魚粉加工資源化技術91



9.2.2魚鱗、魚頭加工資源化技術95



9.2.3甲殼素、殼聚糖的加工98



9.2.4貝類副產品加工98



9.3濕法生產魚粉加工實例100



9.3.1濕法生產魚油工藝流程101



9.3.2濕壓榨法生產魚粉的操作要點101



9.3.3魚粉生產注意事項102







第10章農作物秸稈資源化技術及實例104



10.1農作物秸稈資源化研究概述104



10.1.1農作物秸稈的性質及預處理105



10.1.2農作物秸稈的酶水解106



10.1.3農作物秸稈的資源化利用109



10.2乳酸制取技術研究概述110



10.2.1乳酸的結構與性質110



10.2.2乳酸的制取方法111



10.2.3乳酸菌發酵法制取乳酸112



10.2.4乳酸的供需情況及應用研究114



10.3研究方法及測試技術概述116



10.3.1實驗材料與試劑116



10.3.2實驗設備及分析檢測儀器117



10.3.3工藝流程118



10.3.4大豆秸稈的預處理及酶水解方法118



10.3.5大豆秸稈固體發酵培養方法118



10.3.6乳酸菌的培養方法119



10.3.7乳酸菌的固定化方法119



10.3.8大豆秸稈結構與成分分析119



10.3.9還原糖和有機酸含量及轉化率測定120



10.3.10乳酸菌數及細胞濃度測定121



10.3.11大豆秸稈酶水解率及L-乳酸產率的測定122



10.4大豆秸稈預處理及纖維素酶制劑降解研究122



10.4.1大豆秸稈成分分析123



10.4.2不同預處理試劑對大豆秸稈成分的影響123



10.4.3預處理條件對大豆秸稈酶解效果的影響124



10.4.4預處理前後大豆秸稈的結構表征125



10.4.5纖維素酶制劑水解大豆秸稈的工藝條件優化127



10.4.6纖維素酶制劑水解大豆秸稈的優化條件確定130



10.4.7大豆秸稈酶解後的性能變化及水解產物的分析131



10.4.8纖維素酶的特性研究133



10.5固態發酵法制取纖維素酶及酶解條件研究135



10.5.1產纖維素酶菌種的篩選135



10.5.2固態發酵工藝條件對康氏木霉產酶的影響135



10.5.3固態發酵後大豆秸稈的化學組成的變化138



10.5.4康氏木霉固態發酵產酶特性的探討138



10.5.5固態發酵所產纖維素酶對大豆秸稈酶解的研究139



10.5.6酶解後大豆秸稈氨基酸營養成分的變化141



10.5.7酶解後大豆秸稈表面形貌的變化141



10.5.8酶解液中水解產物的分析141



10.5.9纖維素酶制劑與康氏木霉所產纖維素酶酶解效果的比較142



10.5.10纖維素酶的酶解機制143



10.6大豆秸稈酶解液發酵制取L-乳酸的研究145



10.6.1不同乳酸菌種發酵產乳酸的比較研究145



10.6.2乳酸菌種固定化試劑的篩選146



10.6.3固定化乳酸菌的增殖148



10.6.4遊離與固定化乳酸菌發酵影響因素148



10.6.5遊離乳酸菌發酵與固定化乳酸菌發酵的比較155



10.6.6固定化乳酸菌發酵的原理及優勢156



10.6.7發酵液中L-乳酸的提取及活性炭脫色工藝研究156



10.6.8活性炭脫色後L-乳酸的純度與結構分析160



10.6.9四種作物秸稈酶解及L-乳酸發酵的比較162



10.7大豆秸稈酶解液乳酸發酵過程動力學研究167



10.7.1L-乳酸發酵過程動力學分析168



10.7.2干酪乳杆菌細胞增長動力學研究169



10.7.3干酪乳杆菌發酵生成L-乳酸動力學研究172







附錄176



附錄Ⅰ中華人民共和國固體廢物污染環境防治法（2016修訂版）176



附錄Ⅱ中華人民共和國循環經濟促進法186



附錄Ⅲ中華人民共和國食品安全法實施條例（2016）193







參考文獻203

我國是全球大食品工業國，食品產業已成為我國國民經濟活力的新的增長點和發展現代農業的新空間，也是拉動內需、增加就業、促進經濟增長與社會發展、大量轉化農產品和增加農民收入的支柱產業。食品工業固體廢物是食品加工企業在以動植物為原料進行糧食加工、食品加工、食品制造、餐飲加工等過程中產生的被拋棄或者放棄的固體、半固體廢物的總稱，我國每年包括秸稈在內的糧食加工廢物產量達到12.5億噸，食品加工、食品制造等行業廢物達到4.6億噸， 餐飲廢物達0.6億噸。為減少食品工業固體廢物的污染、保護環境、保障食品安全、提高加工產品的附加值，食品工業固體廢物的資源化利用研究已成為目前國內相關企業及研究單位關注的熱點問題。



目前已有很多科研單位、高等院校、生產企業科技人員加入了食品工業固體廢物資源化研究及生產的行列，使得食品工業固體廢物資源化加工的品種和生產工藝研究有了較大的突破，但與國外發達國家相比，無論是在生產技術、工藝裝備和管理水平上，還是在產品質量和品種上，我國都還存在著一定的差距。因此我國食品加工業的科研機構和生產企業有必要研究和掌握食品工業固體廢物的性質和資源化新的要求，不斷調整、開發新的工藝和產品，以提高產品的生產效益和附加值。



我們結合多年來的教學與研究成果，收集並參考了國內外的文獻資料，編著了本書。其中，徐忠編著第1章、第2章、第4章、第7章、第10章，趙丹編著第3章、第5章、第6章、第8章、第9章。本書內容反映了國內外學者及生產企業關於食品工業固體廢物資源化研究成果以及研究動態，為國內食品工業固體廢物新產品的進一步研究和開發提供參考。全書共分10章，第1、第2章分別介紹了食品工業固體廢物的基本概念和固體廢物預處理和資源化的基本方法，第3～10章分別介紹了谷物加工固體廢物、澱粉加工固體廢物、酒類加工固體廢物、大豆加工固體廢物、餐飲加工固體廢物、畜產品加工固體廢物、水產品加工固體廢物和農作物秸稈的資源化利用和研究實例。



限於作者水平及編著時間，書中不妥和遺漏之處在所難免，懇請各位讀者批評指正。







編著者



2018年10月