鳀魚(yú)蒸煮液膜濃縮回收技術(shù)的研究.pdf

1、鳀魚(yú)具有“體小、易爛、值低”的特點(diǎn)，主要原因是其內(nèi)源酶活性強(qiáng)，脂肪含量較高，捕撈后易變質(zhì)，因此離水后需立刻加工處理。近年隨著船上加工技術(shù)的改進(jìn)，形成了“捕撈加工一體化”的海上移動(dòng)加工模式，生產(chǎn)鳀魚(yú)干制品，年產(chǎn)量達(dá)3，000t，因此每年也將產(chǎn)生5，250t的鳀魚(yú)蒸煮液。目前，對(duì)富含蛋白質(zhì)的鳀魚(yú)蒸煮液利用較少，甚至直接丟棄。這不僅造成資源的浪費(fèi)，同時(shí)也對(duì)海洋和陸地環(huán)境造成污染。將這部分廢棄液變廢為寶是現(xiàn)代海產(chǎn)品高值化加工的必然趨勢(shì)。

2、　　 本研究采用超濾和納濾技術(shù)從鳀魚(yú)蒸煮液中濃縮回收蛋白質(zhì)和氨皋酸，脫除鹽分，并研究超濾膜通量衰減機(jī)理，對(duì)膜通量衰減過(guò)程進(jìn)行模擬。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 確定了從鳀魚(yú)蒸煮液中濃縮回收有效成分的工藝路線(xiàn)：鳀魚(yú)蒸煮液先靜置，再過(guò)0.2μm的微濾膜進(jìn)行預(yù)處理，然后采用30kDa的超濾膜進(jìn)行濃縮，此方法處理速度較快，脫鹽效果較好，但對(duì)氨基酸濃縮效果較差；蒸煮液經(jīng)預(yù)處理后進(jìn)行納濾濃縮，此方法對(duì)蛋白質(zhì)和氨基酸的濃縮效果較好，但是處理速度

3、慢且脫鹽效果差。
　　 采用SDS-PAGE凝膠電泳的方法，研究了蒸煮液中蛋白質(zhì)分子量的分布情況，結(jié)果顯示蛋白質(zhì)分子量均大于36KDa。根據(jù)對(duì)鳀魚(yú)蒸煮液中蛋白質(zhì)分子量的研究，選擇分子截留量(MWCO)分別為5kDa、10kDa、30kDa、50kDa和100kDa的聚醚砜膜進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，從膜通量以及蛋白質(zhì)、氨基酸態(tài)氮和氯化鈉的截留率四方面考慮，確定MWCO為30kDa的超濾膜分離效果最好。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)操作參數(shù)進(jìn)行了正

4、交優(yōu)化，確定了MWCO為30kDa超濾膜濃縮的最佳操作條件為：操作溫度30℃，操作壓力0.30MPa，進(jìn)樣流速10.5L/h，pH8.0，膜通量達(dá)146.5L/m2h。將樣品蒸煮液進(jìn)行濃縮，體積濃縮倍數(shù)為6.0時(shí)，蛋白質(zhì)濃縮倍數(shù)5.12倍，蛋白質(zhì)的截留率為85.3％，氨基酸態(tài)氮濃縮倍數(shù)為1.56，截留率為26.1％：氯化鈉濃縮倍數(shù)為2.77，截留率為46.1％，顯示出較好的蛋白質(zhì)濃縮和脫鹽效果，對(duì)于氨基酸態(tài)氮基本無(wú)截留。該研究成果對(duì)實(shí)現(xiàn)

5、對(duì)鯤魚(yú)加工下腳料的高值化利用提供有益的參考數(shù)據(jù)。
　　 試驗(yàn)采用單一的化學(xué)清洗劑對(duì)聚醚砜膜進(jìn)行清洗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)先用蒸餾水清洗30min，再用0.3NNaOH清洗30min，最后用蒸餾水洗至中性，膜通量的恢復(fù)率達(dá)91.4％。由于此方法化學(xué)清洗劑的用量少，操作方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，因此可用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)中聚醚砜膜的清洗。
　　 采用Matlab7.1.0Release統(tǒng)計(jì)軟件，通過(guò)多元非線(xiàn)性回歸的方法，建立了超濾法濃縮鳀魚(yú)蒸煮液

6、的數(shù)學(xué)模型。經(jīng)檢驗(yàn)，此模型的擬合值與實(shí)驗(yàn)值相對(duì)誤差較小，在0.44％～10.00％范圍內(nèi)；擬合值和實(shí)驗(yàn)值具有較好的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)均在0.99左右，因此基本能準(zhǔn)確估計(jì)不同操作條件下的膜通量。在工業(yè)化設(shè)計(jì)和實(shí)踐中，可以根據(jù)該數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)超濾條件的變化對(duì)超濾過(guò)程的影響，有效地控制濃差極化和膜污染。
　　 采用聚酰胺卷式復(fù)合納濾膜對(duì)鯤魚(yú)蒸煮液進(jìn)行納濾濃縮的最佳工藝條件為：溫度為30℃，操作壓力為2.0MPa，pH為5.0，進(jìn)樣流速為1