基于加壓酸性氣體的ISP技術(shù)回收魚糜廢水蛋白的工藝研究.pdf

1、隨著近年來水產(chǎn)加工產(chǎn)品所占漁獲總量比例逐年提高,由此帶來的加工廢水污染問題日益嚴重,其中潛在回收價值的蛋白質(zhì)因其純度及質(zhì)量原因,也未能得到良好應(yīng)用。為此,本論文采用揮發(fā)性酸(主要采用CO2氣體)ISP技術(shù)對魚糜廢水中蛋白質(zhì)的回收進行了研究。
　　首先,對魚糜廢水蛋白的沉淀規(guī)律進行了研究。通過對廢水成分分析,發(fā)現(xiàn)其主要蛋白類型為水溶性蛋白,初始蛋白含量為7～9mg/ml,初始pH值約為7左右,脂肪含量在0.4％左右,等電點分布于兩個

2、群組,一個在4.3附近,為主要群組,一個在6.0附近,為含量較少、條帶較多的次要群組。通過等電沉淀實驗,結(jié)果表明隨著pH值的變化清液蛋白含量曲線出現(xiàn)鞍型。進一步考察離子強度與酸種類對沉淀效果的影響,發(fā)現(xiàn)離子強度的增強與酸價的提高都利于沉淀。
　　其次,針對實驗所要求的加壓酸化、保壓分離條件,設(shè)計了實驗室規(guī)模的壓力設(shè)備。設(shè)計基于湘儀TDL-5M型離心機,主要包括轉(zhuǎn)子、測量罐、緩沖罐及工作臺的設(shè)計;分別對設(shè)備選材、設(shè)計標準、壁厚核算及

3、最大轉(zhuǎn)速進行了詳細說明。
　　在此基礎(chǔ)上,采用揮發(fā)性酸ISP技術(shù)對魚糜廢水中蛋白質(zhì)的回收進行了理論研究。結(jié)果表明:3Mpa時蒸餾水pH可降至3.5,而相同條件下魚糜廢水的pH值只能降至5左右,可見魚糜廢水濃度對pH值的可調(diào)范圍有較大影響,通過牛血清蛋白濃度對沉淀效果影響的進一步驗證,也證實了這種說法;又分別對溫度、廢水初始pH值及加樣容積率等可能影響沉淀的因素進行了研究,發(fā)現(xiàn)前二者確實有一定影響,而加樣容積率影響不顯著。
　

4、　當魚糜廢水濃度較高時,單一的CO2法難以使溶液達到其等電點,必須采用其他方法協(xié)同降低酸度,因此,提出挾帶酸法輔助降低魚糜廢水pH值。通過單因素實驗發(fā)現(xiàn)挾帶酸溫度、挾帶酸濃度及混合時間對挾帶效果影響較大,對其進行三水平三因素響應(yīng)面優(yōu)化得到了以最優(yōu)pH值為響應(yīng)的最優(yōu)條件為:當乙酸濃度為100％,反應(yīng)溫度為78.19,反應(yīng)時間為20min時得到最佳pH值為4.58,基本能達到魚糜廢水蛋白質(zhì)的主要等電點分布群。
　　最后,針對魚糜廢水蛋

5、白質(zhì)多等電點分布的特性,提出揮發(fā)性酸的分級等電沉淀方法,并進行了初步探究。通過對調(diào)控次序、可控性研究及揮發(fā)性酸分級調(diào)節(jié)機理進行研究,最終認為揮發(fā)性酸的分級等電沉淀技術(shù)在魚糜廢水蛋白質(zhì)沉淀分離過程中是完全可行的。
　　綜上可見,揮發(fā)性酸的ISP技術(shù)作為一種新的蛋白質(zhì)分離手段,具有諸多的優(yōu)勢及良好的發(fā)展前景,本論文在有限的時間內(nèi)對其進行了基礎(chǔ)性與探索性考察,以其完善ISP技術(shù),使其更廣泛的應(yīng)用于其他多等電點蛋白質(zhì)體系,為社會帶來價值。