鳀魚蒸煮液膜濃縮回收技術的研究.pdf

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

2、　　 本研究采用超濾和納濾技術從鳀魚蒸煮液中濃縮回收蛋白質和氨皋酸，脫除鹽分，并研究超濾膜通量衰減機理，對膜通量衰減過程進行模擬。主要研究內容如下：
　　 確定了從鳀魚蒸煮液中濃縮回收有效成分的工藝路線：鳀魚蒸煮液先靜置，再過0.2μm的微濾膜進行預處理，然后采用30kDa的超濾膜進行濃縮，此方法處理速度較快，脫鹽效果較好，但對氨基酸濃縮效果較差；蒸煮液經預處理后進行納濾濃縮，此方法對蛋白質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分子量的分布情況，結果顯示蛋白質分子量均大于36KDa。根據對鳀魚蒸煮液中蛋白質分子量的研究，選擇分子截留量(MWCO)分別為5kDa、10kDa、30kDa、50kDa和100kDa的聚醚砜膜進行對比試驗，從膜通量以及蛋白質、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。在單因素試驗的基礎上，對操作參數進行了正

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，進樣流速10.5L/h，pH8.0，膜通量達146.5L/m2h。將樣品蒸煮液進行濃縮，體積濃縮倍數為6.0時，蛋白質濃縮倍數5.12倍，蛋白質的截留率為85.3％，氨基酸態(tài)氮濃縮倍數為1.56，截留率為26.1％：氯化鈉濃縮倍數為2.77，截留率為46.1％，顯示出較好的蛋白質濃縮和脫鹽效果，對于氨基酸態(tài)氮基本無截留。該研究成果對實現

5、對鯤魚加工下腳料的高值化利用提供有益的參考數據。
　　 試驗采用單一的化學清洗劑對聚醚砜膜進行清洗，結果發(fā)現先用蒸餾水清洗30min，再用0.3NNaOH清洗30min，最后用蒸餾水洗至中性，膜通量的恢復率達91.4％。由于此方法化學清洗劑的用量少，操作方便，經濟實用，因此可用于工業(yè)化大規(guī)模生產中聚醚砜膜的清洗。
　　 采用Matlab7.1.0Release統計軟件，通過多元非線性回歸的方法，建立了超濾法濃縮鳀魚蒸煮液

6、的數學模型。經檢驗，此模型的擬合值與實驗值相對誤差較小，在0.44％～10.00％范圍內；擬合值和實驗值具有較好的相關性，相關系數均在0.99左右，因此基本能準確估計不同操作條件下的膜通量。在工業(yè)化設計和實踐中，可以根據該數學模型預測超濾條件的變化對超濾過程的影響，有效地控制濃差極化和膜污染。
　　 采用聚酰胺卷式復合納濾膜對鯤魚蒸煮液進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，進樣流速為1