CN101073374A - 一种利用鱼粉废水制取生化鱼粉的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用鱼粉废水制取生化鱼粉的方法，特点是将鱼粉废水中的固形物过滤回收；油水中加入分离助剂，静态分离出鱼油回收；分离后水溶液低温减压浓缩后，加入保鲜添加剂保鲜备用；保鲜处理的废水溶液经微波裂解成裂解液；在裂解液中加入复合蛋白酶进行酶解裂解液中的蛋白质，调节酶解液的pH值并在适宜温度的条件下，加入含有酵母菌等成份的生物因子，进行中和发酵，调整物料的流动性状，中和液的苦味、咸味和腥味；用不同孔径陶瓷膜滤掉经微波裂解、蛋白酶解后产生粘多糖等粘性物质；所得滤液经真空减压浓缩后打入离心式干燥塔进行喷雾干燥制得生化鱼粉。本发明工艺先进、操作可行，能够降低生产成本，提高产品质量和消化率。

Description

一种利用鱼粉废水制取生化鱼粉的方法

技术领域

本发明涉及一种用作饲料、食品等营养添加剂的生化鱼粉的制取方法，尤其是一种利用鱼粉废水制取生化鱼粉的方法。

背景技术

低值杂鱼蒸煮后经压榨、烘干、粉碎等工序制得鱼粉，压榨形成的鱼粉废水未经处理直接排放。由于鱼粉废水中含有的溶解鱼蛋白等固形物及鱼油和氨基酸、微量元素等成份极易腐败，造成了近海海水的富营养化，严重影响我国沿海滩涂和近海养殖，同时也是赤潮频发的主要原因。目前，国内有的厂家采用浓缩装置回收鱼蛋白，例如2003年7月9日公告的CN1113818C中国发明专利说明书公开的“鱼粉废水处理方法”，热油炉加热介质油并使介质油在热油炉、油箱和一效换热器中循环，鱼粉废水经预热箱预热后，经多个循环泵使鱼粉废水分别在一效换热器、一效分离器、二效换热器、二效分离器、三效换热器、三效分离器中进行多级循环蒸发分离。由于鱼粉废水中含有大量的热敏物质，浓缩温度超过65℃时，浓缩设备管束内易结垢、结焦、起泡沫。有的厂家通过膜工程过滤、浓缩、除臭去味产生鱼冻和粗蛋白，处理过的水经曝气冲氧后排出。产生的鱼冻和粗蛋白，有的发酵后作为农家肥；有的掺入鱼粉中，使鱼粉难以烘干，造成鱼粉质量下降。另外产生的鱼冻和粗蛋白属于大分子蛋白质，作为饲料等营养添加剂，存在消化吸收率低的不足。

发明内容

为了克服现有技术中鱼粉废水直接排放污染环境、鱼粉废水处理回收的鱼蛋白产生经济效益差的不足，本实用新型提供一种利用鱼粉废水制取生化鱼粉的方法，该方法先进、操作可行，能够降低生产成本，提高产品质量，不仅能够彻底解决鱼粉废水污染环境的问题，而且能够变废为宝，制取的生化鱼粉鱼蛋白分子量小、味道适宜、吸收消化率高。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种利用鱼粉废水制取生化鱼粉的方法，包括下列步骤：

(1)固形物分离  将加工鱼粉产生的鱼粉废水输入离心机中，经离心机的分离筛将鱼粉废水中的鱼碎块、残渣等固形物分离回收，余者为鱼油、水的混合液；

(2)油水分离  将上述固形物分离后产生的鱼油、水的混合液输入到储罐内，加入油水分离助剂静置1-3小时后，从储罐下部放出水溶液，该水溶液中残油量不得超过0.1％；

(3)常温保鲜处理  将上述油水分离后的水溶液输入双效循环浓缩设备中进行低温减压浓缩，得含量为30-60％浓缩液，在该浓缩液中加入保鲜添加剂，并将该浓缩液的PH值调至2.5-3.0，进行保鲜处理；

(4)微波裂解  将上述保鲜处理后的浓缩液输送到微波裂解器中，在微波强度680-800W/L，盐酸浓度1.4-1.6mol的条件下，裂解30-45分钟；

(5)酶解  将上述经微波裂解后的裂解液输送到酶解罐中，加入蛋白复合酶，加入量为裂解液的0.15％，并用NaOH溶液调PH值至8.0-8.5，温度加热升至40-50℃，均匀搅拌反应3-4小时，酶解裂解液中的蛋白质；

(6)酶灭活  将上述酶解后的酶解液加热至80-90℃，保持20-40分钟，使酶失去活性；

(7)生物因子修饰  将上述酶灭活后的酶解液降温后加入酵母粉，加入量为酶解液的0.02％，进行搅拌中和，发酵1-2小时；

(8)陶膜分离技术  将上述经生物因子修饰后的中和液用膜孔径100-800nm的不同孔径陶瓷膜进行过滤，滤掉粘多糖等粘性物质，并将不同分子量的肽类分开；

(9)浓缩干燥  将上述经陶膜分离后的滤液经真空减压式浓缩器浓缩到固含量在35-45％的浓缩液，然后将该浓缩液经螺旋杆泵打入离心式干燥塔进行喷雾干燥，进口温度为200-230℃，出口温度为82-85℃，雾化盘转速设在48Hz，塔内负压在8-10Pa下，喷雾即得生化鱼粉。

上述的鱼油、水的混合液加入的油水分离助剂为LBT双功能油水分离助剂。

上述的油水分离并浓缩后的浓缩液中加入的保鲜添加剂为5-100ppm的乳酸链球菌和2-200ppm的钠他霉素相结合的保鲜添加剂。

上述的微波裂解后的裂解液加入的蛋白复合酶为内切酶和外切酶组成的3121型蛋白复合酶。

上述酶灭活后的酶解液降温后加入的生物因子酵母粉为SW酵母粉。

本发明将鱼粉废水中的固形物过滤出来，回收到鱼粉的加工工序中利用；废水中的鱼油通过加入分离助剂，静态分离出来回收进行鱼油制品的加工；分离后废水溶液通过低温减压浓缩后，加入保鲜添加剂，以便于根据生产能力保鲜贮存，解决休渔期间和船航次之间的原料供应问题，使之连续均衡生产；浓缩后的废水溶液经微波裂解，将部分大分子蛋白质裂解为小分子蛋白质，蛋白胨或者蛋白肽，微波裂解分解蛋白质能达到国内外对食品和饲料中的氯丙醇含量严格限制(≤1mg/kg)的要求；在裂解液中加入复合蛋白酶进行酶解，通过酶的复合作用将蛋白质分子分解成5000Da左右的蛋白肽和氨基酸混合酶解液；再调节酶解液的PH值并在适宜温度的条件下，加入含有酵母菌等成份的生物因子，进行中和发酵，可进一步将蛋白肽分子分解为氨基酸，调整物料的流动性状，并且可以降低中和液的苦味、咸味和腥味；鱼粉废水经微波裂解、蛋白酶解后，产生粘多糖等粘性物质，只有用不同孔径陶瓷膜才能将粘性物质滤掉，才能将不同分子量的肽类分开；所得滤液经真空减压浓缩后打入离心式干燥塔进行喷雾干燥制得生化鱼粉。

本发明的有益效果是，工艺先进、操作可行，能够降低生产成本，提高产品质量，用该方法制得的产品保存了原料中所有的营养成分，鱼蛋白质大分子被适度水解成为低分子小肽且味道适宜，大大提高该产品的营养价值和消化率。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

(1)固形物分离  将加工鱼粉产生的鱼粉废水10吨输入到卧式离心机中，经离心机的分离筛将鱼粉废水中的鱼碎块、残渣等固形物分离回收，送到鱼粉生产线利用，余者为鱼油、水的混合液；

(2)油水分离  将上述固形物分离后产生的鱼油、水的混合液输入到储罐内，加入6ppm的LBT双功能油水分离助剂，静置2小时后，从储罐下部放出的水溶液，该水溶液中残油量不得超过0.1％；

(3)常温保鲜处理  废水溶液中富含营养成份，极易发酵变质，为解决休渔期间和船航次之间的原料供应问题，根据生产能力保鲜贮存，使之连续均衡生产，将上述油水分离后的水溶液输入双效循环浓缩设备中进行低温减压浓缩，得含量为46％浓缩液，输送到储罐中，在该浓缩液中加入10ppm的乳酸链球菌和6ppm的钠他霉素相结合的保鲜剂，并将浓缩液的PH值调至3.0，可使鱼汁浓缩液在室温下6个月内保鲜备用；

(4)微波裂解  抽取上述保鲜处理后的浓缩液输送到微波裂解器中，在微波强度700W/L，盐酸浓度1.6mol的条件下，裂解30-45分钟；微波裂解能够有效防止氯丙醇的产生，达到国内外对动物饲料中的氯丙醇含量严格限制(≤1mg/kg)的要求。

(5)酶解  将上述经微波裂解后的裂解液输送到酶解罐中，加入内切酶和外切酶组成的3121型复合蛋白水解酶，加入量为裂解液的0.15％，并用NaOH溶液调PH值至8.0，温度加热升至40℃，均匀搅拌反应3小时；采用内切酶和外切酶组成的3121型复合蛋白水解酶，可对不同季节的鱼水蛋白质均有较高的水解率，水解率可达到75％以上；

(6)酶灭活  将上述酶解后的酶解液加热至85℃，保持30分钟，使酶失去活性；

(7)生物因子修饰  经过裂解、酶解后的水解液比较粘稠，流动性较差，将上述酶灭活后的酶解液降温到35℃后加入SW酵母粉，加入量为酶解液的0.02％，进行搅拌中和，发酵1小时，可以调整物料的性状，掩饰不利于物料喷雾的因素，中和物料的苦味、腥味和咸味，其工作机理是酵母疏松的结构对腥臭物质有吸附作用；酵母利用腥臭物质(醛、酮)等大分子物质并被细胞聚积，酵母含有多种酶以腥臭物质为底物转化为无腥臭物质，因此经发酵后，腥味脱除，也掩饰了咸味，使咸度降低了3-6％。

(8)陶膜分离技术  经微波裂解和蛋白酶水解产生的水解液中，会产生粘多糖等粘性物质，将上述经生物因子修饰后的中和液用膜孔径300nm的孔径陶瓷膜进行过滤，滤掉粘多糖等粘性物质，并将不同分子量的肽类分开；陶膜分离被滤出的分子量在1500Da以上的肽类，输送到浓缩液中重新微波裂解、酶解。

(9)浓缩干燥  将上述经陶膜分离后的滤液经真空减压式浓缩器浓缩到固含量在40％的浓缩液，再将该浓缩液经螺旋杆泵打入离心式干燥塔进行喷雾干燥，进口温度设在220℃，出口温度设在83℃，雾化盘转速设在48Hz，塔内负压在9Pa下，喷雾即得生化鱼粉。

实施例二：

(1)固形物分离  取加工鱼粉产生的鱼粉废水10吨输入到卧式离心机中，经离心机的分离筛将鱼粉废水中的鱼碎块、残渣等固形物分离回收，送到鱼粉生产线利用，余者为鱼油、水的混合液；

(2)油水分离  将上述固形物分离后产生的鱼油、水的混合液输入到储罐内，加入10ppm的LBT双功能油水分离助剂，静置2小时后，从储罐下部放出水溶液，该水溶液中残油量不得超过0.1％；

(3)常温保鲜处理  将上述油水分离后的水溶液输入双效循环浓缩设备中进行低温减压浓缩，得含量为44％浓缩液，输送到储罐中，在该浓缩液中加入10ppm的乳酸链球菌和6ppm的钠他霉素相结合的保鲜剂，并将浓缩液的PH值调至3.0，可使鱼汁浓缩液在室温下保鲜备用；

(4)微波裂解  抽取上述保鲜处理后的浓缩液输送到微波裂解器中，在微波强度750W/L，盐酸浓度1.6mol的条件下，裂解35分钟；

(5)酶解  将上述经微波裂解后的裂解液输送到酶解罐中，加入3121型复合蛋白酶，加入量为裂解液的0.15％，并用NaOH溶液调PH值至8.0，温度加热升至40℃，均匀搅拌反应3小时，酶解裂解液中的蛋白质；

(6)酶灭活  将上述酶解后的酶解液加热至85℃，保持30分钟，使酶失去活性；

(7)生物因子修饰  将上述酶灭活后的酶解液降温到35℃后加入生物因子SW酵母粉，加入量为酶解液的0.02％，进行搅拌中和，发酵1小时，调整物料的性状，中和物料的苦味、腥味和咸味；

(8)陶膜分离技术  将上述经生物因子修饰后的中和液用膜孔径300nm的孔径陶瓷膜进行过滤，滤掉粘多糖等粘性物质，并将不同分子量的肽类分开；陶膜分离被滤出的分子量在1500Da以上的肽类，输送到浓缩液中重新微波裂解、酶解。

(9)浓缩干燥  将上述经陶膜分离后的滤液经真空减压式浓缩器浓缩到固含量在40％的浓缩液，再将该浓缩液经螺旋杆泵打入离心式干燥塔进行喷雾干燥，进口温度设在215℃，出口温度设在85℃，雾化盘转速设在48Hz，塔内负压在9Pa下，喷雾即得生化鱼粉。

该产品呈浅白色或淡棕色，其主要理化指标如下：

项目          单位      指标

粗蛋白质      ％        ≥70

总氮量        ％        ≥13

粗脂肪        ％        ≤10

粗灰份        ％        ≤13

氯化物        ％        ≤7

总磷量        ％        ≤0.9

干燥失重      ％        ≤6

经实验测得：该生化鱼粉在水中的溶解度达到95％以上，95％以上通过300目网，分子量在3000Da以下的小分子肽和氨基酸的含量占80％以上，是特别适合添加于乳猪、鱼、虾苗、鸡、鸭、鹅和宠物饲料中的高蛋白、小肽类及氨基酸营养物质。

Claims (5)

1、一种利用鱼粉废水制取生化鱼粉的方法，其特征在于：包括下列步骤：

(1)固形物分离  将加工鱼粉产生的鱼粉废水输入离心机中，经离心机的分离筛将鱼粉废水中的鱼碎块、残渣等固形物分离回收，余者为鱼油、水的混合液；

(2)油水分离  将上述固形物分离后产生的鱼油、水的混合液输入到储罐内，加入油水分离助剂静置1-3小时后，从储罐下部放出水溶液，该水溶液中残油量不得超过0.1％；

(3)常温保鲜处理  将上述油水分离后的水溶液输入双效循环浓缩设备中进行低温减压浓缩，得含量为30-60％浓缩液，在该浓缩液中加入保鲜添加剂，并将该浓缩液的PH值调至2.5-3.0，进行保鲜处理；

(4)微波裂解  将上述保鲜处理后的浓缩液输送到微波裂解器中，在微波强度680-800W/L，盐酸浓度1.4-1.6mol的条件下，裂解30-45分钟；

(5)酶解  将上述经微波裂解后的裂解液输送到酶解罐中，加入蛋白复合酶，加入量为裂解液的0.15％，并用NaOH溶液调PH值至8.0-8.5，温度加热升至40-50℃，均匀搅拌反应3-4小时，酶解裂解液中的蛋白质；

(6)酶灭活  将上述酶解后的酶解液加热至80-90℃，保持20-40分钟，使酶失去活性；

(7)生物因子修饰  将上述酶灭活后的酶解液降温后加入酵母粉，加入量为酶解液的0.02％，进行搅拌中和，发酵1-2小时；

(8)陶膜分离技术  将上述经生物因子修饰后的中和液用膜孔径100-800nm的不同孔径陶瓷膜进行过滤，滤掉粘多糖等粘性物质，并将不同分子量的肽类分开；

(9)浓缩干燥  将上述经陶膜分离后的滤液经真空减压式浓缩器浓缩到固含量在35-45％的浓缩液，然后将该浓缩液经螺旋杆泵打入离心式干燥塔进行喷雾干燥，进口温度为200-230℃，出口温度为82-85℃，雾化盘转速设在48Hz，塔内负压在8-10Pa下，喷雾即得生化鱼粉。

2、根据权利要求1所述的一种利用鱼粉废水制取生化鱼粉的方法，其特征在于：所述的鱼油、水的混合液加入的油水分离助剂为LBT双功能油水分离助剂。

3、根据权利要求1所述的一种利用鱼粉废水制取生化鱼粉的方法，其特征在于：所上述的油水分离并浓缩后的浓缩液中加入的保鲜添加剂为5-100ppm的乳酸链球菌和2-200ppm的钠他霉素相结合的保鲜添加剂。

4、根据权利要求1所述的一种利用鱼粉废水制取生化鱼粉的方法，其特征在于：所上述的微波裂解后的裂解液加入的蛋白复合酶为内切酶和外切酶组成的3121型蛋白复合酶。

5、根据权利要求1所述的一种利用鱼粉废水制取生化鱼粉的方法，其特征在于：所上述酶灭活后的酶解液降温后加入的生物因子酵母粉为SW酵母粉。