CN104938604B - 一种水产加工下脚料综合利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水产加工下脚料综合利用方法，包括以鱼、虾、蟹等甲壳动物加工下脚料为原料，通过清洗、低温干燥、冷冻粉碎、复合酶降解、有机酸提取、高速离心分离、反渗透脱水、分子包埋、高压均质、真空低温冷冻式干燥、制粒、压片、自动瓶装包装生产线、外包装，将水产加工下脚料中所有高附加值的生物活性物质‑虾青素、蛋白质、有机钙和甲壳素及其衍生物壳聚糖一并提取出来，综合地有效地利用了资源，做到“吃干榨尽”，无废物排放。本发明采用温和的生物酶降解技术，全程在低温条件下进行，不用强酸、强碱和有毒溶剂，工艺流程短、产业链长，产品生物活性高，品种多，品质好，食用安全，应用领域宽，潜在市场大，综合经济效益高。

Description

一种水产加工下脚料综合利用方法

技术领域

本发明涉及食品生物技术领域，尤其涉及一种水产加工下脚料综合利用的方法，具体涉及从水产加工下脚料中提取虾青素、蛋白质、有机钙和甲壳素及其衍生物壳聚糖等的全套生产工艺及相关设备，并对生产中有机污水的回收利用提供了节能、环保的先进技术。

背景技术

我国沿海和内陆水产资源丰富，随着社会需求量日益增加，水产加工业得到了迅速发展。据中商情报网报道，“十二五”期间，我国水产加工业的重点任务是积极发展精深加工，挖掘海洋产品资源，加大水产品和加工副产品的开发利用力度。2015年我国水产加工总量有望超过6000万吨，水产加工率提高到45％以上。据统计，水产加工的下脚料约占水产品总量的50-70％，每年扔掉的虾蟹壳就有数千万吨。这些下脚料利用的不多，除部分作饲料外，大部分作废物扔掉，不仅造成资源浪费，也污染环境，是亟待解决的现实问题。

近年来，国家对水产加工及副产品的利用很重视，甲壳素、壳聚糖及其衍生物的生产及在多个领域的应用备受关注。许多学者参与研究，提出了不少办法，有物理法、化学法、酶降解法、微生物发酵法等。但大部分都局限于传统工艺的改进，难以从根本上改变化学法成本高、污染重、产品单一、品质较差、附加值低、原料未充分利用的问题。同时大部分专利和文献尚属概念性的实验研究阶段，未见有人提供可供工业化生产所需的相关设备及实际可实施的生产线，离工业化生产还有一段距离。如有人提出在水产加工下脚料中提取分离微量(0.98μmg/L-18.22μmg/L)的虾青素和有机废水浓缩后作有机肥料。这些想法，理论上是可行的，但实际是行不通的。因为加工成本远高于它们的产值，是任何企业都难以接受的。

专利201410157272.2公开了一种从虾蟹壳中提取甲壳素的方法，该方法包括下述步骤：原料处理、超声波处理、高压处理、酸处理，干燥即得成品。相比现有的酸碱处理、微生物处理等，时间大为缩短，得到的甲壳素收率高、含量高。

专利201410423335.4公开了一种从虾壳中制备甲壳素的方法，该方法包括以下步骤：(1)取食用后的龙虾虾壳，用自来水洗干净，放于一容器内。(2)加入碱性溶液,用玻璃棒搅匀后置于水浴锅中保温碱浸，滤去碱液，水冲洗至中性。(3)加入酸性溶液,用玻璃棒搅匀后置于酸洗，滤去酸液，水冲洗至中性。(4)加入高锰酸钾溶液，浸泡虾壳2小时，滤去高锰酸钾溶液，然后加入NaHS03溶液，在室温下浸泡虾壳2小时，滤去溶液，水洗至中性。(5)将滤渣在60-70℃的条件下，干燥3—4小时，粉碎机上粉碎，过80目筛，即为成品甲壳素。本发明所述的从虾壳中制备甲壳素的方法，具有工艺简单、可操作性强，适用于工业化生产以及得率高、产品质量稳定等特点。

目前，国内水产加工下脚料的产业化生产中，主要还是采用传统的化学法，即酸碱法生产单一产品甲壳素，很少利用水产加工下脚料中的其它成分。经我们实际测定，在这些废弃物中，除含甲壳素外，还含有大量的蛋白质、氨基酸、有机钙和虾青素，见表1

表1虾、蟹加工下脚料中各成分检测*

*原料由水产加工厂提供，国家认可单位检测。

这些高附加值，有广泛用途的生物活性物质却被当作废物随污水排放。据报道生产1吨甲壳素，要向环境排放这样的有机污水600-1000吨。生产厂家需投入大量资金治理环境，致使企业难以持续发展。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种水产加工下脚料综合利用的生产工艺，使水产资源综合地有效地利用，增加产品种类，提高产品质量和附加值，拓宽应用领域，改善生态环境，促进水产加工业的发展。

我们根据水产加工下脚料的主要成分，物理和化学性质，以及目前水产和副产品加工存在的主要问题，针对性地提出了一条水产加工下脚料综合利用工业化生产的生产线。它是以鱼、虾、蟹等甲壳动物加工下脚料为原料，通过清洗、低温干燥、冷冻粉碎、复合酶降解、有机酸提取、离心分离、反渗透脱水、分子包埋、高压均质、真空低温冷冻式干燥、制粒、压片、自动瓶装包装生产线、外包装等全套工艺，将水产加工下脚料中所有高附加值的生物活性成分——虾青素、蛋白质、有机钙和甲壳素及其衍生物壳聚糖等一并提取出来，综合地、有效地利用了资源，做到“吃干榨尽”无废物排放。

生产中的有机污水，通过无动力高效生态污水处理系统处理，该系统为国际推进的节能型污水治理技术，在国外已普及数千家，处理后的水质30年均保持一致，对环境不排放，处理后的水质(透气性土壤中的处理水)达到(BOD/COD在5mg/L左右)并保持先进国家排放水平。由于系统设在地下深处，具有特殊的工艺构造及微生物、透气性土壤等作用，整个系统无任何臭味发生，无蚊蝇滋生。

该技术投资、管理费用低，无运行成本，治理标准高，见效快，效果好，并可与地面景观绿化环境，农田种植等一体化建设，不占用地上面积，实现“零占地”和生态友好。

生产中所用原料均为食品级，无强酸、强碱和有毒溶剂，产品安全，质量好，效益高，应用领域广泛，是一条新型、高效、节能、环保适用于水产加工下脚料综合加工利用的产业化生产线。它克服了目前在水产加工下脚料回收利用中工艺技术落后，产品单一，品质差，产值低，环境污染严重等诸多弊端。

本发明采用以下技术方案：

本发明的水产加工下脚料综合利用方法的具体步骤如下：

(1)生产虾青素、脂肪酸和水解蛋白产品：

1.1将水产加工下脚料洗净，在真空低温冷冻式干燥机中40-60℃低温干燥，至含水量达2-10％，冷冻粉碎至20-100目；

1.2往步骤1.1处理后的原料中，加入原料干重的2-20倍水，调pH值6-10，加入脂肪酶和木瓜蛋白酶，其重量比为底物重量的0.1-0.5％和0.2-0.8％，水解2-20h，在水解1-3h后，再按底物干重比添加0.1-1.2％的风味酶，直至水解完成；

1.3将步骤1.2的产物灭酶后，进入离心机，优选卧螺式沉降离心机，2000-8000rpm，10-50分钟进行固液分离，得到固相和液相，并分别待用；

1.4将步骤1.3得到的液体进行反渗透脱水，得到脂肪酸、虾青素和水解蛋白混合物，然后加入包埋剂β-环状糊精和麦芽糖糊精，加入按三者重量比，脂肪酸、虾青素和水解蛋白混合物：β-环状糊精：麦芽糖糊精＝20-80：0.1-5：25-75，然后进行高压均质，使溶入脂肪酸的虾青素与水溶性的水解蛋白完全均质融合；

1.5将步骤1.4的产物输入真空低温冷冻式干燥机，40-60℃干燥至含水量为2-10％为止，精制成粉，或按常规方法制粒、压片即得含虾青素、脂肪酸的水解蛋白片；

1.6将步骤1.5的含虾青素、脂肪酸的水解蛋白片用自动瓶装包装生产线包装成瓶，再加外包装即可；

工艺说明：

步骤1.1，采用冷冻粉碎，避免虾青素受热损失。

步骤1.2，因为虾青素是与蛋白质和脂肪成结合状态存在的，采用脂肪酶、木瓜蛋白酶和风味酶，利用三种酶的互补协同作用，使蛋白质水解更彻底，提取率更高，一般单酶水解在95％左右，复合酶水解率可达98.69％，高出3.69％；使脂肪转化为脂肪酸与游离的虾青素结合，更易于人体消化吸收；同时也使水解蛋白风味好，浓郁、无苦涩味。

步骤1.3，产品是粉剂或片剂，只需经卧螺式沉降离心机离心，将固液分离即可，无需澄清透明，达口服液标准。

步骤1.4，①采用反渗透脱水，是在常温下进行，减少热敏物质虾青素的损失；②采用β-环状糊精和麦芽糖糊精，是增加产品抗氧化、防分解、防潮、提高其稳定性；同时也可包络异味，改善产品的适口性和风味，延长产品的保质期。③高压均质是将水溶性的水解蛋白与脂溶性的虾青素完全融合，不致在冲服时油水分离。

步骤,1.5，真空低温冷冻式干燥机，它全程控制在60℃以下。水分如冷冻干燥似的由低温向高温升华，而不是把物料放置在同一温度下蒸发，故物料一直处在低温条件下，热敏物质损失较少。同时它比喷雾干燥产量大、易操作、投资少、耗能低，并能连续生产。

蛋白质是生命的物质基础，也是生命的存在形式，没有蛋白质，就没有生命。但是，蛋白质只有存在于小肽和氨基酸的形态时才能被人体消化吸收。同时，我们的水解蛋白质还具有虾青素的功能，故它优于目前市售的动植物蛋白粉，更易于人体吸收利用，特别是消化功能较弱的老人、儿童及病患者。经临床试验，它对气血虚证患者，总有效率达95％以上，是治疗气血虚证的首选药，具有潜在的巨大市场和显著的市场优势。

(2)生产有机钙产品：

2.1将步骤1.3中分离的固体，加入原料干重的2-10％柠檬酸、苹果酸和乳酸，三酸体积比2：2：1，料液比为1～10：5-20(kg/L)，提取2-10h，然后由输送泵打入离心机离心，优选卧螺式沉降离心机，2000-8000rpm，10-50分钟，进行固液分离，液体和固体分别用于提取有机钙和甲壳素及其衍生物壳聚糖；

2.2将步骤2.1中的有机钙液注入2-10℃的冷却沉淀罐中，沉淀2-10h，然后放入具有150-200目筛板的贮罐中通过150-200目筛孔抽滤，去掉水份，用水冲洗2-3次，至去掉浅黄色，获得白色沉淀，再进入真空低温冷冻式干燥机干燥，40-60℃干燥使含水量在2-10％，制成有机钙粉或用常规方法制粒、压片制成片剂；

工艺说明：

柠檬酸、苹果酸和乳酸，均为食品级弱酸，由它们合成的有机酸钙风味好，易吸收，生物活性高，是男女老少皆宜的产品。

此工艺获得的产品——有机钙粉或片，品质好，提取率高，为97.22％，约占原料的13.86％(原料中纯钙含量平均为14.35％)，可用于保健品或医药用品等多个领域，附加值高，经济效益显著。

缺钙可影响体液酸碱平衡，改变血液的渗透压，引发高血压、心脑血管疾病，降低骨密度，引发骨质疏松，骨关节痛疼，脊椎病变，牙齿脱落等全身性疾病。在我国缺钙是一种常见病、多发病。以水产品加工下脚料生产的有机钙产品，将为我国人民带来福音。

(3)生产甲壳素及其衍生物壳聚糖产品：

3.1将步骤2.1中得到的固体，放入具有150-200目筛板的贮罐中，用水冲洗2-3次，即得白色甲壳素；

3.2步骤3.1所得甲壳素，加原料干重的0.2-1.2％的纤维素酶,，调pH值4-6，在40-60℃下，水解2-10h，降解脱甲壳素分子中的乙酰基，然后通过离心机，优选卧螺式沉淀离心机2000-8000rpm离心10-50分钟，进行固液分离；

3.3将步骤3.2分离的液体40-60℃减压浓缩至比重1.0-1.3后，输入真空低温冷冻式干燥机40-60℃干燥至含水量2-10％，即得壳聚糖。

工艺说明：

甲壳素又称几丁质，是由N-乙酰氨基-D-葡萄糖单体通过β-1，4糖苷键连接而成的直链高分子化合物，当分子中的乙酰基被部分或全部脱除后，则称为壳聚糖，即甲壳素通过纤维素酶水解即可脱乙酰基，生成壳聚糖。壳聚糖已广泛用于污水处理，饮用水及饮料的澄清，食品的防腐剂、增调剂，稳定剂，可降解包装材料，化妆品包湿剂，人造皮肤，手术缝合线，反渗透膜和超滤膜，酶的固定化载体，层析材料，药物缓冲剂，赋形剂等。另外，壳聚糖还有许多保健功能，可以作为膳纤维添加到食物中，还可以降血脂，促进免疫球蛋白的产生，抗肿瘤，促进伤口愈合，促进骨骼生长。总之，它们有着多种功能，应用领域广泛，市场前景看好。

步骤1.1中，所述的水产加工下脚料是鱼、虾、蟹等甲壳动物加工产生的下脚料。

步骤1.2中，所述的脂肪酶和木瓜蛋白酶的酶活力均为2万u/g。

步骤1.2中，所述的风味酶的酶活力为1.5万u/g。

步骤3.2中，所述的纤维素酶的酶活力为5万u/g。

本发明的生产方法中的产生有机废水通过埋于地下的无动力高效生态污水处理系统进行处理。

与现有技术相比，本发明的优势在于：

1、提供了将水产加工下脚料中所有高附加值的生物活性物质——虾青素、蛋白质、有机钙和甲壳素及其衍生物壳聚糖—并提出的全套工业化生产工艺和设备，是一条可实施的产业化生产线。

2、采用温和的生物酶降解技术，全程在低温条件下进行，不用强酸、强碱和有毒溶剂，工艺流程短、产业链长，产品生物活性高，品种多，品质好，食用安全，应用领域宽，潜在市场大，综合经济效益高。

3、采用地下无动力生态污水处理技术，30年均可达到并保持先进国家的排放水平，建成后无运行成本，还可与地面景观绿化、农田种植一体建设，实现“零占地”和生态友好。

4、促进水产加工业及相关产业——营销、包装、运输、服务等行业的发展，扩大就业，促进农村城镇化建设。

附图说明

图1是本发明的水产加工下脚料综合利用方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。

实施例1

本发明的水产加工下脚料综合利用方法的具体步骤如下：

(1)生产虾青素、脂肪酸和水解蛋白产品：

1.1将水产加工下脚料洗净，在真空低温冷冻式干燥机中40℃低温干燥，至含水量达3％，冷冻粉碎至40目；

1.2往步骤1.1处理后的原料中，加入原料干重的6倍水，调pH值7，加入脂肪酶和木瓜蛋白酶，其重量比为底物重量的0.2％和0.4％，水解6h，在水解1h后，再按底物干重比添加0.3％的风味酶，直至水解完成；

1.3将步骤1.2的产物灭酶后，进入卧螺式沉降离心机，3000rpm，15分钟进行固液分离，得到固相和液相，并分别待用；

1.4将步骤1.3得到的液体进行反渗透脱水，得到脂肪酸、虾青素和水解蛋白混合物，然后加入包埋剂β-环状糊精和麦芽糖糊精，加入按三者重量比，脂肪酸、虾青素和水解蛋白混合物：β-环状糊精：麦芽糖糊精＝60：0.6：40，然后进行高压均质，使溶入脂肪酸的虾青素与水溶性的水解蛋白完全均质融合；

1.5将步骤1.4的产物输入真空低温冷冻式干燥机，40℃干燥至含水量为3％为止，精制成粉，或按常规方法制粒、压片即得含虾青素、脂肪酸的水解蛋白片；

1.6将步骤1.5的含虾青素、脂肪酸的水解蛋白片用自动瓶装包装生产线包装成瓶，再加外包装即可，提取率为98.01％。

(2)生产有机钙产品：

2.1将步骤1.3中分离的固体，加入原料干重的4％柠檬酸、苹果酸和乳酸，三酸体积比2：2：1，料液比为1：10(kg/L)，提取4h，然后由输送泵打入卧螺式沉降离心机离心，3500rpm，10分钟，进行固液分离，液体和固体分别用于提取有机钙和甲壳素及其衍生物壳聚糖；

2.2将步骤2.1中的有机钙液注入4℃的冷却沉淀罐中，沉淀10h，然后放入具有150目筛板的贮罐中通过150目筛孔抽滤，去掉水份，用水冲洗2-3次，至去掉浅黄色，获得白色沉淀，再进入真空低温冷冻式干燥机干燥，45℃干燥使含水量在3％，制成有机钙粉或用常规方法制粒、压片制成片剂，提取率为97.01％。

(3)生产甲壳素及其衍生物壳聚糖产品：

3.1将步骤2.1中得到的固体，放入具有160目筛板的贮罐中，用水冲洗2-3次，即得白色甲壳素；

3.2步骤3.1所得甲壳素，加原料干重的0.8％的纤维素酶,，调pH值4，在48℃下，水解6h，降解脱甲壳素分子中的乙酰基，然后通过卧螺式沉淀离心机4000rpm离心10分钟，进行固液分离；

3.3将步骤3.2分离的液体50℃减压浓缩至比重1.2后，输入真空低温冷冻式干燥机50℃干燥至含水量3％，即得壳聚糖，提取率为96.01％。

步骤1.1中，所述的水产加工下脚料是鱼、虾、蟹等甲壳动物加工产生的下脚料。

步骤1.2中，所述的脂肪酶和木瓜蛋白酶的酶活力均为2万u/g。

步骤1.2中，所述的风味酶的酶活力为1.5万u/g。

步骤3.2中，所述的纤维素酶的酶活力为5万u/g。

实施例2

本发明的水产加工下脚料综合利用方法的具体步骤如下：

(1)生产虾青素、脂肪酸和水解蛋白产品：

1.1将水产加工下脚料洗净，在真空低温冷冻式干燥机中50℃低温干燥，至含水量达3％，冷冻粉碎至50目；

1.2往步骤1.1处理后的原料中，加入原料干重的8倍水，调pH值7，加入脂肪酶和木瓜蛋白酶，其重量比为底物重量的0.4％和0.6％，水解8h，在水解2h后，再按底物干重比添加0.4％的风味酶，直至水解完成；

1.3将步骤1.2的产物灭酶后，进入卧螺式沉降离心机，3000rpm，15分钟进行固液分离，得到固相和液相，并分别待用；

1.4将步骤1.3得到的液体进行反渗透脱水，得到脂肪酸、虾青素和水解蛋白混合物，然后加入包埋剂β-环状糊精和麦芽糖糊精，加入按三者重量比，脂肪酸、虾青素和水解蛋白混合物：β-环状糊精：麦芽糖糊精＝50：0.8：45，然后进行高压均质，使溶入脂肪酸的虾青素与水溶性的水解蛋白完全均质融合；

1.5将步骤1.4的产物输入真空低温冷冻式干燥机，55℃干燥至含水量为3％为止，精制成粉，或按常规方法制粒、压片即得含虾青素、脂肪酸的水解蛋白片；

1.6将步骤1.5的含虾青素、脂肪酸的水解蛋白片用自动瓶装包装生产线包装成瓶，再加外包装即可，提取率为97.98％。

(2)生产有机钙产品：

2.1将步骤1.3中分离的固体，加入原料干重的5％柠檬酸、苹果酸和乳酸，三酸体积比3：3：2，料液比为1：6(kg/L)，提取5h，然后由输送泵打入卧螺式沉降离心机离心，3500rpm，10分钟，进行固液分离，液体和固体分别用于提取有机钙和甲壳素及其衍生物壳聚糖；

2.2将步骤2.1中的有机钙液注入5℃的冷却沉淀罐中，沉淀8h，然后放入具有160目筛板的贮罐中通过160目筛孔抽滤，去掉水份，用水冲洗2-3次，至去掉浅黄色，获得白色沉淀，再进入真空低温冷冻式干燥机干燥，45℃干燥使含水量在3％，制成有机钙粉或用常规方法制粒、压片制成片剂，提取率为96.58％。

(3)生产甲壳素及其衍生物壳聚糖产品：

3.1将步骤2.1中得到的固体，放入具有160目筛板的贮罐中，用水冲洗2-3次，即得白色甲壳素；

3.2步骤3.1所得甲壳素，加原料干重的0.9％的纤维素酶,，调pH值5，在50℃下，水解7h，降解脱甲壳素分子中的乙酰基，然后通过卧螺式沉淀离心机4000rpm离心10分钟，进行固液分离；

3.3将步骤3.2分离的液体48℃减压浓缩至比重1.25后，输入真空低温冷冻式干燥机50℃干燥至含水量4％，即得壳聚糖，提取率为97.86％。

步骤1.1中，所述的水产加工下脚料是鱼、虾、蟹等甲壳动物加工产生的下脚料。

步骤1.2中，所述的脂肪酶和木瓜蛋白酶的酶活力均为2万u/g。

步骤1.2中，所述的风味酶的酶活力为1.5万u/g。

步骤3.2中，所述的纤维素酶的酶活力为5万u/g。

实施例3

本发明的水产加工下脚料综合利用方法的具体步骤如下：

(1)生产虾青素、脂肪酸和水解蛋白产品：

1.1将水产加工下脚料洗净，在真空低温冷冻式干燥机中55℃低温干燥，至含水量达3％，冷冻粉碎至60目；

1.2往步骤1.1处理后的原料中，加入原料干重的10倍水，调pH值7，加入脂肪酶和木瓜蛋白酶，其重量比为底物重量的0.4％和0.5％，水解7h，在水解3h后，再按底物干重比添加0.5％的风味酶，直至水解完成；

1.3将步骤1.2的产物灭酶后，进入卧螺式沉降离心机，3000rpm，15分钟进行固液分离，得到固相和液相，并分别待用；

1.4将步骤1.3得到的液体进行反渗透脱水，得到脂肪酸、虾青素和水解蛋白混合物，然后加入包埋剂β-环状糊精和麦芽糖糊精，加入按三者重量比，脂肪酸、虾青素和水解蛋白混合物：β-环状糊精：麦芽糖糊精＝60：1：39，然后进行高压均质，使溶入脂肪酸的虾青素与水溶性的水解蛋白完全均质融合；

1.5将步骤1.4的产物输入真空低温冷冻式干燥机，50℃干燥至含水量为3％为止，精制成粉，或按常规方法制粒、压片即得含虾青素、脂肪酸的水解蛋白片；

1.6将步骤1.5的含虾青素、脂肪酸的水解蛋白片用自动瓶装包装生产线包装成瓶，再加外包装即可，提取率为96.98％。

(2)生产有机钙产品：

2.1将步骤1.3中分离的固体，加入原料干重的6％柠檬酸、苹果酸和乳酸，三酸体积比2：3：1，料液比为1：7(kg/L)，提取10h，然后由输送泵打入卧螺式沉降离心机离心，3500rpm，10分钟，进行固液分离，液体和固体分别用于提取有机钙和甲壳素及其衍生物壳聚糖；

2.2将步骤2.1中的有机钙液注入10℃的冷却沉淀罐中，沉淀8h，然后放入具有170目筛板的贮罐中通过170目筛孔抽滤，去掉水份，用水冲洗2-3次，至去掉浅黄色，获得白色沉淀，再进入真空低温冷冻式干燥机干燥，40℃干燥使含水量在3％，制成有机钙粉或用常规方法制粒、压片制成片剂，提取率为98.08％。

(3)生产甲壳素及其衍生物壳聚糖产品：

3.1将步骤2.1中得到的固体，放入具有160目筛板的贮罐中，用水冲洗2-3次，即得白色甲壳素；

3.2步骤3.1所得甲壳素，加原料干重的1.0％的纤维素酶,，调pH值6，在55℃下，水解8h，降解脱甲壳素分子中的乙酰基，然后通过卧螺式沉淀离心机4000rpm离心10分钟，进行固液分离；

3.3将步骤3.2分离的液体55℃减压浓缩至比重1.28后，输入真空低温冷冻式干燥机50℃干燥至含水量4％，即得壳聚糖，提取率为96.85％。

步骤1.1中，所述的水产加工下脚料是鱼、虾、蟹等甲壳动物加工产生的下脚料。

步骤1.2中，所述的脂肪酶和木瓜蛋白酶的酶活力均为2万u/g。

步骤1.2中，所述的风味酶的酶活力为1.5万u/g。

步骤3.2中，所述的纤维素酶的酶活力为5万u/g。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种水产加工下脚料综合利用方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：

(1)生产虾青素、脂肪酸和水解蛋白产品：

1.1将水产加工下脚料洗净，在真空低温冷冻式干燥机中40-60℃低温干燥，至含水量达2-10％，冷冻粉碎至20-100目；

1.2往步骤1.1处理后的原料中，加入原料干重的2-20倍水，调pH值6-10，加入脂肪酶和木瓜蛋白酶，其重量比为底物重量的0.1-0.5％和0.2-0.8％，水解2-20h，在水解1-3h后，再按底物干重比添加0.1-1.2％的风味酶，直至水解完成；

1.3将步骤1.2的产物灭酶后，进入离心机，2000-8000rpm，10-50分钟进行固液分离，得到固相和液相，并分别待用；

1.4将步骤1.3得到的液体进行反渗透脱水，得到脂肪酸、虾青素和水解蛋白混合物，然后加入包埋剂β-环状糊精和麦芽糖糊精，加入按三者重量比，脂肪酸、虾青素和水解蛋白混合物：β-环状糊精：麦芽糖糊精＝20-80：0.1-5：25-75，然后进行高压均质，使溶入脂肪酸的虾青素与水溶性的水解蛋白完全均质融合；

1.5将步骤1.4的产物输入真空低温冷冻式干燥机，40-60℃干燥至含水量为2-10％为止，精制成粉，或按常规方法制粒、压片即得含虾青素、脂肪酸的水解蛋白片；

1.6将步骤1.5的含虾青素、脂肪酸的水解蛋白片用自动瓶装包装生产线包装成瓶，再加外包装即可；

(2)生产有机钙产品：

2.1将步骤1.3中分离的固体，加入原料干重的2-10％柠檬酸、苹果酸和乳酸，三酸体积比2：2：1，料液比为1～10kg：5～20L，提取2-10h，然后由输送泵打入离心机离心，2000-8000rpm，10-50分钟，进行固液分离，液体和固体分别用于提取有机钙和甲壳素及其衍生物壳聚糖；

2.2将步骤2.1中的有机钙液注入2-10℃的冷却沉淀罐中，沉淀2-10h，然后放入具有150-200目筛板的贮罐中通过150-200目筛孔抽滤，去掉水份，用水冲洗2-3次，至去掉浅黄色，获得白色沉淀，再进入真空低温冷冻式干燥机干燥，40-60℃干燥使含水量在2-10％，制成有机钙粉或用常规方法制粒、压片制成片剂；

(3)生产甲壳素及其衍生物壳聚糖产品：

3.1将步骤2.1中得到的固体，放入具有150-200目筛板的贮罐中，用水冲洗2-3次，即得白色甲壳素；

3.2步骤3.1所得甲壳素，加原料干重的0.2-1.2％的纤维素酶，调pH值4-6，在40-60℃下，水解2-10h，降解脱甲壳素分子中的乙酰基，然后通过离心机2000-8000rpm离心10-50分钟，进行固液分离；

3.3将步骤3.2分离的液体40-60℃减压浓缩至比重1.0-1.3后，输入真空低温冷冻式干燥机40-60℃干燥至含水量2-10％，即得壳聚糖。

2.如权利要求1所述的水产加工下脚料综合利用方法，其特征在于：步骤1.1中，所述的水产加工下脚料是鱼、虾、蟹甲壳动物加工产生的下脚料。

3.如权利要求1所述的水产加工下脚料综合利用方法，其特征在于：步骤1.2中，所述的脂肪酶和木瓜蛋白酶的酶活力均为2-15万u/g。

4.如权利要求1所述的水产加工下脚料综合利用方法，其特征在于：步骤1.2中，所述的风味酶的酶活力为1.5-8万u/g。

5.如权利要求1所述的水产加工下脚料综合利用方法，其特征在于：步骤3.2中，所述的纤维素酶的酶活力为5～10万u/g。

6.如权利要求1所述的水产加工下脚料综合利用方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：

(1)生产虾青素、脂肪酸和水解蛋白产品：

1.1将水产加工下脚料洗净，在真空低温冷冻式干燥机中40℃低温干燥，至含水量达3％，冷冻粉碎至40目；

1.2往步骤1.1处理后的原料中，加入原料干重的6倍水，调pH值7，加入脂肪酶和木瓜蛋白酶，其重量比为底物重量的0.2％和0.4％，水解6h，在水解1h后，再按底物干重比添加0.3％的风味酶，直至水解完成；

1.3将步骤1.2的产物灭酶后，进入卧螺式沉降离心机，3000rpm，15分钟进行固液分离，得到固相和液相，并分别待用；

1.4将步骤1.3得到的液体进行反渗透脱水，得到脂肪酸、虾青素和水解蛋白混合物，然后加入包埋剂β-环状糊精和麦芽糖糊精，加入按三者重量比，脂肪酸、虾青素和水解蛋白混合物：β-环状糊精：麦芽糖糊精＝60：0.6：40，然后进行高压均质，使溶入脂肪酸的虾青素与水溶性的水解蛋白完全均质融合；

1.5将步骤1.4的产物输入真空低温冷冻式干燥机，40℃干燥至含水量为3％为止，精制成粉，或按常规方法制粒、压片即得含虾青素、脂肪酸的水解蛋白片；

1.6将步骤1.5的含虾青素、脂肪酸的水解蛋白片用自动瓶装包装生产线包装成瓶，再加外包装即可；

(2)生产有机钙产品：

2.1将步骤1.3中分离的固体，加入原料干重的4％柠檬酸、苹果酸和乳酸，三酸体积比2：2：1，料液比为1kg：10L，提取4h，然后由输送泵打入卧螺式沉降离心机离心，3500rpm，10分钟，进行固液分离，液体和固体分别用于提取有机钙和甲壳素及其衍生物壳聚糖；

2.2将步骤2.1中的有机钙液注入4℃的冷却沉淀罐中，沉淀10h，然后放入具有150目筛板的贮罐中通过150目筛孔抽滤，去掉水份，用水冲洗2-3次，至去掉浅黄色，获得白色沉淀，再进入真空低温冷冻式干燥机干燥，45℃干燥使含水量在3％，制成有机钙粉或用常规方法制粒、压片制成片剂；

(3)生产甲壳素及其衍生物壳聚糖产品：

3.1将步骤2.1中得到的固体，放入具有160目筛板的贮罐中，用水冲洗2-3次，即得白色甲壳素；

3.2步骤3.1所得甲壳素，加原料干重的0.8％的纤维素酶，调pH值4，在48℃下，水解6h，降解脱甲壳素分子中的乙酰基，然后通过卧螺式沉淀离心机4000rpm离心10分钟，进行固液分离；

3.3将步骤3.2分离的液体50℃减压浓缩至比重1.2后，输入真空低温冷冻式干燥机50℃干燥至含水量3％，即得壳聚糖。

7.如权利要求1所述的水产加工下脚料综合利用方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：

(1)生产虾青素、脂肪酸和水解蛋白产品：

1.1将水产加工下脚料洗净，在真空低温冷冻式干燥机中50℃低温干燥，至含水量达3％，冷冻粉碎至50目；

1.2往步骤1.1处理后的原料中，加入原料干重的8倍水，调pH值7，加入脂肪酶和木瓜蛋白酶，其重量比为底物重量的0.4％和0.6％，水解8h，在水解2h后，再按底物干重比添加0.4％的风味酶，直至水解完成；

1.3将步骤1.2的产物灭酶后，进入卧螺式沉降离心机，3000rpm，15分钟进行固液分离，得到固相和液相，并分别待用；

1.4将步骤1.3得到的液体进行反渗透脱水，得到脂肪酸、虾青素和水解蛋白混合物，然后加入包埋剂β-环状糊精和麦芽糖糊精，加入按三者重量比，脂肪酸、虾青素和水解蛋白混合物：β-环状糊精：麦芽糖糊精＝50：0.8：45，然后进行高压均质，使溶入脂肪酸的虾青素与水溶性的水解蛋白完全均质融合；

1.5将步骤1.4的产物输入真空低温冷冻式干燥机，55℃干燥至含水量为3％为止，精制成粉，或按常规方法制粒、压片即得含虾青素、脂肪酸的水解蛋白片；

1.6将步骤1.5的含虾青素、脂肪酸的水解蛋白片用自动瓶装包装生产线包装成瓶，再加外包装即可；

(2)生产有机钙产品：

2.1将步骤1.3中分离的固体，加入原料干重的5％柠檬酸、苹果酸和乳酸，三酸体积比3：3：2，料液比为1kg：6L，提取5h，然后由输送泵打入卧螺式沉降离心机离心，3500rpm，10分钟，进行固液分离，液体和固体分别用于提取有机钙和甲壳素及其衍生物壳聚糖；

2.2将步骤2.1中的有机钙液注入5℃的冷却沉淀罐中，沉淀8h，然后放入具有160目筛板的贮罐中通过160目筛孔抽滤，去掉水份，用水冲洗2-3次，至去掉浅黄色，获得白色沉淀，再进入真空低温冷冻式干燥机干燥，45℃干燥使含水量在3％，制成有机钙粉或用常规方法制粒、压片制成片剂；

(3)生产甲壳素及其衍生物壳聚糖产品：

3.1将步骤2.1中得到的固体，放入具有160目筛板的贮罐中，用水冲洗2-3次，即得白色甲壳素；

3.2步骤3.1所得甲壳素，加原料干重的0.9％的纤维素酶，调pH值5，在50℃下，水解7h，降解脱甲壳素分子中的乙酰基，然后通过卧螺式沉淀离心机4000rpm离心10分钟，进行固液分离；

3.3将步骤3.2分离的液体48℃减压浓缩至比重1.25后，输入真空低温冷冻式干燥机50℃干燥至含水量4％，即得壳聚糖。

8.如权利要求1所述的水产加工下脚料综合利用方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：

(1)生产虾青素、脂肪酸和水解蛋白产品：

1.1将水产加工下脚料洗净，在真空低温冷冻式干燥机中55℃低温干燥，至含水量达3％，冷冻粉碎至60目；

1.2往步骤1.1处理后的原料中，加入原料干重的10倍水，调pH值7，加入脂肪酶和木瓜蛋白酶，其重量比为底物重量的0.4％和0.5％，水解7h，在水解3h后，再按底物干重比添加0.5％的风味酶，直至水解完成；

1.3将步骤1.2的产物灭酶后，进入卧螺式沉降离心机，3000rpm，15分钟进行固液分离，得到固相和液相，并分别待用；

1.4将步骤1.3得到的液体进行反渗透脱水，得到脂肪酸、虾青素和水解蛋白混合物，然后加入包埋剂β-环状糊精和麦芽糖糊精，加入按三者重量比，脂肪酸、虾青素和水解蛋白混合物：β-环状糊精：麦芽糖糊精＝60：1：39，然后进行高压均质，使溶入脂肪酸的虾青素与水溶性的水解蛋白完全均质融合；

1.5将步骤1.4的产物输入真空低温冷冻式干燥机，50℃干燥至含水量为3％为止，精制成粉，或按常规方法制粒、压片即得含虾青素、脂肪酸的水解蛋白片；

1.6将步骤1.5的含虾青素、脂肪酸的水解蛋白片用自动瓶装包装生产线包装成瓶，再加外包装即可；

(2)生产有机钙产品：

2.1将步骤1.3中分离的固体，加入原料干重的6％柠檬酸、苹果酸和乳酸，三酸体积比2：3：1，料液比为1kg：7L，提取10h，然后由输送泵打入卧螺式沉降离心机离心，3500rpm，10分钟，进行固液分离，液体和固体分别用于提取有机钙和甲壳素及其衍生物壳聚糖；

2.2将步骤2.1中的有机钙液注入10℃的冷却沉淀罐中，沉淀8h，然后放入具有170目筛板的贮罐中通过170目筛孔抽滤，去掉水份，用水冲洗2-3次，至去掉浅黄色，获得白色沉淀，再进入真空低温冷冻式干燥机干燥，40℃干燥使含水量在3％，制成有机钙粉或用常规方法制粒、压片制成片剂；

(3)生产甲壳素及其衍生物壳聚糖产品：

3.1将步骤2.1中得到的固体，放入具有160目筛板的贮罐中，用水冲洗2-3次，即得白色甲壳素；

3.2步骤3.1所得甲壳素，加原料干重的1.0％的纤维素酶，调pH值6，在55℃下，水解8h，降解脱甲壳素分子中的乙酰基，然后通过卧螺式沉淀离心机4000rpm离心10分钟，进行固液分离；

3.3将步骤3.2分离的液体55℃减压浓缩至比重1.28后，输入真空低温冷冻式干燥机50℃干燥至含水量4％，即得壳聚糖。

9.如权利要求1所述的水产加工下脚料综合利用方法，其特征在于：本发明的生产方法中的产生有机废水通过埋于地下的无动力高效生态污水处理系统进行处理。