CN105495658A - 一种基于膜处理技术的鱼粉生产系统 - Google Patents
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Classifications
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- A—HUMAN NECESSITIES
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- A23N—MACHINES OR APPARATUS FOR TREATING HARVESTED FRUIT, VEGETABLES OR FLOWER BULBS IN BULK, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PEELING VEGETABLES OR FRUIT IN BULK; APPARATUS FOR PREPARING ANIMAL FEEDING- STUFFS
- A23N17/00—Apparatus specially adapted for preparing animal feeding-stuffs
Abstract
本发明公开了一种基于膜处理技术的鱼粉生产系统，所述鱼粉生产系统包括鱼溶浆处理系统、膜处理系统和后处理系统，所述鱼溶浆处理系统用于对鱼进行预处理，所述膜处理系统用于对鱼溶浆处理系统处理后得到的鱼溶浆进行脱盐处理，所述后处理系统用于对鱼溶浆处理系统处理后得到的沉积物和膜处理系统处理得到的脱盐产物分别进行后处理。本发明通过使用陶瓷膜系统，使得陶瓷膜系统处理后的透析液中大分子物质明显减少，透析液的粘度降低，同时也使得电渗析系统的清洗周期得到延长；陶瓷膜系统所占地的面积比使用沉淀装置的占地面积更小，自动化程度更高；通过使用电渗析系统脱除鱼溶浆中的盐分，降低鱼溶浆中的盐含量，从而提高鱼粉的品质。
Description
技术领域
本发明属于鱼粉生产领域，尤其是涉及一种基于膜处理技术的鱼粉生产系统。
背景技术
随着海洋环境的不断恶化和无序的捕捞，使海洋渔业资源急剧萎缩，致使世界鱼粉产量急剧下降。而鱼粉加工过程中鱼溶浆通常为原料鱼重的50%～70%，其中固形物占7%～8%，故开发鱼溶浆对于海洋资源的回收利用具有可观的经济效益和社会效益，同时也是一项利国利民的产业化项目，对促进我国饲料工业持续健康发展有重要意义。
国外对蛋白质水解的研究始于100多年前，自1886年起就开始把蛋白质水解物应用于食品业。过去采用酸水解，工艺简单、成本低，但因氨基酸受损严重，水解难控制而且还存在安全问题，故而转向酶水解的方向上。酶法水解生产高效且对蛋白质营养价值破坏小，无异味，产品安全性极高，生产条件温和，成本低，已成为最主要的生产方法。
纯品鱼溶浆是由新鲜鱼类在制作鱼粉的过程中压榨出的鱼溶浆液，经浓缩、酶解、喷雾干燥而成。经生产工艺加工而成的鱼溶浆特点是富含活性低分子肽（寡肽）、牛磺酸、核苷酸、游离氨基酸、高不饱和脂肪酸、甜菜碱、矿物元素、维生素A、维生素B12、未知生长因子等。按照传统的消化理论，蛋白质食物被动物摄入，在消化道通过消化酶作用后，降解为游离氨基酸的形式在小肠吸收，而人们研究发现，在小肠存在一个低聚肽（寡肽）吸收通道，蛋白质经消化降解后，并不一定为完全游离氨基酸才能吸收，而是主要以寡肽的形式吸收，实验证实寡肽比氨基酸更容易、更快地被机体吸收利用。与游离氨基酸吸收相比，寡肽吸收具有速度快、耗能低、载体不易饱和且可避免与氨基酸吸收之间的竞争（如精氨酸和赖氨酸在吸收时相互竞争载体上的结合位点而发生颉颃）。施用晖等（1996）研究发现，完全以寡肽的形式供给动物时，赖氨酸的吸收速度不再受精氨酸的影响。Rerat等(1998)研究报道，向猪十二指肠灌注寡肽后，血浆胰岛素的浓度高于灌注游离氨基酸组。在仔猪生产日粮中添加鱼溶浆可以提高粪中乳酸杆菌数量，降低大肠杆菌数量、日粮离子浓度和断乳仔猪的腹泻率。牛磺酸可加快幼龄动物的生长，具有保护视网膜、心血管系统和神经系统的作用，促进脂肪乳化，减少脂肪肝的发生。核苷酸具有免疫保健作用，增加抗体产生，增强细胞免疫能力，维持肠道和肝脏正常功能，尤其对幼小动物的腹泻有一定预防和治疗效果。它可以促进肠道黏膜创伤的愈合，降低肠炎的发生，减少并清除体内自由基的攻击。由于含有大量的游离氨基酸和低分子肽等呈味物质，因此鱼溶浆诱食性较好。其中游离谷氨酸是最有效的风味物质，其次是焦谷氨酸和丙氨酸。寡肽也被认为是风味的增效因子。可见，鱼溶浆对于有效利用蛋白质、节约蛋白质资源、提高动物生产性能将大有裨益，同时能够为人们提供无公害、营养全面、口感良好的安全畜禽产品。鱼溶浆开发和应用可部分缓解鱼粉供给不足的现状，而且是水产品加工业的重要组成部分。鱼溶浆作为新型绿色营养性饲料添加剂在畜禽和水产品生产中将会有广阔的研究和应用前景。
陶瓷膜是以氧化铝、氧化钛、氧化锆等经1600℃高温烧结而成的具有多孔结构的精密陶瓷过滤材料。它是由孔隙率30%~50%、孔径50nm~15μm的陶瓷载体，采用溶胶-凝胶法或其它工艺制作而成的非对称复合膜。它的结构通常为“三明治”式：支撑层（又称载体层）、过渡层（又称中间层）、膜层（又称功能分离层）。其中支撑层的孔径一般为1~20μm，孔隙率为30%~65%，其作用是增加膜的机械强度；中间层的孔径比支撑层的孔径小，其作用是防止膜层制备过程中颗粒向多孔支撑层的渗透，厚度约为20~60μm，孔隙率为30%~40%；膜层具有分离功能，孔径从0.8nm~1μm不等，厚度约为3~10μm，孔隙率为40%~55%。整个膜的孔径分布由支撑层到膜层逐渐减小，形成不对称的结构分布。陶瓷膜根据孔径可分为微滤（孔径大于50nm）、超滤（孔径2~50nm）、纳滤（孔径小于2nm）等种类。陶瓷膜过滤是一种“错流过滤”形式的流体分离过程：原料液在膜管内高速流动，在压力驱动下含小分子组分的澄清渗透液沿与膜面垂直方向（径向）向外透过膜，含大分子组分的混浊浓缩液被膜截留，从而使流体达到分离、浓缩、纯化的目的。
电渗析技术是指在电场力作用下离子通过选择性离子交换膜的膜分离过程，其核心部分为阴阳离子交换膜，即利用阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过的特性对溶液中离子进行选择性分离的技术。在电场力作用下，溶液中的阴阳离子发生定向迁移，从一部分水体迁移到另一部分水体，从而达到溶液分离、提纯和浓缩的目的。
发明内容
本发明的目的在于针对以上存在的不足，提供一种基于膜处理技术的鱼粉生产系统。
为此，本发明提供如下解决方案：
一种基于膜处理技术的鱼粉生产系统，所述鱼粉生产系统包括鱼溶浆处理系统、膜处理系统和后处理系统，所述鱼溶浆处理系统用于对鱼进行预处理，所述膜处理系统用于对鱼溶浆处理系统处理后得到的鱼溶浆进行脱盐处理，所述后处理系统用于对鱼溶浆处理系统处理后得到的沉积物和膜处理系统处理得到的脱盐产物分别进行后处理，分别得到鱼粉。
进一步地，所述鱼溶浆处理系统包括加热釜、粉碎装置和第一离心机；所述加热釜用于对鱼进行水煮，所述粉碎装置用于将水煮后的鱼进行粉碎，所述第一离心机用于对粉碎后的鱼进行离心分离。
进一步地，所述第一离心机为卧式离心机。
进一步地，经第一离心机离心分离后上层为油脂，中间层为鱼溶浆，下层为沉积物。之后，鱼溶浆送至膜处理系统进行处理，沉积物送至后处理系统进行处理。
进一步地，所述膜处理系统包括陶瓷膜系统和电渗析系统；所述陶瓷膜系统用于对鱼溶浆处理系统处理后得到的鱼溶浆进行浓缩处理，所述陶瓷膜系统处理得到的浓缩液进入后处理系统；所述电渗析系统用于对陶瓷膜系统处理后得到的透析液进行脱盐处理，所述电渗析系统处理得到的浓盐水输送至污水处理厂，所述电渗析系统的低盐透析液出口与所述陶瓷膜系统的浓缩液出口通过管道连接至后处理系统。卧式离心机中间层鱼溶浆料液由于含有大分子有机物较多(7-8%固含量，料液温度为80℃)，所以需要采用耐高温、耐污堵的陶瓷膜先对其进行截留，以缓解后续电渗析系统的污堵风险，陶瓷膜的浓缩液中含有大量的大分子营养物质，而透析液中主要含有小分子营养物质；陶瓷膜透析液进入电渗析系统的淡室，浓室注入淡水，通过电渗析系统的处理，淡室料液盐分不断迁移到浓室侧，得到浓室含盐量在3%左右的浓盐水和淡室含盐量在0.2%的低盐透析液，浓盐水直接排放至污水处理厂。
进一步地，所述陶瓷膜系统的陶瓷膜孔径为30nm。
进一步地，所述陶瓷膜系统的陶瓷膜膜通量为120LMH。
进一步地，所述后处理系统包括鱼溶浆处理系统的后处理系统和膜处理系统的后处理系统，所述鱼溶浆处理系统的后处理系统用于对预处理得到的沉积物进行后处理，所述膜处理系统的后处理系统用于对膜处理系统处理得到的脱盐产物进行后处理。
进一步地，所述鱼溶浆处理系统的后处理系统包括第一喷雾干燥机，所述第一喷雾干燥机用于对鱼溶浆处理系统处理得到的沉积物进行干燥处理。
进一步地，所述膜处理系统的后处理系统包括低温多效浓缩设备、酶解罐、第二离心机和第二喷雾干燥机，所述低温多效浓缩设备、酶解罐、第二离心机和第二喷雾干燥机通过管道依次连接。电渗析系统处理得到的低盐透析液与陶瓷膜系统处理得到的浓缩液混合均匀后进入低温多效浓缩设备进行浓缩处理，浓缩后固含量在20%左右，再进入酶解罐进行蛋白质的酶解，得到小分子肽料液，小分子肽料液经过第二离心机处理，最后进入第二喷雾干燥机进行干燥，得到含盐量在2.2-2.3%之间的鱼粉。
进一步地，所述第二离心机为碟式离心机。
本发明所提供的技术方案具有以下优点：
1）本发明通过使用陶瓷膜系统，使得陶瓷膜系统处理后的透析液中大分子物质明显减少，透析液的粘度降低，同时也使得电渗析系统的清洗周期得到延长；
2）本发明所使用的陶瓷膜系统所占地的面积比使用沉淀装置的占地面积更小，自动化程度更高，使得人工成本降低；
3）本发明所使用的陶瓷膜系统耐高温、耐腐蚀并且也耐污堵；
4）本发明通过使用电渗析系统，能够将鱼溶浆中的盐分进行脱除，从而降低鱼溶浆中的盐含量，从而提高高品质鱼粉的品质；
5）本发明采用卧式离心机对鱼粉的品质进行区分，并且通过陶瓷膜系统和电渗析系统联用，进一步提高了鱼粉品质区分后的高品质鱼粉的品质，使得到的鱼粉新鲜度明显提高，同时在高品质鱼粉作为饲料添加剂使用时也杜绝了因为盐分过高而产生潮解的问题。
附图说明
图1为本发明所提供的一种基于膜处理技术的鱼粉生产系统的示意图；
图中：101-加热釜；102-压榨粉碎装置；103-卧式离心机；201-陶瓷膜系统；202-电渗析系统；301-第一喷雾干燥机；302-低温多效浓缩设备；303-酶解罐；304-碟式离心机；305-第二喷雾干燥机。
具体实施方式
参照附图和具体实施例对本发明进行进一步地详细说明。
一种基于膜处理技术的鱼粉生产系统，所述鱼粉生产系统包括鱼溶浆处理系统、膜处理系统和后处理系统，所述鱼溶浆处理系统用于对鱼进行预处理，所述膜处理系统用于对鱼溶浆处理系统处理后得到的鱼溶浆进行脱盐处理，所述后处理系统用于对鱼溶浆处理系统处理后得到的沉积物和膜处理系统处理得到的脱盐产物分别进行后处理，并分别得到鱼粉a和鱼粉b。
所述鱼溶浆处理系统包括加热釜101、粉碎装置102和卧式离心机103；所述加热釜101用于对鱼进行水煮，所述压榨粉碎装置102用于将水煮后的鱼进行粉碎，所述卧式离心机103用于对粉碎后的鱼进行离心分离。鱼经过水煮和压榨粉碎之后去除泥沙等杂质，之后进入卧式离心机进行三相分离，处理之后上层为油脂(5%w/w)，中间层为鱼溶浆(65-70%w/w)，下层为沉积物(25-30%w/w)，鱼溶浆送至膜处理系统进行处理，沉积物送至后处理系统进行处理。其中，油脂、鱼溶浆以及沉积物的质量百分比会因为鱼的品种、含水量等因素的差异而发生变化。
所述膜处理系统包括陶瓷膜系统201和电渗析系统202；所述陶瓷膜系统201用于对鱼溶浆处理系统处理后得到的鱼溶浆进行浓缩处理，所述陶瓷膜系统201处理得到的浓缩液进入后处理系统；所述电渗析系统202用于对陶瓷膜系统201处理后得到的透析液进行脱盐处理，所述电渗析系统202处理得到的浓盐水输送至污水处理厂，所述电渗析系统202的低盐透析液出口与所述陶瓷膜系统201的浓缩液出口通过管道连接至后处理系统。卧式离心机中间层鱼溶浆料液由于含有大分子有机物较多(7-8%固含量，料液温度为80℃)，所以需要采用耐高温、耐污堵的陶瓷膜先对其进行截留，以缓解后续电渗析系统的污堵风险，陶瓷膜的浓缩液中含有大量的大分子营养物质，而透析液中主要含有小分子营养物质；陶瓷膜透析液进入电渗析系统的淡室，浓室注入淡水，通过电渗析系统的处理，淡室料液盐分不断迁移到浓室侧，得到浓室含盐量在3%左右的浓盐水和淡室含盐量在0.2%的低盐透析液，浓盐水直接排放至污水处理厂。
所述陶瓷膜系统201的陶瓷膜孔径为30nm。
所述陶瓷膜系统201的陶瓷膜膜通量为120LMH。
所述后处理系统包括鱼溶浆处理系统的后处理系统和膜处理系统的后处理系统，所述鱼溶浆处理系统的后处理系统用于对预处理得到的沉积物进行后处理，所述膜处理系统的后处理系统用于对膜处理系统处理得到的脱盐产物进行后处理。
所述鱼溶浆处理系统的后处理系统包括第一喷雾干燥机301，所述第一喷雾干燥机301用于对鱼溶浆处理系统处理得到的沉积物进行干燥处理，得到鱼粉a。
所述膜处理系统的后处理系统包括低温多效浓缩设备302、酶解罐303、碟式离心机304和第二喷雾干燥机305，所述低温多效浓缩设备302、酶解罐303、碟式离心机304和第二喷雾干燥机305通过管道依次连接。电渗析系统202处理得到的低盐透析液与陶瓷膜系统201处理得到的浓缩液混合均匀后进入低温多效浓缩设备302进行浓缩处理，浓缩后固含量在20%左右，再进入酶解罐303进行蛋白质的酶解，得到小分子肽料液，小分子肽料液经过碟式离心机304处理，最后进入第二喷雾干燥机305进行干燥，得到含盐量在2.2-2.3%之间的鱼粉b。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，仅为本发明的优选实施例而已，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于膜处理技术的鱼粉生产系统，其特征在于，所述鱼粉生产系统包括鱼溶浆处理系统、膜处理系统和后处理系统，所述鱼溶浆处理系统用于对鱼进行预处理，所述膜处理系统用于对鱼溶浆处理系统处理后得到的鱼溶浆进行脱盐处理，所述后处理系统用于对鱼溶浆处理系统处理后得到的沉积物和膜处理系统处理得到的脱盐产物分别进行后处理。
2.根据权利要求1所述的一种基于膜处理技术的鱼粉生产系统，其特征在于，所述鱼溶浆处理系统包括加热釜、粉碎装置和第一离心机；所述加热釜用于对鱼进行水煮，所述粉碎装置用于将水煮后的鱼进行粉碎，所述第一离心机用于对粉碎后的鱼进行离心分离。
3.根据权利要求2所述的一种基于膜处理技术的鱼粉生产系统，其特征在于，所述第一离心机为卧式离心机。
4.根据权利要求2所述的一种基于膜处理技术的鱼粉生产系统，其特征在于，经第一离心机离心分离后上层为油脂，中间层为鱼溶浆，下层为沉积物。
5.根据权利要求1所述的一种基于膜处理技术的鱼粉生产系统，其特征在于，所述膜处理系统包括陶瓷膜系统和电渗析系统；所述陶瓷膜系统用于对鱼溶浆处理系统处理后得到的鱼溶浆进行浓缩处理，所述陶瓷膜系统处理得到的浓缩液进入后处理系统；所述电渗析系统用于对陶瓷膜系统处理后得到的透析液进行脱盐处理，所述电渗析系统的低盐透析液出口与所述陶瓷膜系统的浓缩液出口通过管道连接至后处理系统。
6.根据权利要求5所述的一种基于膜处理系统的鱼粉生产系统，其特征在于，所述陶瓷膜系统的陶瓷膜孔径为30nm，所述陶瓷膜系统的陶瓷膜膜通量为120LMH。
7.根据权利要求1所述的一种基于膜处理技术的鱼粉生产系统，其特征在于，所述后处理系统包括鱼溶浆处理系统的后处理系统和膜处理系统的后处理系统，所述鱼溶浆处理系统的后处理系统用于对预处理得到的沉积物进行后处理，所述膜处理系统的后处理系统用于对膜处理系统处理得到的脱盐产物进行后处理。
8.根据权利要求7所述的一种基于膜处理技术的鱼粉生产系统，其特征在于，所述鱼溶浆处理系统的后处理系统包括第一喷雾干燥机，所述第一喷雾干燥机用于对鱼溶浆处理系统处理得到的沉积物进行干燥处理。
9.根据权利要求7所述的一种基于膜处理技术的鱼粉生产系统，其特征在于，所述膜处理系统的后处理系统包括低温多效浓缩设备、酶解罐、第二离心机和第二喷雾干燥机，所述低温多效浓缩设备、酶解罐、第二离心机和第二喷雾干燥机通过管道依次连接。
10.根据权利要求9所述的一种基于膜处理技术的鱼粉生产系统，其特征在于，所述第二离心机为碟式离心机。
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Denomination of invention: A Fish Meal Production System Based on Membrane Treatment Technology Granted publication date: 20171219 Pledgee: China Everbright Bank Limited by Share Ltd. Hangzhou Yuhang sub branch Pledgor: SUNUP ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2024980010904 |