一种鱼下脚料泥浆规模化处理方法技术

本发明专利技术涉及一种鱼下脚料泥浆规模化处理方法。以海洋鱼类或淡水鱼类的下脚料泥浆为原料，综合运用化学提取与生物酶解，以及各种固液分离和多级膜分离技术相结合的方法，实现在24小时内同时制备鱼油、鱼蛋白肽和鱼胶原蛋白肽。本发明专利技术方法相较于以往从各种组成单一的鱼下脚料原料分别提取分离鱼油、鱼蛋白肽和鱼胶原蛋白肽的各专利技术，面对含有鱼头、鱼鳍、鱼骨、鱼尾和鱼内脏，以及残留的鱼肉等的复杂组成的下脚料原料，可以一次性将其中的不同成分(鱼油、鱼蛋白肽和鱼胶原蛋白肽)都生产出来；技术工艺更加集约务实，生产效率更高，时间消耗更少，流程整体更为实际高效，更为适合大规模生产。模生产。

【技术实现步骤摘要】
一种鱼下脚料泥浆规模化处理方法


[0001]本专利技术涉及到一种鱼下脚料泥浆规模化处理方法，属于化学/生物提取技术与食品/化妆品领域。

技术介绍

[0002]我国是世界排名第一的水产大国，每年水产养殖和远洋捕捞都会收获成百上千吨的淡水鱼类和海洋鱼类。这些鱼类大部分会经过水产加工厂进行流水线自动化处理：先经过杀鱼设备脱除鱼鳞和鱼皮，再切取背部两片大片鱼肉用作水产品后续处理；对于包括鱼头、鱼鳍、鱼骨、鱼尾、鱼内脏，以及残留的鱼肉在内的剩余组织，由于成本的原因，工厂不会仔细区分筛选，而是集中投入打浆机混合粉碎成鱼下脚料泥浆。这些鱼下脚料泥浆富含大量的油脂和蛋白成分，一方面完全可以作为鱼油和各种蛋白肽的理想原料；另一方面，油脂和蛋白易于腐败变质，极易引发污水和臭气等环境问题。因此，探索一种务实可靠的鱼下脚料泥浆规模化处理方法已经成为一个迫切需要解决的科学难题。
[0003]目前，无论是国内外专利还是中英文文献，均有涉及从各种组成单一的鱼下脚料原料中分别提取鱼油、鱼蛋白肽和鱼胶原蛋白肽的大量报道：如，从鱼内脏中提取鱼油、从鱼皮和鱼鳞中提取鱼胶原蛋白肽、从鱼肉组织中提取鱼蛋白肽等。但这些报道中的工艺技术面对原料是复杂组成(含有鱼头、鱼鳍、鱼骨、鱼尾和鱼内脏，以及残留的鱼肉等)的鱼下脚料泥浆，则显得力不从心。
[0004]举一例子：鱼胶原蛋白肽和鱼蛋白肽制备工艺所推崇的先预处理脱脂脱钙，再进行蛋白酶水解的方法，在处理鱼下脚料泥浆的时候，则会因为其中大量的鱼油干扰作用，而导致酶解反应效率低下，而且在预处理过程中也会损失大量的鱼油和鱼蛋白。
[0005]举另一例子：鱼油制备工艺也是推崇蛋白酶解法，其下脚料原料——鱼内脏组织中所含的蛋白成分较少，大部分是鱼油，所以，即使鱼油对蛋白酶解反应有一定的抑制作用，鱼内脏组织中蛋白成分仍然能够被完全酶解去除；然而，鱼下脚料泥浆中含有大量的蛋白成分，导致鱼油干扰作用尤为明显，采用蛋白酶解法提取鱼油，会带来大量的固体残渣和难以去除的絮状沉淀。
[0006]综上所述，要解决工艺难度呈指数倍提升的鱼下脚料泥浆中多种成分(鱼油、鱼蛋白肽和鱼胶原蛋白肽)的提取分离难题，所需的方法既不可能是照搬旧有的工艺技术，也不是将旧有技术的进行简单复制叠加。
[0007]另外，根据世界上最多研究人员和专家学者参考借鉴的美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库和UniProt蛋白质信息数据库收录的鱼类基因组与蛋白组的信息，无论是海洋鱼类还是淡水鱼类，其蛋白组成包括胶原蛋白与非胶原类的蛋白，它们的水解产物也有所区别，分别是胶原蛋白肽和蛋白肽。在以往的文献或专利报道中，区分胶原蛋白肽和蛋白肽的途径是选择不同的鱼下脚料原料来源；例如：从鱼皮、鱼鳞或鱼头中提取鱼胶原蛋白肽，而从鱼肉组织中提取鱼蛋白肽。然而，面对复杂组成的鱼下脚料泥浆原料，其中富含鱼胶原蛋白肽的鱼头、鱼鳍、鱼骨和鱼尾，与富含蛋白肽(来自于非胶原类蛋白)的鱼肉混合在
一起的棘手情况，无疑亟需设计一整套高效可行的方法来有效且同时区分鱼胶原蛋白肽和鱼蛋白肽。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的，在于根据我国水产加工中实际产生的鱼类下脚料现状，提供一种集约型、高效率、高环保、多产出(鱼油、鱼蛋白肽和鱼胶原蛋白肽)的鱼下脚料泥浆规模化处理方法，以突破制约水产下脚料的高值开发的技术瓶颈。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术的技术解决方案是：一种鱼下脚料泥浆规模化处理方法，其特征在于，其步骤如下：(1)高温酸处理将鱼下脚料泥浆投入反应釜中，加入泥浆重量2～10倍的去离子水，加入酸液调节pH为2～4，处理温度为75～100℃，搅拌2～6小时；酸处理结束后，降温至室温，并加入碱溶液调节pH值6～7之间。(6)连续流离心过滤与油水分离使用连续流离心机高速离心过滤出固体残渣和液体(油水混合物)，过滤的液体使用油水分离设备分离出油相和水相。(7)固体残渣中鱼胶原蛋白肽的制备将连续流离心机高速离心过滤的固体残渣投入反应釜中，加入固体残渣重量0.5～2倍的去离子水，加入碱溶液调节pH值6～9之间，加入固体残渣重量0.5％～5％的蛋白酶，反应温度为45～65℃，反应15分钟～1小时；酶解反应结束后，反应液降温至室温，再使用连续流离心结合相对分子质量为10k～5kDa的纳滤膜去除酶解液中的大分子杂质，所得清液再用相对分子质量为500～200Da的纳滤膜去除小分子杂质和无机盐，并进一步浓缩得到含量≥95％的鱼胶原蛋白肽溶液；最后利用喷雾干燥技术快速干燥得到鱼胶原蛋白肽粉成品。(8)水相中鱼蛋白肽的制备经过油水分离得到的水相，加入鱼下脚料泥浆重量0.01～0.5倍的吸附剂，搅拌0.5～1.5小时；然后用连续流离心机高速离心过滤，滤液用孔径为0.8～0.1μm的陶瓷膜去除其中的固体残渣，所得清液再用相对分子质量为500～200Da的纳滤膜去除小分子杂质和无机盐，并进一步浓缩得到含量≥95％的鱼蛋白肽溶液；最后利用喷雾干燥技术快速干燥得到鱼蛋白肽粉成品。(9)油相中鱼油的制备经过油水分离得到的油相，加入鱼下脚料泥浆重量0.5～5倍的盐溶液，常温下搅拌0.5～1.5小时，然后用连续流离心机高速离心过滤，得到的固体沉淀，加水溶解至溶液，加入经过油水分离得到的水相，通过步骤(4)的吸附脱腥、连续流离心过滤、多级膜分离和喷雾干燥，得到鱼蛋白肽粉成品；而经过连续流离心机高速离心过滤的粗鱼油，加入鱼下脚料泥浆重量0.05～0.5倍的吸附剂进行脱臭脱色脱腥，再通过加压板框过滤，得到油色浅淡、油体透明清澈的鱼油。
[0010]所述步骤(1)中鱼下脚料泥浆原料为海洋鱼类或淡水鱼类经过专用机器脱除鱼鳞、鱼皮，切取背部两片大片鱼肉后，剩下的组织(鱼头、鱼鳍、鱼骨、鱼尾和鱼内脏，以及残
留的鱼肉)经过打浆机混合粉碎成鱼下脚料泥浆；调节pH所使用的酸为硫酸、硝酸、磷酸、盐酸或柠檬酸；调节pH所使用的碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
[0011]所述步骤(2)、(3)、(4)和(5)中所使用的离心机为10000～15000rpm的连续流离心机。步骤(2)油水分离设备包括油水分离桶(5)、升降钢圈(18)、不锈钢镂空固定架(17)、第一升降机(9)和第二升降机(19)，其中，所述的油水分离桶为柔性桶，所述的升降钢圈和油水分离桶均位于不锈钢镂空固定架内，且升降钢圈位于油水分离桶底部；其中，所述的升降钢圈连接第一升降机；且可沿不锈钢镂空固定架上下移动，所述的第二升降机连接油水分离桶；还包括用于观察油水分离桶(5)内的油水分层界面的光源射灯(16)。所述油水分离桶(5)包括底部不锈钢平板(7)、透明柔性壁以及位于上端口的不锈钢固定套环(2)，所述的不锈钢固定套环(2)上设有吊环(1)，透明柔性壁的中上位置设有上油相放液口(4)和上油相放液口控制阀(3)，透明柔性壁的中下位置或底部不锈钢平板(7)设有下水相放液口(6)和下水相放液口控制阀(15)。使用油水分离设备分离出油相和水相的方法为：油水分离桶中倒入油水混合物，静置直至油水分层；同时，由第一升降机控制第一升降杆将升降钢圈放入不锈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种鱼下脚料泥浆规模化处理方法，其特征在于，其步骤如下：(1)高温酸处理将鱼下脚料泥浆投入反应釜中，加入泥浆重量2～10倍的去离子水，加入酸液调节pH为2～4，处理温度为75～100℃，搅拌2～6小时；酸处理结束后，降温至室温，并加入碱溶液调节pH值6～7之间；(2)连续流离心过滤与油水分离使用连续流离心机高速离心过滤出固体残渣和液体，过滤的液体使用油水分离设备分离出油相和水相；(3)固体残渣中鱼胶原蛋白肽的制备将连续流离心机高速离心过滤的固体残渣投入反应釜中，加入固体残渣重量0.5～2倍的去离子水，加入碱溶液调节pH值6～9之间，加入固体残渣重量0.5％～5％的蛋白酶，反应温度为45～65℃，反应15分钟～1小时；酶解反应结束后，反应液降温至室温，再使用连续流离心结合相对分子质量为10k～5kDa的纳滤膜去除酶解液中的大分子杂质，所得清液再用相对分子质量为500～200Da的纳滤膜去除小分子杂质和无机盐，并进一步浓缩得到含量≥95％的鱼胶原蛋白肽溶液；最后利用喷雾干燥技术快速干燥得到鱼胶原蛋白肽粉成品；(4)水相中鱼蛋白肽的制备经过油水分离得到的水相，加入鱼下脚料泥浆重量0.01～0.5倍的吸附剂，搅拌0.5～1.5小时；然后用连续流离心机高速离心过滤，滤液用孔径为0.8～0.1μm的陶瓷膜去除其中的固体残渣，所得清液再用相对分子质量为500～200Da的纳滤膜去除小分子杂质和无机盐，并进一步浓缩得到含量≥95％的鱼蛋白肽溶液；最后利用喷雾干燥技术快速干燥得到鱼蛋白肽粉成品；(5)油相中鱼油的制备经过油水分离得到的油相，加入鱼下脚料泥浆重量0.5～5倍的盐溶液，常温下搅拌0.5～1.5小时，然后用连续流离心机高速离心过滤，得到的固体沉淀，加水溶解至溶液，加入经过油水分离得到的水相，通过步骤(4)的吸附脱腥、连续流离心过滤、多级膜分离和喷雾干燥，得到鱼蛋白肽粉成品；而经过连续流离心机高速离心过滤的粗鱼油，加入鱼下脚料泥浆重量0.05～0.5倍的吸附剂进行脱臭脱色脱腥，再通过加压板框过滤，得到油色浅淡、油体透明清澈的鱼油。2.根据权利要求1所述一种鱼下脚料泥浆规模化处理方法，其特征在于：步骤(1)中鱼下脚料泥浆原料为海洋鱼类或淡水鱼类经过专用机器脱除鱼鳞、鱼皮，切取背部两片大片鱼肉后，剩下的包括鱼头、鱼鳍、鱼骨、鱼尾和鱼内脏，以及残留的鱼肉在内的组织经过打浆机混合粉碎成鱼下脚料泥浆；调节pH所使用的酸为硫酸、硝酸、磷酸、盐酸或柠檬酸；调节pH所使用的碱为氢氧化钠或氢氧化钾。3.根据权利要求1所述一种鱼下脚料泥浆规模化处理方法，其特征在于：步骤(2)、(3)、(4)和(5)中所使用的离心机为10000～15000rpm的连续流离心机。4.根据权利要求1所述一种鱼下脚料泥浆规模化处理方法，其特征在于：步骤(2)油水分离设备包括油水分离桶(5)、升降钢圈(18)、不锈钢镂空固定架(17)、第一升降机(9)和第二升降机(19)，其中，所述的油水分离桶为柔性桶，所述的升降钢圈和油水分离桶均位于不锈钢镂空固定架内，且升降钢圈位于油水分离桶底部；其中，所述的升降钢圈连接第一升降
机；且可沿不锈钢镂空固定架上下移动，所述的第二升降机连接油水分离桶；还包括用于观察油水分离桶(5)内的油水分层界面的光源射灯(16)。5.根据权利要求4所述一种鱼下脚料泥浆规模化处理方法，其特征在于：所述油水分离桶(5)包括底部不锈钢平板(7)、透明柔性壁以及位于上端口的不锈钢固定套环(2)，所述的不锈钢固定套环(2)上设有吊环(1)，透明柔性壁的中上位置设有上油相放液口(4)和上油相放液口控制阀(3)，透明柔性...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思谨，洪专，张怡评，陈伟珠，
申请(专利权)人：自然资源部第三海洋研究所，
类型：发明
国别省市：