魚(yú)粉生產(chǎn)廢棄榨液的處理技術(shù)（振動(dòng)篩的應(yīng)用）

恒宇振動(dòng)篩

魚(yú)粉廠在魚(yú)粉生產(chǎn)過(guò)程中，原料魚(yú)經(jīng)蒸煮、壓榨產(chǎn)生的廢棄榨液又稱之為魚(yú)汁。2002年我國(guó)魚(yú)粉的產(chǎn)量達(dá)48。43萬(wàn)噸[1]，2004年大約在35萬(wàn)噸左右[2]，在魚(yú)粉加工過(guò)程中，每生產(chǎn)1噸魚(yú)粉，可產(chǎn)生3- 3．5噸廢水魚(yú)汁[3]。目前我國(guó)魚(yú)粉加工企業(yè)尤其是生產(chǎn)規(guī)模小的企業(yè)，常常將廢水魚(yú)汁作為廢棄物直接排放到環(huán)境中，廢水魚(yú)汁中的化學(xué)耗氧量(COD)約為60×105mg／L[4]，會(huì)嚴(yán)重污染周圍的環(huán)境和海洋水質(zhì)。同時(shí)廢水魚(yú)汁中營(yíng)養(yǎng)成分極豐富，含大量易消化吸收的可溶性蛋白質(zhì)、維生素和無(wú)機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[5]?；厥绽脧U棄榨液中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)擴(kuò)白質(zhì)資源，避免環(huán)境污染有著重要意義。

魚(yú)汁含有豐富蛋白質(zhì)，易于微生物的生長(zhǎng)繁殖，特別容易變色變味、甚至腐敗變質(zhì)[6]。夏天魚(yú)汁放置12小時(shí)，冬天放置24小時(shí)以上就會(huì)變味發(fā)臭。這給魚(yú)汁回收利用帶來(lái)了困難。廢水魚(yú)汁濃縮保鮮技術(shù)研究旨在解決魚(yú)汁易腐敗變質(zhì)的技術(shù)難題，為廢水魚(yú)汁的進(jìn)一步工業(yè)化開(kāi)發(fā)利用提供技術(shù)保障。

1 試驗(yàn)材料與方法

1．1 試驗(yàn)材料和主要儀器
魚(yú)汁：呂泗漁場(chǎng)魚(yú)粉廠提供。主要儀器：紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(上海分析儀器廠制造)；電子天平(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司制造)；數(shù)控恒溫水浴鍋(南京國(guó)華科學(xué)儀器廠制造)；電熱鼓風(fēng)干燥箱(南京實(shí)驗(yàn)儀器廠制造)；臺(tái)式離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠制造)；多功能pH計(jì)(上海三信儀表廠制造)；消化爐(上海新嘉電子有限公司制造)；立835—50氨基酸自動(dòng)分析儀(日本El立公司制造)。

1．2 試驗(yàn)方法

總氮和無(wú)機(jī)氮測(cè)定：按照GB／T5009．39規(guī)定的方法；蛋白質(zhì)含量測(cè)定：采用凱氏定氮法，按照GB／T5009．39規(guī)定的方法；氨基態(tài)氮測(cè)定：采用甲醛滴定法，按照GB一18186—2000規(guī)定的方法；可溶性氮的測(cè)定：取不同酶水解液5ml加入1O％三氯乙酸溶液5ml與之混合，放置30min后在轉(zhuǎn)數(shù)4000r／min下離心15rain，用凱氏定氮法測(cè)定上清液中的可溶性氮的濃度。

2 結(jié)果與討論

魚(yú)粉生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)壓榨機(jī)壓榨下來(lái)的廢水魚(yú)汁含魚(yú)油、魚(yú)肉顆粒等懸浮物。魚(yú)油屬于多不飽和脂肪酸，易氧化并產(chǎn)生較重腥味；魚(yú)肉顆粒等懸浮物主要成分是蛋白質(zhì)，可回收加入魚(yú)粉；經(jīng)分離后的魚(yú)汁中的可溶性蛋白質(zhì)性質(zhì)相似，這有利于魚(yú)汁進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用的工藝條件控制，如水解速度和水解終點(diǎn)的控制。通過(guò)固、液、油的分離技術(shù)和魚(yú)汁的濃縮后得到的濃縮魚(yú)汁的保鮮期是否能滿足開(kāi)發(fā)利用廢水魚(yú)汁進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的要求，是廢水魚(yú)汁開(kāi)發(fā)利用的前提與關(guān)鍵。

2．1 廢水魚(yú)汁預(yù)處理工藝流程

廢水魚(yú)汁一靜置分油一振動(dòng)篩一濃縮器一濃縮魚(yú)汁。

2．2 廢水魚(yú)汁中魚(yú)油分離

廢水魚(yú)汁中魚(yú)油含量因不同季節(jié)、不同魚(yú)品種而不同，但 一般在1．50％～15％。廢水魚(yú)汁中魚(yú)油的存在，影響到廢水魚(yú)汁的水解效果，尤其是酸水解過(guò)程中魚(yú)油的存在可能在水解過(guò)程中生成甘油和脂肪酸，而甘油又可能進(jìn)一步和鹽酸作用生成氯丙醇[7]。氯丙醇一旦形成，難以去除。同時(shí)魚(yú)油的存在對(duì)廢水魚(yú)汁的保鮮及進(jìn)一步加工均有不利的影響和干擾。分離魚(yú)油的常規(guī)方法是用立式碟片離心機(jī)，但該法容易造成魚(yú)油乳化，魚(yú)汁中殘油量超過(guò)1％。觀察發(fā)現(xiàn)，在壓榨機(jī)下魚(yú)汁接受槽中流出的魚(yú)汁中的魚(yú)油基本漂在液面上沒(méi)有乳化。從魚(yú)汁槽的中下部引出的魚(yú)汁中魚(yú)油含量很低(0．5％以下)，將該魚(yú)汁再靜置1h以上，就可以獲得含魚(yú)油≤0．1％的魚(yú)汁。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：不經(jīng)靜置魚(yú)汁中魚(yú)抽含量為0．48％；靜置0．5h，魚(yú)汁中魚(yú)油含量減少到0．21％；靜置lh。魚(yú)汁中魚(yú)油含量?jī)H為0．09％。經(jīng)測(cè)定，魚(yú)汁和魚(yú)油的密度差距較大，可以采用靜置分離方法進(jìn)行廢水魚(yú)汁中魚(yú)油分離，首先從壓榨機(jī)下魚(yú)汁接受槽中進(jìn)行廢水魚(yú)汁的魚(yú)油的初分離，然后于儲(chǔ)罐內(nèi)靜置4～5h后用蠕動(dòng)泵虹吸去上層的魚(yú)油，結(jié)果表明可基本去除魚(yú)汁中的魚(yú)油，使殘留魚(yú)油總量<0．1％(一般在0．05％左右)。

2．3 廢魚(yú)汁中固體懸浮物的分離研究

廢魚(yú)汁中固體懸浮物主要是壓榨過(guò)程中從濾網(wǎng)中擠出的魚(yú)肉顆粒，分離方法有自然靜置分離、過(guò)濾分離、離心分離、振動(dòng)篩分離。由于魚(yú)汁中較小的顆粒沉降速度較慢，靜置分離較困難，同時(shí)魚(yú)汁易腐敗變質(zhì)，也不允許較長(zhǎng)時(shí)間的靜置分離。自然靜置分離不合魚(yú)汁固體懸浮物的分離。由于魚(yú)汁是過(guò)濾分離過(guò)程產(chǎn)生的廢水，因而過(guò)濾分離不能將廢魚(yú)汁所含的固體懸浮物分離。離心機(jī)分離雖可將魚(yú)汁中的懸浮物進(jìn)行分離，但投資大，成本高，操作復(fù)雜，排渣時(shí)液體的損失量也較大。選擇80目和100目雙
層不銹鋼篩網(wǎng)振蕩分離，能夠較好地將廢魚(yú)汁中的懸浮物分離，而且成本較低，操作較簡(jiǎn)單。因此振蕩篩分離是分離廢水魚(yú)汁中固體懸浮物的最佳方法。

2．4 廢水魚(yú)汁的濃縮

對(duì)分離魚(yú)油和懸浮顆粒的魚(yú)汁進(jìn)行濃縮，是為了適合蛋白酶水解的底物濃度，同時(shí)為了減少貯存體積，便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。由于廢魚(yú)汁中含有大量的熱敏物質(zhì)，濃縮過(guò)程中易結(jié)垢、結(jié)焦，因而需降低熱傳導(dǎo)效率和濃縮速度。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)表明，選擇降膜式雙效或三效濃縮器效果較好，而不宜選用塔式和升膜式濃縮器。初步分離、濃縮后的魚(yú)汁經(jīng)測(cè)定分析，結(jié)果表明：蛋白含量約為27％，pH值為6．3，顏色呈黃棕色，伴有香味。濃縮魚(yú)汁的營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表l。


表2是濃縮魚(yú)汁的氨基酸含量及組成比例。濃縮魚(yú)汁含有l(wèi)8種氨基酸，總量為16．52％。其中必需氨基酸占總氨基酸含量的45％左右。

2．5 魚(yú)汁的保鮮研究

魚(yú)汁的基礎(chǔ)研究表明，魚(yú)汁營(yíng)養(yǎng)成分極豐富，特別容易滋生細(xì)菌而腐敗。夏天魚(yú)汁放置12h，冬天放置24h 1~．Ida就會(huì)變味發(fā)臭。因此魚(yú)汁保鮮是魚(yú)汁實(shí)現(xiàn)工業(yè)化開(kāi)發(fā)利用首先要攻克的難關(guān)。保鮮劑篩選研究是選擇國(guó)家允許使用于魚(yú)、肉、蛋、禽類食品保鮮的食品防腐保鮮劑，分別用山梨酸鉀、雙乙酸鈉、乳酸鏈球菌素這3種保鮮劑對(duì)魚(yú)汁濃縮液進(jìn)行保鮮技術(shù)研究，結(jié)果表3所示，乳酸鏈球菌素在3％濃度下，魚(yú)汁保鮮期可達(dá)4個(gè)月。這對(duì)于廢水魚(yú)汁的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供了可靠的保證。

3 小結(jié)

魚(yú)粉生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄榨液又稱之為魚(yú)汁，魚(yú)汁中魚(yú)油的分離采用靜置分離法，可使魚(yú)汁中魚(yú)油含量降至0．1％以下。魚(yú)汁中固體懸浮物采用80目和100目雙層不銹鋼濾網(wǎng)振動(dòng)篩分離，可將魚(yú)汁中懸浮顆粒分離。魚(yú)汁濃縮采用降膜式雙效或三效濃縮器濃縮，可避免魚(yú)汁中熱敏物質(zhì)的結(jié)垢、結(jié)焦，降低能耗。經(jīng)靜置分離去除魚(yú)油、振動(dòng)篩分離去除懸浮顆粒、降膜式濃縮等一系列處理，獲得的濃縮魚(yú)汁完全滿足開(kāi)發(fā)利用的要求，為魚(yú)汁進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供技術(shù)保障。研究篩選獲得的保鮮劑可用作濃縮魚(yú)汁的保鮮；濃縮魚(yú)汁的保鮮期可達(dá)3個(gè)月以上，滿足魚(yú)汁工業(yè)化開(kāi)發(fā)利用的要求。

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