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鱼鳞有机酸钙、胶原蛋白及胶原多肽联产工艺与工厂设计

作　者: 王希搏
导　师: 熊善柏
学　校: 华中农业大学
专　业: 食品工程
关键词: 鱼鳞脱灰提取联产工艺工厂设计
分类号: TS254.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

我国是世界水产品生产和消费大国,2011年用于加工的水产品总量为1980多万吨。鱼鳞是有鳞鱼加工的主要副产品之一,我国每年因加工所产生的鱼鳞高达65余万吨。鱼鳞中大约含有50%-70%的蛋白质(80%以上为胶原蛋白)和20%-50%的灰分。以鱼鳞为原料,生产有机酸钙、胶原蛋白和胶原多肽等产品,可显著提高鱼鳞的经济价值。本课题以沙丁鱼,草鱼和白鲢等鱼鳞为研究对象,在比较研究鱼鳞脱灰、胶原蛋白、胶原多肽等提取工艺的基础上,建立有机酸钙、胶原蛋白及胶原多肽的联产工艺,并进行工厂设计,建立了HACCP体系,为鱼胶原类产品的工业化生产提供依据。主要研究内容及结果如下：(1)比较研究了鱼鳞的脱灰工艺及参数。研究了柠檬酸脱灰工艺与超声辅助脱灰工艺对鱼鳞脱灰效果的影响,酸浓度、脱灰时间、料液比和搅拌速率对鱼鳞脱灰有显著影响。采用柠檬酸脱灰工艺时,采用10%柠檬酸、料液比1：15、搅拌速度150r/min,脱灰处理6h；采用超声波辅助脱灰工艺时,选用6%柠檬酸、料液比1：20、功率120w的超声波辅助脱灰3h。上述两种脱灰工艺处理后的鱼鳞灰分含量分别为0.61%和0.13%。(2)比较研究了胶原蛋白的提取工艺及参数。研究了0.5mol/L醋酸、1%柠檬酸、超声波、微波等处理对胶原蛋白提取率的影响。在提取过程中进行超声波处理可提高胶原蛋白的提取效率,且超声功率、料液比、时间和加酶量对胶原蛋白提取率有显著影响,其适宜的提取条件为料液比1：20、加酶量2000U/gpro、超声波功率180w、提取时间8h。在该条件下鱼鳞中胶原蛋白的提取率可达54.79%。(3)比较研究了胶原多肽的制备工艺及参数。前处理对胶原多肽提取率有显著影响,超声波预处理能提高胶原多肽的提取率。蛋白酶种类对鱼鳞中胶原多肽提取率有显著影响,在六种蛋白酶中,胃蛋白酶的提取率最高,酶解温度、起始pH、底物浓度和加酶量等对胶原多肽提取率有显著影响(p<0.05),其适宜酶解条件为：底物浓度5%,起始pH2.0,酶添加量280U/gpro,酶解温度为65℃,酶解时间120min。在该条件下胶原多肽的提取率能达到85.96%。(4)研究了原料特性对产品品质的影响。鱼鳞种类、贮藏、破碎、脱脂、减菌处理等对鱼类胶原产品的品质和生产工艺有较大影响。不同种类的鱼鳞的胶原蛋白、灰分含量有显著差别,鲢鱼鱼鳞中胶原蛋白含量最高,其次是草鱼的、沙丁鱼鱼鳞的最低,而灰分含量相反。贮藏后鱼鳞的加工特性比新鲜鱼鳞的差。NaOH和饱和石灰水处理均有较好的脱脂效果；臭氧水和双氧水前处理都能较好的降低成品中的含菌量,且双氧水处理组鱼鳞提取的胶原多肽喷雾干燥产品颜色更洁白。(5)联产工艺的建立与年处理1000吨鱼鳞的工厂设计。在对鱼鳞脱灰以及胶原蛋白提取、胶原多肽制备的工艺进行比较研究的基础上,建立了鱼鳞有机酸钙、胶原蛋白、胶原多肽的联产工艺,即先用有机酸超声波辅助脱灰生产柠檬酸钙,再用胃蛋白酶酶促增溶提取大分子的胶原蛋白,最后用高温酶解生产胶原多肽。对年处理1000吨鱼鳞的联产生产线进行了工厂设计。

全文目录

目录  4-6
摘要  6-8
Abstract  8-10
1 前言  10-20
  1.1 水产品加工与副产物综合利用  10-11
  1.2 鱼胶原类产品的制备及影响因素  11-15
  1.3 鱼胶原类产品的特性和应用  15-17
  1.4 研究的目的与主要内容  17-20
2 材料与方法  20-24
  2.1 试验材料  20-21
  2.2 主要仪器  21
  2.3 试验方法  21-24
3 结果与分析  24-49
  3.1 鱼鳞的脱灰工艺及参数的比较研究  24-31
  3.2 胶原蛋白的提取工艺及参数的比较研究  31-36
  3.3 胶原多肽的制备工艺及参数的比较研究  36-40
  3.4 原料特性对工艺及产品品质的影响  40-47
  3.5 联产工艺的建立  47-49
4 年处理1000吨鱼鳞工厂设计  49-75
  4.1 引言  49
  4.2 工艺设计  49-64
  4.3 车间平面设计  64-66
  4.4 厂址选择和总平面设计  66-67
  4.5 工厂卫生和环境保护  67-70
  4.6 经济分析  70-74
  4.7 小结  74-75
5 鱼鳞有机酸钙、胶原蛋白及胶原多肽联产中的HACCP体系  75-84
  5.1 HACCP的基本原理  75
  5.2 HACCP小组的组成  75
  5.3 产品特性的描述  75
  5.4 产品的预期用途和消费人群  75-76
  5.5 产品的质量标准  76-77
  5.6 生产工艺流程  77-79
  5.7 联产过程的危害分析与关键控制点的确定  79-81
  5.8 联产过程中的关键控制点的确定  81-82
  5.9 CCP关键限值及纠偏措施  82-83
  5.10 HACCP计划的执行和验证  83
  5.11 文件和记录的保持程序  83
  5.12 小结  83-84
6 讨论  84-86
  6.1 超声波在胶原类产品生产中的应用  84
  6.2 蛋白酶种类对酶解产物特性的影响  84-85
  6.3 胶原类产品联产工艺的建立  85-86
7 结论  86-87
参考文献  87-94
致谢  94-95
附录  95-99

鱼鳞有机酸钙、胶原蛋白及胶原多肽联产工艺与工厂设计

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