南極磷蝦酶解液脫氟技術(shù)的研究.pdf

1、南極磷蝦整蝦中的氟含量為1103mg/kg,酶解后得到南極磷蝦酶解液中的氟含量高達(dá)70mg/kg,對(duì)攝入人群的安全構(gòu)成潛在威脅,是酶解液進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用的瓶頸問(wèn)題。本文以脫除南極磷蝦酶解液中過(guò)量的氟為目的,研究了納濾法、電滲析法、化學(xué)-生物法三種不同方法對(duì)南極磷蝦酶解液的脫氟效果,為南極磷蝦酶解液的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供技術(shù)支持。研究得到的主要結(jié)論如下:
　　 1)研究了利用納濾技術(shù)進(jìn)行南極磷蝦酶解液脫鹽同時(shí)脫氟的工藝。研究了物料濃度

2、(稀釋倍數(shù))、操作壓力、運(yùn)行時(shí)間對(duì)酶解液脫氟效果的影響,最終確定納濾脫氟操作的最佳工藝條件為:操作時(shí)間10min,操作電壓1.6Mpa,料液稀釋1.5倍進(jìn)樣。
　　 在最佳工藝條件下進(jìn)行間歇恒容納濾脫氟,最終可以將酶解液氟含量由49.97mg/kg降低至2.45mg/kg。采用納濾法對(duì)酶解液進(jìn)行脫氟,能在脫氟的同時(shí)脫除酶解液中大部分的鹽,但是考慮到前處理過(guò)程中的總氮和氨基氮損失,脫氟過(guò)程中酶解液的總氮損失22.5％,氨基氮損失1

3、5.7％,納濾法脫氟的營(yíng)養(yǎng)成分損失比較嚴(yán)重,綜合效果不甚理想。
　　 2)研究電滲析法脫除南極磷蝦酶解液中的氟。分別探討了不同電壓、流速和溫度對(duì)南極磷蝦酶解液脫氟效果的影響,并對(duì)膜的清洗作了初步研究。研究結(jié)果表明,提高操作電壓有利于脫氟的進(jìn)行,但是操作電壓過(guò)高容易導(dǎo)致電滲析器發(fā)生濃差極化,并且電壓高時(shí)的氨基氮損失率也大;提高淡水流速有利于縮短脫氟時(shí)間,提高電流效率;提高溫度有利于加快電滲析脫氟的進(jìn)程。最終得到電滲析的最佳運(yùn)行條件

4、為:電滲析溫度30±2℃,淡水流速控制為60L/h,恒壓操作電壓控制為20V。
　　 在最佳工藝下進(jìn)行電滲析,可以將酶解液中的氟含量由58.97mg/kg降低至1.25mg/kg。采用電滲析法對(duì)酶解液進(jìn)行脫氟,得到酶解液的氟含量低,脫氟效果好,但是在電滲析后,酶解液的氨基氮損失為14.9％,總氮損失19.0％,營(yíng)養(yǎng)成分損失略微偏高;而電滲析法的優(yōu)越性在于,脫氟的同時(shí)可以將酶解液中大部分的鹽同時(shí)脫除,有利于產(chǎn)品的進(jìn)一步調(diào)味。

5、>　　 3)對(duì)氯化鈣沉降法脫除南極磷蝦酶解液中的氟進(jìn)行研究,在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化,建立了氯化鈣法脫氟的數(shù)學(xué)模型,模型擬合程度良好,能較好的預(yù)測(cè)南極磷蝦酶酶解液脫氟率與氯化鈣添加量、初始pH值和反應(yīng)溫度之間各個(gè)影響因素的關(guān)系。
　　 通過(guò)響應(yīng)面法優(yōu)化得到對(duì)南極磷蝦酶解液氯化鈣法脫氟的最佳工藝為:氯化鈣添加量1.38％,初始pH值9.0,反應(yīng)溫度20℃。此條件下脫氟后酶解液氟含量為8.3mg/L,實(shí)際脫氟率達(dá)到理論預(yù)

6、測(cè)值的97.89％,與預(yù)測(cè)值有較好的一致性。
　　 在氯化鈣法脫氟的基礎(chǔ)上,尋找到一種生物脫氟劑,能夠高效的脫除磷蝦酶解液中殘余的氟,打破了氯化鈣法脫氟極限為20～30mg/kg的限制,將酶解液中的氟含量成功降低至～2mg/kg,并且此過(guò)程中對(duì)酶解液的營(yíng)養(yǎng)成分影響較小(總氮損失9.6％,氨基氮損失6.80％),01。采用化學(xué).生物法對(duì)酶解液進(jìn)行脫氟,得到酶解液的氟含量低,對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分破壞小,且耗時(shí)短,簡(jiǎn)單高效,是一種較為理想的酶解