[发明专利]酶解法从水产品下脚料提取胶原蛋白纤维体污水处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于农副产品深加工技术领域，具体而言涉及从水产品下脚料中提取胶原蛋白的工艺，并对所述工艺产生的污水进行处理，包括蒸馏回收乙醇(可在工艺流程中循环利用)，污水经处理后可达到5类水的标准(可在工艺流程中循环利用)，对工艺流程中产生的废渣等，进行二次酶解发酵，把蛋白质分子酶解转化成氨基酸分子，获取结晶氨基酸产品和生物钙产品。其一：提高了原料的利用率；其二：保护了环境污染。

背景资料

每年我国水产品总产量可达万吨，因此推动了水产品深加工技术的迅速发展，主要包括冷冻干制品、各种鱼糜制品、水产罐头及腌制品等。加工过程产生大量的下脚料，如鱼骨、鱼皮、鱼鳍及一些边角料，约占鱼体重量的30％～50％，其中废弃鱼骨在总废弃物中所占比例最高，约30％～60％。我国每年生产的鱼副产物中，下脚料大约可达到几十万吨，然而这些下脚料并没有得到很好的利用，每年约有万吨的下脚料作为废弃物被丢弃，这不仅造成了资源的浪费，也对环境造成了污染。因此对水产品下脚料的开发利用备受关注。

下脚料中含有大量的蛋白质和钙盐，如骨骼中含有丰富的蛋白、多肽、氨基酸及钙、磷、镁、铁等物质；鱼鳞中富含胶原蛋白。同时，由于下脚料中脂质含量少，因此这样的化学组成比传统的皮类原料更适合于提取胶原蛋白。即可以有效的提高水产品加工的经济效益，同时也解决了口蹄疫、疯牛病可能带来的胶原蛋白安全问题。

目前从水产品下脚料提取胶原蛋白的过程中，会产生大量废弃物和污水，如不处理这些废弃物，同样会产生大量的污染，为解决在提取胶原蛋白过程中产生的废弃物对环境的污染，本发明同时提供了一种处理所述废弃物的工艺。所述工艺不仅有效的处理了废弃物，减少了污染，同时还提高了原材料的利用率，带来了更高的经济收益。

发明内容

本发明公开了一种从水产品下脚料中提取胶原蛋白的工艺，在提取胶原蛋白的过程中会产生污水，为了提高原料利用率，同时降低污水对环境造成的污染，本发明提供了的一种污水处理工艺。

(本发明所述的水产品下脚料优选鱼鳞、鱼骨和鱼皮、鱼肠，由于下脚料中鱼鳞和鱼骨的胶原纤维与羟基磷灰石紧密粘结，提取胶原蛋白前处理进行脱钙处理，可以有利于胶原蛋白的溶出，因此本发明开发了使用柠檬酸对鱼鳞和鱼骨进行脱钙的工艺。并且去除了其中的少量脂肪以及杂蛋白，提高了胶原蛋白的纯度。)

本发明所述胶原蛋白提取工艺包括以下步骤：

1)水产品下脚料的初处理：将新鲜的或解冻的冷冻鱼皮分拣，将鱼鳞和鱼骨与鱼皮分离，去除表面的粘性物质及脂肪，去除部分腥味；

2)鱼鳞鱼骨的脱钙：将去除表面粘性物质及脂肪的鱼鳞和鱼骨，清洗沥干后脱钙；

3)处理后下脚料的粉碎：将脱钙后的鱼鳞和鱼骨，清洗后的鱼皮粉碎；

4)酶解发酵：将粉碎后的鱼鳞和鱼骨与粉碎后的鱼皮混合均匀后，用蛋白酶水解；

5)抽滤：将酶解后的产物首先用抽滤槽抽滤，除去未酶解的下脚料滤渣；

6)超滤：将抽滤后得到的滤液通过超滤膜进行超滤，除去分量大于5万道尔顿的杂质，优先选用高通量8040超滤膜；

7)纳滤：将超滤得到的滤液通过纳滤机进行过滤，使水及小分子物质透过滤膜，如氨基酸等分子量大于80道尔顿的物质被截留；

8)沉淀：向纳滤中未透过纳滤膜的溶液添加乙醇，低温沉淀胶原蛋白和氨基酸。

其中所述的水产品下脚料的初处理具体为：将新鲜的或解冻的冷冻鱼皮分拣，将鱼鳞和鱼骨与鱼皮分离；分离后的鱼鳞和鱼骨浸泡在50℃温水中10～30min，去除部分腥味；将去杂后的鱼皮浸入50℃温水中10～30分钟，去除表面的粘性物质及脂肪，去除部分腥味，用清水反复冲洗至无浮液并沥干，将沥干后的鱼皮粉碎；

其中所述的鱼鳞鱼骨的脱钙：用清水反复冲洗至无浮液并沥干，之后用柠檬酸浸泡、振荡脱钙2～4小时，其中柠檬酸的浓度为6～15％鱼鳞和鱼骨与柠檬酸的比例优选1∶12～24(W/V单位为g/ml)，之后用清水冲洗至中性，沥干备用；

其中所述的酶解发酵：将粉碎后的鱼鳞和鱼骨与粉碎后的鱼皮混合均匀后，加水稀释到8％，在搅拌器上预热至50℃，用30％(w/v g/ml)的氢氧化钠调节PH7.0，按下脚料的投料重量的4％加入中性蛋白酶，按下脚料的投料重量的2％加入风味蛋白酶进行水解，恒温50℃左右，在搅拌器搅拌的条件下反应3h，然后加热至80℃反应5min。在灭酶后加入下脚料的投料重量0.5％～1.5％的复合活性炭搅拌40～60min进行脱色脱腥，过滤得脱腥脱色后的鱼胶原蛋白上清液；