一種基于膜處理技術(shù)的魚粉生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于魚粉生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于膜處理技術(shù)的魚粉生產(chǎn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著海洋環(huán)境的不斷惡化和無序的捕撈，使海洋漁業(yè)資源急劇萎縮，致使世界魚粉產(chǎn)量急劇下降。而魚粉加工過程中魚溶漿通常為原料魚重的50%?70%，其中固形物占7%?8%，故開發(fā)魚溶漿對于海洋資源的回收利用具有可觀的經(jīng)濟效益和社會效益，同時也是一項利國利民的產(chǎn)業(yè)化項目，對促進我國飼料工業(yè)持續(xù)健康發(fā)展有重要意義。
[0003]國外對蛋白質(zhì)水解的研究始于100多年前，自1886年起就開始把蛋白質(zhì)水解物應(yīng)用于食品業(yè)。過去采用酸水解，工藝簡單、成本低，但因氨基酸受損嚴重，水解難控制而且還存在安全問題，故而轉(zhuǎn)向酶水解的方向上。酶法水解生產(chǎn)高效且對蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值破壞小，無異味，產(chǎn)品安全性極高，生產(chǎn)條件溫和，成本低，已成為最主要的生產(chǎn)方法。
[0004]純品魚溶漿是由新鮮魚類在制作魚粉的過程中壓榨出的魚溶漿液，經(jīng)濃縮、酶解、噴霧干燥而成。經(jīng)生產(chǎn)工藝加工而成的魚溶漿特點是富含活性低分子肽(寡肽)、?；撬帷⒑塑账?、游離氨基酸、高不飽和脂肪酸、甜菜堿、礦物元素、維生素A、維生素B12、未知生長因子等。按照傳統(tǒng)的消化理論，蛋白質(zhì)食物被動物攝入，在消化道通過消化酶作用后，降解為游離氨基酸的形式在小腸吸收，而人們研究發(fā)現(xiàn)，在小腸存在一個低聚肽(寡肽)吸收通道，蛋白質(zhì)經(jīng)消化降解后，并不一定為完全游離氨基酸才能吸收，而是主要以寡肽的形式吸收，實驗證實寡肽比氨基酸更容易、更快地被機體吸收利用。與游離氨基酸吸收相比，寡肽吸收具有速度快、耗能低、載體不易飽和且可避免與氨基酸吸收之間的競爭(如精氨酸和賴氨酸在吸收時相互競爭載體上的結(jié)合位點而發(fā)生頡頏)。施用暉等(1996)研究發(fā)現(xiàn)，完全以寡肽的形式供給動物時，賴氨酸的吸收速度不再受精氨酸的影響。Rerat等(1998)研究報道，向豬十二指腸灌注寡肽后，血漿胰島素的濃度高于灌注游離氨基酸組。在仔豬生產(chǎn)日糧中添加魚溶漿可以提高糞中乳酸桿菌數(shù)量，降低大腸桿菌數(shù)量、日糧離子濃度和斷乳仔豬的腹瀉率。牛磺酸可加快幼齡動物的生長，具有保護視網(wǎng)膜、心血管系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)的作用，促進脂肪乳化，減少脂肪肝的發(fā)生。核苷酸具有免疫保健作用，增加抗體產(chǎn)生，增強細胞免疫能力，維持腸道和肝臟正常功能，尤其對幼小動物的腹瀉有一定預防和治療效果。它可以促進腸道黏膜創(chuàng)傷的愈合，降低腸炎的發(fā)生，減少并清除體內(nèi)自由基的攻擊。由于含有大量的游離氨基酸和低分子肽等呈味物質(zhì)，因此魚溶漿誘食性較好。其中游離谷氨酸是最有效的風味物質(zhì)，其次是焦谷氨酸和丙氨酸。寡肽也被認為是風味的增效因子?？梢?，魚溶漿對于有效利用蛋白質(zhì)、節(jié)約蛋白質(zhì)資源、提高動物生產(chǎn)性能將大有裨益，同時能夠為人們提供無公害、營養(yǎng)全面、口感良好的安全畜禽產(chǎn)品。魚溶漿開發(fā)和應(yīng)用可部分緩解魚粉供給不足的現(xiàn)狀，而且是水產(chǎn)品加工業(yè)的重要組成部分。魚溶漿作為新型綠色營養(yǎng)性飼料添加劑在畜禽和水產(chǎn)品生產(chǎn)中將會有廣闊的研究和應(yīng)用前景。
[0005]陶瓷膜是以氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯等經(jīng)1600°C高溫燒結(jié)而成的具有多孔結(jié)構(gòu)的精密陶瓷過濾材料。它是由孔隙率30%?50%、孔徑50 nm?15 μπι的陶瓷載體，采用溶膠-凝膠法或其它工藝制作而成的非對稱復合膜。它的結(jié)構(gòu)通常為“三明治”式:支撐層(又稱載體層)、過渡層(又稱中間層)、膜層(又稱功能分離層)。其中支撐層的孔徑一般為I?20 μπι，孔隙率為30%?65%，其作用是增加膜的機械強度；中間層的孔徑比支撐層的孔徑小，其作用是防止膜層制備過程中顆粒向多孔支撐層的滲透，厚度約為20?60 Mi，孔隙率為30%?40%;膜層具有分離功能，孔徑從0.8 nm~l μπι不等，厚度約為3~10 μπι，孔隙率為40%?55%。整個膜的孔徑分布由支撐層到膜層逐漸減小，形成不對稱的結(jié)構(gòu)分布。陶瓷膜根據(jù)孔徑可分為微濾(孔徑大于50 nm)、超濾(孔徑2?50 nm)、納濾(孔徑小于2 nm)等種類。陶瓷膜過濾是一種“錯流過濾”形式的流體分離過程:原料液在膜管內(nèi)高速流動，在壓力驅(qū)動下含小分子組分的澄清滲透液沿與膜面垂直方向(徑向)向外透過膜，含大分子組分的混濁濃縮液被膜截留，從而使流體達到分離、濃縮、純化的目的。
[0006]電滲析技術(shù)是指在電場力作用下離子通過選擇性離子交換膜的膜分離過程，其核心部分為陰陽離子交換膜，即利用陽離子交換膜只允許陽離子通過，陰離子交換膜只允許陰離子通過的特性對溶液中離子進行選擇性分離的技術(shù)。在電場力作用下，溶液中的陰陽離子發(fā)生定向迀移，從一部分水體迀移到另一部分水體，從而達到溶液分離、提純和濃縮的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于針對以上存在的不足，提供一種基于膜處理技術(shù)的魚粉生產(chǎn)系統(tǒng)。
[0008]為此，本發(fā)明提供如下解決方案:
一種基于膜處理技術(shù)的魚粉生產(chǎn)系統(tǒng)，所述魚粉生產(chǎn)系統(tǒng)包括魚溶漿處理系統(tǒng)、膜處理系統(tǒng)和后處理系統(tǒng)，所述魚溶漿處理系統(tǒng)用于對魚進行預處理，所述膜處理系統(tǒng)用于對魚溶漿處理系統(tǒng)處理后得到的魚溶漿進行脫鹽處理，所述后處理系統(tǒng)用于對魚溶漿處理系統(tǒng)處理后得到的沉積物和膜處理系統(tǒng)處理得到的脫鹽產(chǎn)物分別進行后處理，分別得到魚粉。
[0009]進一步地，所述魚溶漿處理系統(tǒng)包括加熱釜、粉碎裝置和第一離心機;所述加熱釜用于對魚進行水煮，所述粉碎裝置用于將水煮后的魚進行粉碎，所述第一離心機用于對粉碎后的魚進行離心分離。
[0010]進一步地，所述第一離心機為臥式離心機。
[0011 ]進一步地，經(jīng)第一離心機離心分離后上層為油脂，中間層為魚溶漿，下層為沉積物。之后，魚溶漿送至膜處理系統(tǒng)進行處理，沉積物送至后處理系統(tǒng)進行處理。
[0012]進一步地，所述膜處理系統(tǒng)包括陶瓷膜系統(tǒng)和電滲析系統(tǒng);所述陶瓷膜系統(tǒng)用于對魚溶漿處理系統(tǒng)處理后得到的魚溶漿進行濃縮處理，所述陶瓷膜系統(tǒng)處理得到的濃縮液進入后處理系統(tǒng);所述電滲析系統(tǒng)用于對陶瓷膜系統(tǒng)處理后得到的透析液進行脫鹽處理，所述電滲析系統(tǒng)處理得到的濃鹽水輸送至污水處理廠，所述電滲析系統(tǒng)的低鹽透析液出口與所述陶瓷膜系統(tǒng)的濃縮液出口通過管道連接至后處理系統(tǒng)。臥式離心機中間層魚溶漿料液由于含有大分子有機物較多(7-8%固含量，料液溫度為80°C)，所以需要采用耐高溫、耐污堵的陶瓷膜先對其進行截留，以緩解后續(xù)電滲析系統(tǒng)的污堵風險，陶瓷膜的濃縮液中含有大量的大分子營養(yǎng)物質(zhì)，而透析液中主要含有小分子營養(yǎng)物質(zhì)；陶瓷膜透析液進入電滲析系統(tǒng)的淡室，濃室注入淡水，通過電滲析系統(tǒng)的處理，淡室料液鹽分不斷迀移到濃室側(cè)，得到濃室含鹽量在3%左右的濃鹽水和淡室含鹽量在0.2%的低鹽透析液，濃鹽水直接排放至污水處理廠。
[0013]進一步地，所述陶瓷膜系統(tǒng)的陶瓷膜孔徑為30nm。
[0014]進一步地，所述陶瓷膜系統(tǒng)的陶瓷膜膜通量為120LMH。
[0015]進一步地，所述后處理系統(tǒng)包括魚溶漿處理系統(tǒng)的后處理系統(tǒng)和膜處理系統(tǒng)的后處理系統(tǒng)，所述魚溶漿處理系統(tǒng)的后處理系統(tǒng)用于對預處理得到的沉積物進行后處理，所述膜處理系統(tǒng)的后處理系統(tǒng)用于對膜處理系統(tǒng)處理得到的脫鹽產(chǎn)物進行后處理。
[0016]進一步地，所述魚溶漿處理系統(tǒng)的后處理系統(tǒng)包括第一噴霧干燥機，所述第一噴霧干燥機用于對魚溶漿處理系統(tǒng)處理得到的沉積物進行干燥處理。
[0017]進一步地，所述膜處理系統(tǒng)的后處理系統(tǒng)包括低溫多效濃縮設(shè)備、酶解罐、第二離心機和第二噴霧干燥機，所述低溫多效濃縮設(shè)備、酶解罐、第二離心機和第二噴霧干燥機通過管道依次連接。電滲析系統(tǒng)處理得到的低鹽透析液與陶瓷膜系統(tǒng)處理得到的濃縮液混合均勻后進入低溫多效濃縮設(shè)備進行濃縮處理，濃縮后固含量在20%左右，再進入酶解罐進行蛋白質(zhì)的酶解，得到小分子肽料液，小分子肽料液經(jīng)過第二離心機處理，最后進入第二噴霧干燥機進行干燥，得到含鹽量在2.2-2.3%之間的魚粉。
[0018]進一步地，所述第二離心機為碟式離心機。
[0019]本發(fā)明所提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
1)本發(fā)明通過使用陶瓷膜系統(tǒng)，使得陶瓷膜系統(tǒng)處理后的透析液中大分子物質(zhì)明顯減少，透析液的粘度降低，同時也使得電滲析系統(tǒng)的清洗周期得到延長；
2)本發(fā)明所使用的陶瓷膜系統(tǒng)所占地的面積比使用沉淀裝置的占地面積更小，自