專利名稱：一種回收魚糜漂洗水中水溶性蛋白的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種蛋白回收方法，尤其涉及一種回收魚糜漂洗水中水溶性蛋白的方法。
背景技術：
魚糜在加工生產過程中會在前處理當中對魚肉進行漂洗，以去除其水溶性的蛋白酶與血紅素，最終達到提高魚糜品質的目的。長期以來，由于沒有有效的方法回收蛋白，同時漂洗水中亦混有大量油脂，并帶有濃厚的腥味，生產企業(yè)大多直接將魚糜漂洗水作為エ業(yè)廢水直接排出，如此不僅給污水處理帶來巨大的壓力，而且造成蛋白質資源的大量浪費。迄今為止，國內外已報道的關于魚糜漂洗水回收的方法有PH調節(jié)法、超濾法、離子交換法和絮凝法等。其中超濾法分離效果好，但生產成本過高，且超濾膜容易因油脂凝固造成堵塞；離子交換法操作復雜，處理量小，且蛋白的回收率不高；絮凝法雖具有良好的蛋白回收效果，但所得的蛋白產品中所混雜的絮凝劑難以去除，直接影響其應用范圍；PH調節(jié)法則相對生產企業(yè)而言，簡單易行，但目前所見報道的蛋白回收率低，分離效果不好。因此，開發(fā)一種有效、簡單易行的蛋白回收方法，對于提高魚糜生產企業(yè)的經濟效益，實現資源的有效利用，特別是實現魚糜加工企業(yè)向環(huán)境友好型可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供ー種簡便、高效回收魚糜漂洗水中水溶性蛋白的方法。為實現上述目的，本發(fā)明提供以下具體技術方案
回收魚糜漂洗水中水溶性蛋白的方法，包括如下步驟
鹽法低溫脫脂往魚糜漂洗水中添加一定量的食鹽NaCl，控制整個過程漂洗水溫度在10° C以下，攪拌一定時間，充分溶解食鹽，靜置一定時間，使油脂析出井上浮于表面；其中所述的食鹽添加重量為魚糜漂洗水體積重量的0. I — 5%,優(yōu)選為2 — 4%,更優(yōu)選為3%。所述的攪拌一定時間和靜置一定時間以食鹽的實際充分溶解與油脂有效析出效果來定，t匕如攪拌30分鐘，靜置ー小時；等電點沉降蛋白中，靜置時間以料液充分分層為準，比如靜置三小時。 等電點沉降蛋白向上述步驟所得料液加酸(比如為5 mol/L HCl)至溶液pH為
4.0-5. 0,靜置一定時間,使其充分分層；
蛋白初步回收用泵將所得料液上清部分排出，收集下層蛋白沉降層；其中所排出的料液上清，蛋白濃度應低于5 g/L，以便后續(xù)的污水處理。離心法回收蛋白利用臥式連續(xù)離心機一定轉速，一定流速，分離所得蛋白液。離心法回收蛋白中，流速根據所配離心裝置性能并考慮最后蛋白回收率進行調整，優(yōu)選為流速500-1000 1^/1^11，轉速8，000轉/秒。料液流速以可根據エ廠所配離心裝置性能進行適當調整，但流速與最后蛋白回收率成反比，需綜合考慮整體能耗與產率進行優(yōu)化調節(jié)。
所述的蛋白液加堿緩慢調節(jié)pH至中性，加抗凍劑，攪拌均勻，通過成型機包裝成品，凍藏。所述的抗凍劑由蔗糖、海藻糖、山梨醇按適當比例復配，優(yōu)選為2:1:1的重量比例，以蛋白量的5-10 %添加。所述的蛋白料液還可以通過旋轉式噴霧干燥塔，噴霧干燥成蛋白粉。進料流速以可根據エ廠所配噴霧干燥裝置性能進行適當調整，并綜合考慮整體能耗與產率進行優(yōu)化調節(jié)。蛋白料液還可添加適量無機鹽或糖類降低蛋白的吸濕性與粘度。本發(fā)明還保護根據上述方法所得到的蛋白。本發(fā)明通過添加食鹽的方法增強漂洗水中蛋白的離子強度，使蛋白在等電點處沉降效果得到明顯提高，最終達到高效回收水溶性蛋白的效果。本發(fā)明所優(yōu)選使用的3%鹽濃度不僅適用于魚糜制品的應用，其鹽度與海水接近，更為沿海企業(yè)的廢水排放提供便利；同時，該法實現脂肪與不良風味的有效去除，所得的蛋白產品無明顯腥味，脂肪含量低，其僅含的食鹽分離簡單，應用范圍廣。 本發(fā)明的エ藝設計原理是在低溫，高水溶性蛋白濃度(30 g/L以上)情況下，通過加鹽的方法，增強料液的離子強度，使與蛋白以疏水鍵結合的油脂與蛋白分離析出，并在低溫情況下凝結在料液表層，從而達到去除油脂的目的。通過調節(jié)pH的方法，使蛋白質在等電點pH下，由于靜電排斥作用凝聚沉降，此外由于通過添加食鹽的方式増加料液的離子強度，其水溶性蛋白的靜電排斥作用亦被加強，所以沉降效果明顯提高。同時，通過料液分離，漂洗水中的不良風味亦與蛋白有效分離從而達到蛋白除腥除臭的目的。本發(fā)明的有益效果為
本發(fā)明通過添加食鹽的方法增強漂洗水中蛋白的離子強度，使蛋白在等電點處沉降效果得到明顯提高，最終達到高效回收水溶性蛋白的效果。本發(fā)明所優(yōu)選使用3 %的鹽濃度不僅適用于魚糜制品的生產，其鹽度與海水接近，更為沿海企業(yè)的廢水排放提供便利；同吋，該法實現脂肪與不良風味的有效去除，所得的蛋白產品無明顯腥味，脂肪含量低，其僅含的食鹽分離簡單，應用范圍廣。本發(fā)明主要采用了加鹽法增強漂洗水的離子強度，低溫靜置去除油脂，再通過等電點法沉降蛋白，從而實現漂洗水中蛋白的高效快速分離。本發(fā)明首次采用添加食鹽的方法對傳統(tǒng)等電點法進行改迸，實現水溶性蛋白的高效回收。


圖I為藍圓鰺魚糜漂洗水在無添加鹽時不同pH條件下的回收率圖，其中，漂洗水蛋白濃度為30 g/L，溫度為10 ° C，利用離心法對蛋白進行回收；
圖2為藍圓鰺魚糜漂洗水在NaCl添加量為3 %時不同pH條件下的回收率圖，其中，漂洗水蛋白濃度為30 g/L，溫度為10 ° C，利用離心法對蛋白進行回收；
圖3為藍圓鰺魚糜漂洗水在NaCl添加量為6 %時不同pH條件下的回收率圖，其中，漂洗水蛋白濃度為30 g/L，溫度為10 ° C，利用離心法對蛋白進行回收；
圖4為藍圓鰺魚糜漂洗水在NaCl添加量為3 %時不同蛋白濃度下的回收率圖，其中，漂洗水PH為4. 0，溫度為10 ° C，利用離心法對蛋白進行回收；圖5為NaCl添加量對藍圓鰺魚糜漂洗水中蛋白回收率的影響，其中，漂洗水pH為4. O，蛋白濃度為30 g/L，溫度為10 ° C，利用離心法對蛋白進行回收。
具體實施例方式下面將結合實施例對本發(fā)明的實施方案進行詳細描述，但是本領域技術人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發(fā)明，而不應視為限定本發(fā)明的范圍。實施例中未注明具體技術或條件者，按照本領域內的文獻所描述的技術或條件或者按照產品說 明書進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市購獲得的常規(guī)產品。實施例I :藍圓鰺魚糜漂洗水的制備
1、從農貿市場購買肉質好、色澤鮮亮的藍圓鰺為原料，用潔凈的冰水沖洗，去除表面附著的污物和細菌，然后剖割、去頭、去內臟、再用水進行第二次清洗，一般洗滌2 3次；
2、將魚體上的魚肉分離出來，用:TlO° C的水慢速攪拌10 min，靜置，如此漂洗2 3次后，用離心機(Beckman, avanti-25)離心脫水,收集以上離心所得的上清液部分，即為魚糜漂洗水。實施例2 :回收藍圓鰺魚糜漂洗水中的水溶性蛋白
1、鹽法低溫脫脂稱取300g食鹽緩慢加入實施例I所得的IOL的藍圓鰺魚糜漂洗水中(漂洗水蛋白濃度90 g/L)，控制整個過程漂洗水溫度在10° C以下，攪拌30分鐘，充分溶解食鹽，靜置ー小時，使油脂析出井上浮于表面，去除料液表面漂浮的油脂；
2、等電點沉降蛋白向所得料液加酸(5mol/L HCl)至溶液pH至4.0，靜置三小吋；
3、蛋白初步回收將已分層的所得料液上清部分除去，收集下層蛋白沉降層；
4、離心法回收蛋白利用高速連續(xù)離心機(GW145L，佳毅(上海)機械設備有限公司)分離中所得蛋白液，轉速8，000轉/秒,流速500 mL/min ；
5、通過Folin-酚法試劑盒(美國伯樂公司)測定蛋白含量，計算蛋白回收率所得蛋白濕重4722 g，水份含量83 %，蛋白回收率89. 2 % ；
6、所得蛋白加堿(10mol/L NaOH)緩慢調節(jié)pH至中性,加抗凍劑377 g (其中鹿糖:海藻糖山梨醇=2:1:1，重量比)，攪拌均勻，通過成型機包裝成品，凍藏。實施例3 :回收藍圓鰺魚糜漂洗水中的水溶性蛋白
1、鹽法低溫脫脂稱取90g食鹽緩慢加入3 L的藍圓鰺魚糜漂洗水中(漂洗水蛋白濃度90 g/L)，控制整個過程漂洗水溫度在10° C以下，攪拌30分鐘，充分溶解食鹽，靜置一小吋，使油脂析出井上浮于表面，去除料液表面漂浮的油脂；
2、等電點沉降蛋白向所得料液加酸至溶液pH至4.0，靜置三小時；
3、蛋白初步回收將已分層的所得料液上清部分除去，收集下層蛋白沉降層；
4、噴霧干燥法回收蛋白所得蛋白料液通過旋轉式噴霧干燥機(SP-1500，上海順儀科技)，進ロ溫度115° C，進料速度30 mL/min，噴霧干燥成蛋白粉；
5、通過Folin-酚法試劑盒(伯樂公司)測定蛋白含量，計算蛋白回收率；
6、所得蛋白干重260g，水份含量4 %，蛋白回收率92. 4 %。實施例4 :魚糜漂洗水在無添加鹽時不同pH條件下的回收率
I、取魚糜漂洗水(漂洗水蛋白濃度90 g/L)3. 5 L，添加同體積冰水，攪勻，得到7L蛋白濃度為45 g/L漂洗水，攪拌30分鐘，將所得料液平分成35份，每份200 mL;2、等電點沉降蛋白將上述35份料液分7組，每組5個平行，分別加酸(5mol/L HCl)調節(jié)溶液pH至3. 5，4，4. 5，5，5，5，6，6. 5，再定容至300 mL，靜置三小時，其料液最終蛋白濃度為30 g/L ；
3、離心法回收蛋白利用高速連續(xù)離心機(BECKMAN)分離所得蛋白液，轉速8，000轉/秒，離心10分鐘；
4、通過Folin-酚法試劑盒測定蛋白含量，計算蛋白回收率，結果如圖I所示。從圖I可以看出在不添加鹽的情況下，漂洗水中的水溶性蛋白回收率在pH 5. 5時最高，但其回收率也僅有24. I %，回收率低。實施例5 :魚糜漂洗水在NaCl添加量為3 %時不同pH條件下的回收率
1、取魚糜漂洗水(漂洗水蛋白濃度90g/L)3. 5 L，添加同體積冰水，攪勻，得到7L蛋白濃度為45 g/L漂洗水，攪拌30分鐘，將所得料液平分成35份，每份200 mL;
2、等電點沉降蛋白將上述35份料液分7組，每組5個平行，分別加鹽9g，充分溶解后分別調整至pH 3. 0，3. 5，4，4. 5，5，5，5，6. 0，再定容至300 mL,靜置3小時，其料液最終蛋白濃度為30 g/L ；
3、離心法回收蛋白利用高速連續(xù)離心機分離中所得蛋白液，轉速8，000轉/秒，離心10分鐘；
4、通過Folin-酚法試劑盒測定蛋白含量，計算蛋白回收率，結果如圖2所示。從圖2可以看出在食鹽添加量為3 %時，其蛋白在不同pH的等電沉淀特性與無添加鹽(圖I)存在顯著差異，其最佳等電點由PH 5.5遷移到pH 4.0且水溶性蛋白的回收率亦得到顯著提高，由無添加鹽時的24. I %提高到86. 5 %，效果顯著。實施例6 :魚糜漂洗水在NaCl添加量為6 %時不同pH條件下的回收率
1、取魚糜漂洗水(漂洗水蛋白濃度90g/L) 3. 5 L，添加同體積冰水，攪勻，得到7 L蛋白濃度為45 g/L漂洗水，攪拌30 min,將所得料液平分成35份，每份200 mL ；
2、等電點沉降蛋白將上述35份料液分7組，每組5個平行，分別加鹽18g，充分溶解后分別調節(jié)溶液pH至3.0，3. 5，4，4. 5，5，5，5，6.0，再定容至300 mL，靜置三小時，其料液最終蛋白濃度為30 g/L；
3、離心法回收蛋白利用高速連續(xù)離心機分離中所得蛋白液，轉速8，000轉/秒，離心10 min ；
4、通過Folin-酚法試劑盒測定蛋白含量，計算蛋白回收率，結果如圖3所示。從圖3可以看出在食鹽添加量為6 %，水溶性蛋白在不同pH下的等電沉降特性與添加量為3%時相似，總體的蛋白回收率有一定程度提高，其中在pH4.0處，回收率由3 %食鹽時的86. 5 %提高至92. 2 %。實施例I :魚糜漂洗水在NaCl添加量為3 %時不同蛋白濃度下的回收率
1、取魚糜漂洗水(漂洗水蛋白濃度90g/L)，添加適量冰水，配成8組不同蛋白濃度的料液10 g/L、20 g/L、30 g/L、40 g/L、50 g/L、60 g/L、70 g/L、80 g/L，從各組料液中分別取900 mL,分6份平行，每份平行150mL，分別加鹽4. 5 g，攪拌30分鐘；
2、等電點沉降蛋白往上述料液中加酸調節(jié)pH至4.0，再定容至300mL，靜置三小吋，其各組料液的最終蛋白濃度分別為5 g/LUO g/L、15 g/L,20 g/L,25 g/L,30 g/L,35 g/L、40 g/L ；3、離心法回收蛋白利用高速連續(xù)離心機分離中所得蛋白液，轉速8，OOO轉/秒，離心10分鐘；
4、通過Folin-酚法試劑盒測定蛋白含量，計算蛋白回收率，結果如圖4所示。從圖4可以看出在食鹽添加量為3 %時，水溶性蛋白在pH 4. 0時的蛋白回收率隨蛋白濃度增加而提高，在5-30 mg/mL (g/L)范圍內，蛋白的回收率與蛋白濃度成線性關系，當蛋白濃度在30 mg/mL以上時，蛋白回收率可達85 %以上，且增幅逐漸減小。在實際的魚糜生產過程中，所產生的魚糜漂洗水中的蛋白量一般在50 g/L以上，故此法可適用于當前國內所有的魚糜生產企業(yè)。實施例8 =NaCl添加量對藍圓鰺魚糜漂洗水中蛋白回收率的影響
1、取魚糜漂洗水(漂洗水蛋白濃度90g/L) 4. 5 L，添加同體積冰水，攪勻，得到9 L蛋白濃度為45 g/L漂洗水，攪拌30min，將所得料液平分成45份，每份200 mL ；
2、等電點沉降蛋白將上述45份料液分9組，每組5個平行，向各組中依次添加鹽0g、
Ig、2 g、4 g、6 g、9 g、12 g、16 g、20 g,加堿調溶液pH至4. 0,再定容至300 mL,靜置三小時，其各組料液中蛋白的最終濃度為30 g/L ；
3、離心法回收蛋白利用高速連續(xù)離心機分離中所得蛋白液，轉速8，000轉/秒，離心10 min ；
4、通過Folin-酚法試劑盒測定蛋白含量，計算蛋白回收率，結果如圖5所示。從圖5可以看出在一定蛋白濃度下(30 g/L，即30 mg/mL)，魚糜漂洗水中的水溶性蛋白的回收率隨食鹽的添加顯著提高，在食鹽添加量3 %以上吋，其蛋白回收率增幅逐漸變小，當食鹽添加量為8 %以上吋，蛋白回收率可達95 %以上。但綜合考慮實際應用時的經濟成本因素，食鹽的推薦使用量在2 — 4%左右，最優(yōu)選是3 %左右。
權利要求
1.一種回收魚糜漂洗水中水溶性蛋白的方法，其特征在于，包括如下步驟 鹽法低溫脫脂往魚糜漂洗水中添加一定量的食鹽NaCl，控制整個過程漂洗水溫度在10° C以下，攪拌一定時間，充分溶解食鹽，靜置一定時間，使油脂析出并上浮于表面； 等電點沉降蛋白將上述步驟所得料液加酸調PH為4. 0-5. 0，靜置一定時間，使其充分分層； 蛋白初步回收用泵將所得料液上清部分排出，收集下層蛋白沉降層； 離心法回收蛋白利用臥式連續(xù)離心機一定轉速，一定流速，分離所得蛋白液。
2.權利要求I所述的方法，其特征在于，所述的食鹽添加量為魚糜漂洗水重量的O.I —5%。
3.權利要求I所述的方法，其特征在于，所述的食鹽添加重量為魚糜漂洗水重量的2-4%。
4.權利要求I所述的方法，其特征在于，所述的食鹽添加重量為魚糜漂洗水重量的3%。
5.權利要求I所述的方法，其特征在于，所述的鹽法低溫脫脂中，攪拌一定時間和靜置一定時間以食鹽的實際充分溶解與油脂有效析出來定，比如攪拌30分鐘，靜置一小時；等電點沉降蛋白中，靜置時間以料液充分分層為準，比如靜置三小時。
6.權利要求I所述的方法，其特征在于，蛋白初步回收中，所排出的料液上清，蛋白濃度低于5 g/L ;離心法回收蛋白中，流速根據所配離心裝置性能并考慮最后蛋白回收率進行調整，優(yōu)選為流速500-1000 1^/11^11，轉速8，000轉/秒。
7.權利要求I所述的方法，其特征在于，所述的蛋白液加堿緩慢調節(jié)pH至中性，加抗凍劑，攪拌均勻，通過成型機包裝成品，凍藏。
8.權利要求7所述的方法，其特征在于，所述的抗凍劑由蔗糖、海藻糖、山梨醇按適當比例復配,優(yōu)選為2:1:1的重量比例，以蛋白量的5-10 %添加。
9.權利要求I所述的方法，其特征在于，所述的蛋白料液通過旋轉式噴霧干燥塔，噴霧干燥成蛋白粉。
10.權利要求I所述的方法，其特征在于，魚糜漂洗水包括來自海水魚和淡水魚魚糜加工過程產生的漂洗水。
11.權利要求I一 9所述任一方法所得的蛋白。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種回收魚糜漂洗水中水溶性蛋白的方法，其特征在于，包括如下步驟鹽法低溫脫脂往魚糜漂洗水中添加一定量的食鹽(NaCl)，控制整個過程漂洗水溫度在10°C以下，攪拌，充分溶解食鹽，靜置，使油脂析出并上浮于表面；等電點沉降蛋白向所得料液加酸調pH至4.0-5.0，靜置，使其充分分層；蛋白初步回收用泵將所得料液上清部分排出，收集下層蛋白沉降層；離心法回收蛋白?；厥盏牡鞍卓芍苯影b成品凍藏或噴霧干燥成蛋白粉。本發(fā)明的方法簡單易行、高效，可大大減少因富含蛋白質漂洗水的不當排放而造成的環(huán)境污染，提高魚糜生產企業(yè)的經濟效益，實現資源的高效利用，對實現魚糜加工業(yè)的環(huán)境友好型可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
文檔編號C07K1/30GK102757491SQ20121023875
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權日2012年7月11日
發(fā)明者劉光明, 孫樂常, 曹敏杰, 蔡秋鳳 申請人:集美大學