CN105152690A - 鱼溶浆制备蛋白肥的方法 - Google Patents
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Abstract
一种鱼溶浆制备蛋白肥的方法,包括鱼溶浆灭菌处理、鱼溶浆除异味处理、鱼内脏酶提取液制备、酶解处理、干燥粉碎等步骤。本发明中的鱼溶浆制备蛋白肥工艺所采用的蛋白酶提取自鱼深加工后废气的内脏,提高了鱼的加工利用率,减少了鱼蛋白资源的浪费,也减少了鱼深加工后废弃内脏造成的污染,而且鱼内脏中的蛋白酶是多种酶的混合物,可以更多样的分解鱼溶浆中的蛋白质,保证鱼溶浆中蛋白质的彻底分解。
Description
技术领域
本发明涉及生物肥料制造工艺,尤其涉及一种鱼溶浆制备蛋白肥的方法。
背景技术
国内鱼粉的年产量均在30万吨以上,而每生产1吨鱼粉,就产生2-3吨鱼溶浆废液,目前在国内,除少部分企业将鱼溶浆废液经真空浓缩生产全鱼粉外,大部分企业尤其是生产规模小的企业,常常将这些鱼溶浆废液多直接排向海洋,其中的营养成分与微生物等发生作用,逐渐腐烂并产生恶臭,不仅严重污染了海洋环境,而且还浪费资源。鱼溶浆原料的价值低廉,生产方法简便、生产耗能低,原料中的各种营养成份保存比较完整,是制备蛋白肥的良好原料。
中国专利公告号CN1260183C,公告日2006年6月21日,公布了一种鱼蛋白生物肽肥料的制备方法,其特征是先将鲜鱼、鲜鱼皮或鲜鱼骨的下脚料粉碎,用酸调节pH至1~6.5,再加入降解胰蛋白酶或胃蛋白酶进行降解,然后过滤,在0~40℃浓缩,灭菌。该发明的鱼蛋白生物肽肥料含有生物肽,氨基酸的含量尤为丰富,并且含有多种常量元素、微量元素、维生素等,这种肥料可以借助于与其他有效成分的协同作用,提高植物的抗病、抗逆性,能改善作物的品质,促进植物生长,是一种新型、环保型动物蛋白肥料。但是该种蛋白肥制备工艺只是添加了单一的外源性蛋白酶,一种蛋白酶只能水解一种特定的蛋白质,添加单一的蛋白酶水解蛋白质的效果有限,难以彻底水解鱼溶浆中所有的蛋白质,影响蛋白肥的效果,而且胃蛋白酶需要在pH指在1~3之间时才能充分发挥水解蛋白质的效果,水解条件苛刻,难以实现。
发明内容
本发明为了克服现有低值鱼制备蛋白肥工艺中所存在的上述不足,提供了一种制备简便、营养丰富、对作物与土壤有改善作用的鱼溶浆制备蛋白肥方法。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
(1)鱼溶浆灭菌处理:向鱼溶浆中通入氯气,使鱼溶浆内氯气含量保持在1~5mg/L的浓度,灭菌处理10~30分钟。氯气是一种高效的杀菌剂,在较低的浓度下就可以有效杀灭鱼溶浆中的微生物与细菌起到杀菌灭活的作用。
(2)鱼溶浆除异味处理:将灭菌处理完后的鱼溶浆在60~80℃温度下加热30~40分钟,去除鱼溶浆本身的异味和残余氯气。鱼溶浆由鱼产品加工后的下脚料制成往往会有较浓重的腥味,前一步骤中氯气杀菌后也会有氯气残留在鱼溶浆中,残余氯气会影响后续酶解过程中酶的活性甚至是酶失活,影响酶解效果,高温加热可以排除鱼溶浆中的残余氯气,也可有效去除鱼溶浆中的腥味。
(3)鱼内脏酶提取液制备:取鱼加工后遗弃的内脏,清洗后,在0~4℃环境下粉碎,加入预冷到室温的质量百分浓度为0.5~1.0%KCl水溶液,超声分散20~30分钟,匀浆在转速为3000~5000r/min下离心处理10~15分钟,取上清液过滤,即得鱼内脏酶提取液。本发明蛋白酶提取自鱼深加工后废气的内脏,提高了鱼的加工利用率,减少了鱼原料的浪费,也减少了鱼深加工后废弃内脏造成的污染。另外,鱼内脏中的蛋白酶并非单一的某种蛋白酶,是多种酶的混合物,可以更多样的分解鱼溶浆中的蛋白质,保证鱼溶浆中蛋白质的彻底分解,鱼内脏中的蛋白酶水解条件也比胃蛋白酶的水解条件更加缓和。
(4)酶解处理:向灭菌除异味后的鱼溶浆中添加制得的鱼内脏酶提取液,酶提取液的添加量为鱼溶浆质量的5~10%,添加酶提取液后的鱼溶浆在30~40℃、pH值为6.5~7的无菌环境中酶解处理5~10小时,酶解完成后将所得酶解液在90~100℃温度下灭酶处理5~10min。pH值为6.5~7的酶解条件是普遍适合鱼内脏中酶反应的酸碱度,且该反应酸碱度温和,有利于保证相关反应设备的寿命,酶解完成后进行灭酶处理,防止酶解处理完后,蛋白酶继续将酶解所得的多肽和氨基酸水解,保证产品的质量。
(5)干燥粉碎:将经步骤(4)处理后的鱼溶浆干燥后粉碎,制成蛋白肥。
作为优选,鱼溶浆除异味处理时可加入添加量为鱼溶浆质量5~10%的吸附剂辅助去除异味与余氯,吸附剂为硅藻土、蛭石或膨润土中的一种或多种。鱼溶浆中的腥味由多种含硫有机物造成,单一的加热方法可能无法充分去除腥味,硅藻土是一种有效的吸附剂,可以有效辅助去除异味,而且硅藻土、蛭石和膨润土安全无毒矿物,不会对之后的酶解过程造成不良影响,也不会影响蛋白肥的肥力。
作为优选,步骤(5)中采用冷冻干燥技术,其中冷冻干燥过程冷冻温度为-30℃,真空度为50Pa,加热温度为60℃,干燥时间5h。冷冻干燥技术在低温环境中将处理后的鱼溶浆脱水干燥,保证了其中的蛋白质不会因温度过高发生变性而影响蛋白肥的肥力。
作为优选,酶解液灭酶处理升温过程中采用15~20℃/min的升温速率快速升温。快速的灭酶升温速率可以更有效的杀灭酶解液中的活性酶,是酶解也中的多肽和氨基酸等物质不会被蛋白酶继续分解,保证蛋白肥的肥力。
因此,本发明具有以下有益效果:
(1)鱼溶浆中蛋白质分解彻底,易于植物吸收;
(2)本发明运用鱼深加工后废弃的鱼内脏制备酶提取液,提高了鱼的利用率,也解决了鱼产品加工后废弃内脏的污染问题。
(3)本发明所述技术方案解决了水产品深加工后产生的鱼溶浆等废弃物污染环境的问题,为水产加工废弃物再利用提供了一条有效途径。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例1
(1)鱼溶浆灭菌处理:向鱼溶浆中通入氯气,使鱼溶浆内氯气含量保持在1mg/L的浓度,灭菌处理10分钟。
(2)鱼溶浆除异味处理:将灭菌处理完后的鱼溶浆在60℃温度下加热30分钟,加入添加量为鱼溶浆质量5%的硅藻土,去除鱼溶浆本身的异味和残余氯气。
(3)鱼内脏酶提取液制备:取鱼加工后废弃的内脏,清洗后,在0℃环境下粉碎,加入预冷到室温的质量百分浓度为0.5%KCl水溶液,超声分散20分钟,匀浆在转速为3000r/min下离心处理10钟,取上清液过滤,即得鱼内脏酶提取液。
(4)酶解处理:向灭菌除异味后的鱼溶浆中添加制得的鱼内脏酶提取液,酶提取液的添加量为鱼溶浆质量的5%,添加酶提取液后的鱼溶浆在30℃、pH值为6.5的无菌环境中酶解处理5小时,酶解完成后将所得酶解液在90℃温度下灭酶处理5min,灭酶处理过程中采用15℃/min的快速升温速率。
(5)干燥粉碎:将经步骤(4)处理后的鱼溶浆冷冻干燥后粉碎,制成蛋白肥,其中冷冻干燥过程冷冻温度为-30℃,真空度为50Pa,加热温度为60℃,干燥时间5h。
实施例2
(1)鱼溶浆灭菌处理:向鱼溶浆中通入氯气,使鱼溶浆内氯气含量保持在3mg/L的浓度,灭菌处理20分钟。
(2)鱼溶浆除异味处理:将灭菌处理完后的鱼溶浆在70℃温度下加热35分钟,加入添加量为鱼溶浆质量7.5%的膨润土,去除鱼溶浆本身的异味和残余氯气。
(3)鱼内脏酶提取液制备:取鱼加工后废弃的内脏,清洗后,在2℃环境下粉碎,加入预冷到室温的质量百分浓度为0.75%KCl水溶液,超声分散25分钟,匀浆在转速为4000r/min下离心处理13分钟,取上清液过滤,即得鱼内脏酶提取液。
(4)酶解处理:向灭菌除异味后的鱼溶浆中添加制得的鱼内脏酶提取液,酶提取液的添加量为鱼溶浆质量的7.5%,添加酶提取液后的鱼溶浆在35℃、pH值为6.7的无菌环境中酶解处理7.5小时,酶解完成后将所得酶解液在95℃温度下灭酶处理8min,灭酶处理过程中采用18℃/min的快速升温速率。
(5)干燥粉碎:将经步骤(4)处理后的鱼溶浆冷冻干燥后粉碎,制成蛋白肥,其中冷冻干燥过程冷冻温度为-30℃,真空度为50Pa,加热温度为60℃,干燥时间5h。
实施例3
(1)鱼溶浆灭菌处理:向鱼溶浆中通入一定量的氯气,使鱼溶浆内氯气含量保持在5mg/L的浓度,灭菌处理30分钟。
(2)鱼溶浆除异味处理:将灭菌处理完后的鱼溶浆在80℃温度下加热40分钟,加入添加量为鱼溶浆质量10%的蛭石,去除鱼溶浆本身的异味和残余氯气。
(3)鱼内脏酶提取液制备:取鱼加工后废弃的内脏,流动水清洗后,在4℃环境下粉碎,加入预冷的质量百分浓度为1.0%KCl水溶液,抽提30分钟,匀浆在转速为5000r/min下离心处理15分钟,取上清液过滤,即得鱼内脏酶提取液。
(4)酶解处理:向灭菌除异味后的鱼溶浆中添加制得的鱼内脏酶提取液,酶提取液的添加量为鱼溶浆质量的10%,添加酶提取液后的鱼溶浆在40℃、pH值为7的无菌环境中酶解处理10小时,酶解完成后将所得酶解液在100℃温度下灭酶处理10min,灭酶处理过程中采用20℃/min的快速升温制度。
(5)干燥粉碎:将经步骤(4)处理后的鱼溶浆冷冻干燥后粉碎,制成蛋白肥,其中冷冻干燥过程冷冻温度为-30℃,真空度为50Pa,加热温度为60℃,干燥时间5h。
通过本发明制备所得蛋白肥符合标准NY525-2011中对有机肥料所规定相关技术指标。
表1为按照相关国家标准被本发明中所制得蛋白肥的相关成分检测结果。
表1
检测项目 | 单位 | 标准要求 | 检测结果 | 检测方法 |
氨基酸总量 | wt% | — | 29.553 | GB/T 18246-2000 |
水分 | wt% | ≤20.0 | 2.96 | GB/T 6435-2006 |
总氮 | wt% | — | 7.65 | GB/T 17767.1-2008 |
总磷 | wt% | — | 3.52 | GB/T 17767.2-2010 |
总钾 | wt% | — | 2.75 | GB/T 17767.3-2010 |
有机质 | wt% | ≥45.0 | 90.3 | GB/T 18877-2009 |
粗脂肪 | wt% | — | 2.37 | GB/T 6433-2006 |
粗纤维 | wt% | — | 2.35 | GB/T 6434-2006 |
Claims (5)
1.一种鱼溶浆制备蛋白肥的方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)鱼溶浆灭菌处理:向鱼溶浆中通入氯气,使鱼溶浆内氯气含量保持在1~5mg/L的浓度,灭菌处理10~30分钟;
(2)鱼溶浆除异味处理:将灭菌处理完后的鱼溶浆在60~80℃温度下加热30~40分钟;
(3)鱼内脏酶提取液制备:取鱼加工后废弃的内脏,清洗后,在0~4℃环境下粉碎,加入预冷到室温的质量百分浓度为0.5~1.0%KCl水溶液,超声分散20~30分钟,匀浆在转速为3000~5000r/min下离心处理10~15分钟,取上清液过滤,即得鱼内脏酶提取液;
(4)酶解处理:向灭菌除异味后的鱼溶浆中添加制得的鱼内脏酶提取液,酶提取液的添加量为鱼溶浆质量的5~10%,添加酶提取液后的鱼溶浆在30~40℃、pH值为6.5~7的无菌环境中酶解处理5~10小时,酶解完成后将所得酶解液在90~100℃温度下灭酶处理5~10min;
(5)干燥粉碎:将经步骤(4)处理后的鱼溶浆干燥后粉碎,制成蛋白肥。
2.根据权利要求1所述一种鱼溶浆制备蛋白肥的方法,其特征在于:所述鱼溶浆除异味处理时加入添加量为鱼溶浆质量5~10%的吸附剂。
3.根据权利要求2所述一种鱼溶浆制备蛋白肥的方法,其特征在于:所述吸附剂为硅藻土、蛭石或膨润土中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述一种鱼溶浆制备蛋白肥的方法,其特征在于:所述步骤(5)中采用冷冻干燥,其中冷冻干燥过程冷冻温度为-30℃,真空度为50Pa,加热温度为60℃,干燥时间5h。
5.根据权利要求1所述一种鱼溶浆制备蛋白肥的方法,其特征在于:所述酶解液灭酶处理升温过程中采用15~20℃/min的升温速率快速升温。
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