海产加工废水的综合利用研究

论文摘要

海产品加工行业废水中含有大量鱼蛋白资源、氨基酸,并有丰富的未知生长因子、胶体,不溶性的悬浮物等,还存在一定量的核苷酸,都是可用的宝贵资源,但是由于回收困难而被大量浪费。目前,国内对这些资源的回收利用水平却仍处在较低的程度,大量的鱼蛋白资源随废水排放的同时,也加大了废水处理的难度。鮸状黄姑鱼系近海底层肉食性鱼类,主要以虾、蟹、小杂鱼及底栖动物为食。该鱼分布于南海、台湾海峡和浙南沿海一带,成鱼体呈银灰或银白色,与鲸鱼属的鮸鱼较接近,俗称“白鮸鱼”。肉质细腻,有韧性,味鲜美,主要销往台湾、港澳地区,为人所钟爱。对其生产废水成分进行分析后发现:废水蛋白的氨基酸较平衡,海产废水的灰分含量较高,可用于配合饲料的营养强化剂。本论文首次研究黄姑鱼生产过程中产生的废水的综合利用,对废水成分进行分析,并对其中的蛋白絮凝回收,膜分离可溶蛋白,蛋白的分解工艺,鱼鳞胶原蛋白的提取进行了研究。本文采用壳聚糖、硫酸铝、硫酸铁和聚丙烯酰胺作为絮凝剂从海产加工废水中回收蛋白的研究。结果表明,相对于其他三种絮凝剂,壳聚糖只需较低浓度就能获得较高的蛋白回收率和出水透光率。采用100 mg/L的硫酸铝、100 mg/L的硫酸铁和40 mg/L的壳聚糖复合絮凝剂能使蛋白回收率达到72%以上,粗蛋白含量为79.7%.研究了纳滤膜分离废水蛋白的工艺,并建立了数学模型。该模型对膜通量变化的预测结果与实验值吻合较好,为纳滤膜过滤海产废水时膜通量的预测提供了参考。研究了废水蛋白的水解工艺。采用正交实验确立了以中性蛋白酶制备鱼蛋白的工艺,在最适条件下酶水解后的蛋白质回收率均达到90%以上。研究了从海产废水中过滤得到的鱼鳞的利用。正交实验后,从废水中得到鱼鳞胶原蛋白的最佳提取工艺是:温度90℃、时间6小时、料水比1:4,得率是60.8mg粗胶原蛋白/g鱼鳞。本论文就黄姑鱼废水的综合利用进行了研究分析,提出了可能采用的途径,可为我国从事海鱼加工生产及综合利用研究方面提供参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 立项背景和意义
• 1.2 国内外研究现状和发展趋势
• 1.2.1 废水蛋白的回收
• 1.2.2 鱼蛋白水解研究现状
• 1.2.3 鱼蛋白质水解及其功能特性的研究
• 1.2.4 鱼鳞胶原蛋白的利用
• 1.3 主要研究内容
• 第二章 海产废水的组成研究
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 氨基酸的测定
• 2.2.2 总氮含量及氮提取率的测定
• 2.2.3 氨基酸态氮含量的测定
• 2.2.4 粗灰分测定方法
• 2.2.5 粗脂肪测定方法
• 2.2.6 水分测定方法
• 2.2.7 金属元素测定方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 黄姑鱼生产废水概略成份
• 2.3.2 黄姑鱼生产废水金属元素的组成
• 2.3.3 黄姑鱼生产废水氨基酸组成
• 第三章 絮凝法回收海产废水中蛋白质
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 主要仪器
• 3.2.2 主要药品
• 3.2.3 实验方法
• 3.2.4 透光率测定
• 3.2.5 粗蛋白分析
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 絮凝剂浓度对其絮凝效果的影响
• 3.3.2 搅拌时间对壳聚糖絮凝效果的影响
• 3.3.3 蛋白废水的pH值对壳聚糖絮凝效果的影响
• 3.3.4 絮凝剂种类和浓度对出水透光率的影响
• 3.3.5 复合絮凝剂的絮凝效果
• 3.4 本章小结
• 第四章 膜处理回收海产废水中的蛋白
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 膜通量的测定
• 4.2.2 纳滤膜过滤流程与方法
• 4.2.3 纳滤膜设备的主要参数
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 膜通量随过滤时间的变化
• 4.3.2 操作压力对过滤稳定膜通量的影响
• 4.3.3 操作温度对过滤稳定膜通量的影响
• 4.3.4 纳滤膜初始状态对过滤稳定膜通量的影响
• 4.3.5 膜分离过程的模型研究
• 4.4 本章小结
• 第五章 废水回收蛋白的水解
• 5.1 引言
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 原料与试剂
• 5.2.2 酶解处理
• 5.2.3 感官鉴定
• 5.2.4 鱼蛋白酶解液活性碳脱腥苦
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 酶法水解鱼蛋白酶的确定
• 5.3.2 水解条件的优化
• 5.3.3 水解液活性碳脱腥苦条件优化
• 5.4 本章小结
• 第六章 海产鱼鳞的开发利用
• 6.1 引言
• 6.2 材料与方法
• 6.2.1 实验材料
• 6.2.2 胶原蛋白含量的测定
• 6.2.3 标准曲线
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 提取时间对胶原蛋白提取的影响
• 6.3.2 温度对胶原蛋白提取的影响
• 6.3.3 料水比对胶原蛋白提取的影响
• 6.3.4 胶原蛋白热水浸取工艺的正交试验
• 6.4 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 主要结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢