錢煜文 萬端極

摘要? ? 水產加工業(yè)廢水排放量巨大，魚糜漂洗水廢水中含大量的優(yōu)質蛋白質，會對環(huán)境造成破壞。本研究以阿拉斯加鱈魚為原料，采用加壓氣體攜帶揮發(fā)性酸分級等電沉淀回收蛋白質的工藝進行試驗。結果表明，初始魚糜廢水中的蛋白含量為7 mg/mL，脂肪含量為0.4%，pH值為7，金屬元素含量最高的為鈉元素，蛋白質的等電點在4.3～5.5范圍內;當壓力達到5 MPa時，廢水系統(tǒng)的pH值可以降至4.86，濕度降低會伴隨著pH值的降低，因而無法達到預定pH值為4.3的目標。蛋白質濃度的上升會導致pH值調控的范圍縮小。該項回收工藝為水體循環(huán)利用提供了參考。

關鍵詞? ? 水溶性蛋白;魚糜漂洗水;分級等電沉淀;蛋白質回收;工藝

中圖分類號? ? TS254.4? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

魚糜制品是世界上傳統(tǒng)的水產品加工的制品，由于其具有新鮮、有彈性、味道好、價格低廉、風味獨特以及便于廚房烹飪等特點，受到廣大消費者的喜愛[1-2]。魚糜的生產流程主要包括收集原材料的魚類、清洗和冷凍、對原材料進行處理、采集魚類的肉、魚肉的漂洗、精致的過濾、脫水冷凍、包裝和冷藏等部分[3-4]。隨著我國魚糜制品的市場逐漸擴大，魚糜產業(yè)不斷發(fā)展，但魚糜制作的廢水可溶性蛋白高達5%～30%，而我國制作魚糜的廢水大部分直接排放到環(huán)境中，易造成環(huán)境污染[5-6]。此類廢水的直接排放更容易引起大眾的關注。因此，選擇適當?shù)牡鞍壮恋矸蛛x技術，將此類廢水進行回收，不僅可以收回廢水中的附加值，還能達到保護環(huán)境的目的。本文在實驗室的條件下，對魚糜的漂洗水進行模擬，并分析和化驗該魚糜的廢水，主要研究加入二氧化碳之后，廢水蛋白濃度對體系壓力pH值的影響。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗材料

試驗樣品為阿拉斯加鱈魚，由青島金貝集團提供。試驗試劑有硝酸、高氯酸、石油醚、甲基紅、酚酞、無水硫酸銅、鄰苯二甲酸氫鉀、硼酸、氫氧化鈉，牛血清蛋白由Sigma公司生產，均為市場零售。各種試劑均采用試驗標準操作。聚丙烯胺凝膠電泳試驗所用的相關用具為市場上零售。

1.2? ? 試驗設備

電子天平（PL203型）、臺式離心機（DL-7M型）、雷磁pH計（PHS-3C型）、分光光度計（7200型）、耐壓pH計（HA405-DXK）、原子發(fā)射光譜儀（VISTA-MPX）、電泳儀（DYY-10C）和恒溫低溫槽（DC-2006）。

1.3? ? 試驗方法

1.3.1? ? 魚糜漂洗水蛋白的試驗模擬。將阿拉斯加鱈魚放置在-20 ℃儲藏，試驗時先進行解凍，然后去掉內臟和魚皮，將魚肉進行分離，將魚肉和水以1∶3的比例均勻地研磨，通過200目的濾布擠壓過濾后，收集濾液，并用離心機離心，收集到的上清液為工業(yè)廢水。短時間不進行操作時，將其用保鮮膜放置于-4 ℃的冰箱保存，避免變質。

1.3.2? ? 加壓對二氧化碳對廢水體系pH值的影響。試驗樣品為模擬的魚糜加工廢水。選用二氧化碳排氣緩沖測量釜和緩沖釜，取50 mL雙蒸餾水進行測量。pH計校準后，接通電源安裝到測量釜上，釋放二氧化碳到緩沖釜中，待測量釜中的壓力穩(wěn)定后，讀取pH值，并做好記錄。當氣壓達到5 MPa時，結束試驗，緩慢打開放氣閥門，直到測量釜中的壓力變?yōu)檎?。卸下pH計探頭并保管好，打開排液閥門，排出廢水。保存之前，使用蒸餾水徹底清洗管道。

2? ? 結果與分析

通過對魚糜廢水成分的分析可知，廢水中初始pH值為7.0，最初脂肪含量為0.4%，通過重絡酸鐘法測得的模擬廢水初始COD值為7 712 mg/L左右。通過相關技術的檢測，可以得到模擬的魚糜漂洗廢水的蛋白質含量約為4.7 mg/mL，這個值在工業(yè)上加工魚糜制品所排放廢水的允許值范圍內，因而所有數(shù)據在RSD值方面處于可以接受的范圍內。

壓力在0～1 MPa的范圍內時，pH值變化較快，此時廢水的pH值為5.7;繼續(xù)加大壓力時，樣品的pH值變化較小;當廢水的壓力已經到達5 MPa時，廢水體系中的pH值可以達到4.86。

由表1可知，通過對廢水中的金屬元素組成分析和測定，在模擬的魚糜廢水中可知金屬元素和含量狀況。在魚糜的廢水中，金屬含量比較豐富，其中鈉元素含量最高，可達1 626.10 mg/L。此外，金屬元素中鉀含量也較高，達到1 600.10 mg/L。有學者提出，海水魚加工廢水中礦物質含量與淡水魚加工廢水中礦物質含量差異較大，主要原因可能與魚類的生存的環(huán)境不同有關。

3? ? 結論

通過本研究可知，廢水中的初始蛋白為7 mg/mL，pH值約為7，脂肪含量為0.4%，廢水中的礦物質主要以鉀和鈉為主，其中鈉含量最高。通過加壓二氧化碳法回收廢水蛋白進行可行性分析，由pH值變化可知，當壓力在0～1 MPa范圍時，pH變化值較快，當壓力為1 MPa時，pH值為5.7;當壓力逐漸加大，pH值變化減緩;當壓力為5 MPa時，測試出廢水pH值降到4.86。

4? ? 參考文獻

[1] 李流川，婁永江，楊文鴿.魚糜加工廢水中蛋白質回收工藝的優(yōu)化[J].食品與生物技術學報，2013（7）：77-82.

[2] 張玉，魏華茂，張倩，等.響應面法優(yōu)化海藻酸鈉絮凝回收帶魚魚糜漂洗水可溶蛋白工藝[J].核農學報，2015，29（7）：1344-1350.

[3] 嚴?？?生物分析[M].北京：化工業(yè)出版社，2017.

[4] 郝少莉，仇農學.沉淀分離技術在蛋白處理方面的應用[J].糧食與食品工業(yè)，2017（1）：24-26.

[5] 王路.魚糜漂洗水中蛋白的分級等電沉淀和絮凝回收工藝研究[D].青島：中國海洋大學，2015.

[6] 逯慎杰，梅術文，劉秀河，等.魚糜廢水中蛋白質等電沉淀的規(guī)律研究[J].食品工業(yè)科技，2012（18）：93-95.