基于加壓酸性氣體的ISP技術回收魚糜廢水蛋白的工藝研究.pdf

1、隨著近年來水產加工產品所占漁獲總量比例逐年提高,由此帶來的加工廢水污染問題日益嚴重,其中潛在回收價值的蛋白質因其純度及質量原因,也未能得到良好應用。為此,本論文采用揮發(fā)性酸(主要采用CO2氣體)ISP技術對魚糜廢水中蛋白質的回收進行了研究。
　　首先,對魚糜廢水蛋白的沉淀規(guī)律進行了研究。通過對廢水成分分析,發(fā)現其主要蛋白類型為水溶性蛋白,初始蛋白含量為7～9mg/ml,初始pH值約為7左右,脂肪含量在0.4％左右,等電點分布于兩個

2、群組,一個在4.3附近,為主要群組,一個在6.0附近,為含量較少、條帶較多的次要群組。通過等電沉淀實驗,結果表明隨著pH值的變化清液蛋白含量曲線出現鞍型。進一步考察離子強度與酸種類對沉淀效果的影響,發(fā)現離子強度的增強與酸價的提高都利于沉淀。
　　其次,針對實驗所要求的加壓酸化、保壓分離條件,設計了實驗室規(guī)模的壓力設備。設計基于湘儀TDL-5M型離心機,主要包括轉子、測量罐、緩沖罐及工作臺的設計;分別對設備選材、設計標準、壁厚核算及

3、最大轉速進行了詳細說明。
　　在此基礎上,采用揮發(fā)性酸ISP技術對魚糜廢水中蛋白質的回收進行了理論研究。結果表明:3Mpa時蒸餾水pH可降至3.5,而相同條件下魚糜廢水的pH值只能降至5左右,可見魚糜廢水濃度對pH值的可調范圍有較大影響,通過牛血清蛋白濃度對沉淀效果影響的進一步驗證,也證實了這種說法;又分別對溫度、廢水初始pH值及加樣容積率等可能影響沉淀的因素進行了研究,發(fā)現前二者確實有一定影響,而加樣容積率影響不顯著。
　

4、　當魚糜廢水濃度較高時,單一的CO2法難以使溶液達到其等電點,必須采用其他方法協同降低酸度,因此,提出挾帶酸法輔助降低魚糜廢水pH值。通過單因素實驗發(fā)現挾帶酸溫度、挾帶酸濃度及混合時間對挾帶效果影響較大,對其進行三水平三因素響應面優(yōu)化得到了以最優(yōu)pH值為響應的最優(yōu)條件為:當乙酸濃度為100％,反應溫度為78.19,反應時間為20min時得到最佳pH值為4.58,基本能達到魚糜廢水蛋白質的主要等電點分布群。
　　最后,針對魚糜廢水蛋

5、白質多等電點分布的特性,提出揮發(fā)性酸的分級等電沉淀方法,并進行了初步探究。通過對調控次序、可控性研究及揮發(fā)性酸分級調節(jié)機理進行研究,最終認為揮發(fā)性酸的分級等電沉淀技術在魚糜廢水蛋白質沉淀分離過程中是完全可行的。
　　綜上可見,揮發(fā)性酸的ISP技術作為一種新的蛋白質分離手段,具有諸多的優(yōu)勢及良好的發(fā)展前景,本論文在有限的時間內對其進行了基礎性與探索性考察,以其完善ISP技術,使其更廣泛的應用于其他多等電點蛋白質體系,為社會帶來價值。