一种从蒸煮红虾废水中制备蛋白质的方法

摘要

本发明涉及一种从蒸煮红虾废水中回收制备蛋白肽的方法，本发明利用复合磷酸盐使蛋白质聚集沉淀：利用λ‑角叉莱胶和海藻酸钙进一步沉淀蛋白质，通过工业膜分离设备获得蛋白质，本发明蛋白质回收率高、安全性能好，可用于蛋白质添加物、肽类制备原料及营养强化基础物质等；本发明回收废水蛋白质资源，处理成本低，实现高效回收，提高附加值。

说明书

技术领域

本发明涉及一种从蒸煮红虾废水中回收制备蛋白肽的方法，属于水产品加工与贮藏工程领域。

背景技术

红虾又称中华管鞭虾，将红虾剥壳后获得的虾仁再进行蒸煮，制备成为蒸煮熟虾仁为其主要加工形式。在蒸煮后，产生大量的蒸煮废水，但其中仍含有大量的蛋白质等可溶性物质，直接丢弃造成污染，同时也浪费了大量蛋白质资源。

发明内容

本发明提供了一种从蒸煮红虾废水中回收制备蛋白肽的方法，其包括以下步骤：

(1)以蒸煮红虾废水为原料，将废水冷却，然后加入复合磷酸盐，调节废水溶液pH值，混合均匀后静置30-50min，工业膜分离设备获得部分蛋白质；

(2)步骤(1)中分离后溶液，再加入λ-角叉莱胶、海藻酸钙，调整废水溶液pH值，混合均匀后静置40-60min，工业膜分离设备获得剩余蛋白质。

作为优选，所述步骤1)中复合磷酸盐为三聚磷酸钠、焦磷酸一氢三钠和聚偏磷酸钾的混合物，食品级，所述三聚磷酸钠的质量终浓度1.15-1.85g/L、所述焦磷酸一氢三钠的质量终浓度为0.40-0.85g/L、所述聚偏磷酸钾的质量终浓度为0.65-1.00g/L。

作为优选，所述步骤1)中红虾为中华管鞭虾。

作为优选，所述步骤1)中废水冷却的温度为15～20℃。

作为优选，所述步骤1)中废水溶液PH值为8.8-9.4。

作为优选，所述步骤1)及步骤2)中的工业膜分离设备为超滤膜。

作为优选，所述步骤2)中λ-角叉莱胶的浓度为0.25-0.65g/L，食品级，粘度70-90mPa.s。

作为优选，所述步骤2)中海藻酸钙的浓度为0.08-0.12g/L，食品级。

作为优选，所述步骤2)中废水溶液PH值为3.8-4.5。

本发明复合磷酸盐作用：1)聚阴离子化合物，调节部分蛋白带点状态，促使其聚集成大分子；2)该3种磷酸盐可与其中特定蛋白质结合，也促使交联大分子的形成，从而实现后期的分离；3)再者，加上体系pH值调控，促使部分蛋白聚集沉淀；

本发明利用角叉莱胶和海藻酸钙作用：1)利用λ-角叉莱胶、海藻酸钙上面特定的硫酸基团、钙离子、电荷状态等，促使剩余蛋白质相互交联而形成单分子；2)特定粘度的体系，对于剩余蛋白质的沉淀也发挥意想不到的效果；3)改变体系的pH加速剩余蛋白质的沉淀。

本发明蛋白质回收率高、安全性能好，可用于蛋白质添加物、肽类制备原料及营养强化基础物质等；本发明回收废水蛋白质资源，处理成本低，实现高效回收，提高附加值。

具体实施方式

下列实施例用于进一步解释说明本发明，但是，它们并不构成对本发明范围的限制或限定。

实施例1

1)以红虾(中华管鞭虾)为原料，经去头、壳后，制备红虾虾仁，经废水蒸煮后，获得蒸煮虾仁。蒸煮废水中，经测定其中蛋白质总含量为4.85g/L，以此为原料进行本申请蒸煮沸水中蛋白质回收。

2)将蒸煮废水冷却至20℃，取10L废水(总蛋白含量理论值为48.5g)，加入复合磷酸盐，使得三聚磷酸钠、焦磷酸一氢三钠和聚偏磷酸钾三者质量终浓度依次为1.50g/L、0.65g/L和0.65g/L，采用NaOH/HCl调整体系pH为9.0；混合静置60min后，蒸煮废水出现明显分层现象，上层较为清澈，下层较为浑浊(体积占比约为1/2)；采用工业膜分离设备(30kDa超滤膜)进行分离，获得回收蛋白质29.3g(干基)，第一步回收率为60.41％。

3)收集超滤后溶液，再加入0.55g/Lλ-角叉莱胶(食品级，粘度75mPa.s)、0.10g/L海藻酸钙(食品级)，调整废水溶液pH值为4.0，混合均匀后静置60min，溶液出现明显分层现象，上层较为清澈，下层较为浑浊(体积占比约为1/3)；采用工业膜分离设备(10kDa超滤膜)进行分离，获得回收蛋白质11.6g(干基)，第二步回收率为23.92％。

4)经以上两步絮凝回收后，获得回收蛋白40.9g，蛋白质回收率为84.32％，实现了沸水中蛋白质的回收利用，且操作简便，并无其他物质引入，有利用于后期蛋白质的利用。

实施例2

1)以红虾(中华管鞭虾)为原料，经去头、壳后，制备红虾虾仁，经废水蒸煮后，获得蒸煮虾仁。蒸煮废水中，经测定其中蛋白质总含量为4.96g/L，以此为原料进行本申请蒸煮沸水中蛋白质回收。

2)将蒸煮废水冷却至15℃，取10L废水(总蛋白含量理论值为49.6g)，加入复合磷酸盐，使得三聚磷酸钠、焦磷酸一氢三钠和聚偏磷酸钾三者质量终浓度依次为1.15g/L、0.85g/L和1.0g/L，采用NaOH/HCl调整体系pH为8.8；混合静置60min后，蒸煮废水出现明显分层现象，上层较为清澈，下层较为浑浊(体积占比约为1/2)；采用工业膜分离设备(30kDa超滤膜)进行分离，获得回收蛋白质28.81g(干基)，第一步回收率为58.06％。

3)收集超滤后溶液，再加入0.65g/Lλ-角叉莱胶(食品级，粘度85mPa.s)、0.08g/L海藻酸钙(食品级)，调整废水溶液pH值为3.8，混合均匀后静置60min，溶液出现明显分层现象，上层较为清澈，下层较为浑浊(体积占比约为1/3)；采用工业膜分离设备(10kDa超滤膜)进行分离，获得回收蛋白质12.1g(干基)，第二步回收率为25.4％。

4)经以上两步絮凝回收后，获得回收蛋白40.91g，蛋白质回收率为82.46％，实现了沸水中蛋白质的回收利用，且操作简便，并无其他物质引入，有利用于后期蛋白质的利用。

实施例3

1)以红虾(中华管鞭虾)为原料，经去头、壳后，制备红虾虾仁，经废水蒸煮后，获得蒸煮虾仁。蒸煮废水中，经测定其中蛋白质总含量为4.66g/L，以此为原料进行本申请蒸煮沸水中蛋白质回收。

2)将蒸煮废水冷却至18℃，取10L废水(总蛋白含量理论值为46.6g)，加入复合磷酸盐，使得三聚磷酸钠、焦磷酸一氢三钠和聚偏磷酸钾三者质量终浓度依次为1.85g/L、0.40g/L和0.8g/L，采用NaOH/HCl调整体系pH为9.4；混合静置60min后，蒸煮废水出现明显分层现象，上层较为清澈，下层较为浑浊(体积占比约为1/2)；采用工业膜分离设备(30kDa超滤膜)进行分离，获得回收蛋白质26.8g(干基)，第一步回收率为57.63％。

3)收集超滤后溶液，再加入0.25g/Lλ-角叉莱胶(食品级，粘度90mPa.s)、0.12g/L海藻酸钙(食品级)，调整废水溶液pH值为4.5，混合均匀后静置60min，溶液出现明显分层现象，上层较为清澈，下层较为浑浊(体积占比约为1/3)；采用工业膜分离设备(10kDa超滤膜)进行分离，获得回收蛋白质12.43g(干基)，第二步回收率为26.39％。

4)经以上两步絮凝回收后，获得回收蛋白39.23g，蛋白质回收率为84.02％，实现了沸水中蛋白质的回收利用，且操作简便，并无其他物质引入，有利用于后期蛋白质的利用。