鲟鱼头活性物质提取工艺优化及生产车间设计

作     者：李杰伦 

作者单位：大连海洋大学 

学位级别：硕士

导师姓名：佟长青;孙迪杰

授予年度：2024年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083204[工学-水产品加工及贮藏工程] 

主      题：鲟鱼 鲟鱼头肽 鲟鱼头骨肽 鲟鱼头硫酸软骨素 片剂 车间设计 

摘      要：鲟鱼作为一种大型淡水及部分海水鱼类,在全球范围内具有显著的经济价值。以鲟鱼为原料所制得的生物活性物质往往都具有很强的生物活性作用,如抗氧化活性,ACE抑制活性等,但鲟鱼头高值化利用较差。本文旨在探讨鲟鱼头加工副产物的高效利用,通过对鲟鱼头肽、鲟鱼头骨肽和硫酸软骨素的生产工艺进行优化,并结合车间设计原则,提出了一套综合性的解决方案。研究结果如下:首先,对鲟鱼头肽的提取工艺,通过单因素实验以肽得率和水解度为指标,调整酶解条件、优化酶种类和用量,继而通过Box-Benhnken响应面优化法对酶解条件进一步优化,在加酶量为5000 U/g、p H8.5、料液比1/6.8、酶解时间3.2 h、酶解温度54.6℃时,肽得率为211.54 mg/g。对于鲟鱼头骨肽的生产,先对鲟鱼头骨进行脱脂脱肉预处理,烘干粉碎后使用酶水解法制备鲟鱼头骨肽,通过以肽得率为指标,以单因素实验、再经响应面优化法获得了优化后的工艺条件为36℃、p H2.5、加酶量12000 U/g、酶解时间4.2 h、料液比1/24,在该工艺条件下测得肽得率为558.45 mg/g。鲟鱼头硫酸软骨素的生产则采用了碱提法,通过单因素实验加响应面法以最大得率为指标优化原料比例和提取条件,经过醇沉提高了硫酸软骨素的产量和纯度,达到24.6mg/g。通过傅里叶红外光谱法对三种产品进行结构分析,并分别检测其生物活性,结果表明,本设计制得的三种鲟鱼头加工副产物都具有良好的抗氧化活性,有着较为客观的研究意义。鲟鱼头骨肽作为一种新生产品,目前市面上并没有相应的产品在生产售卖。对鲟鱼头骨肽进行产品设计,将鲟鱼头骨肽中加入L-乳酸钙、麦芽糊精等辅剂,通过单因素及响应面法以综合评分为指标,优化后得出最优辅剂配比为L-乳酸钙10.3%,麦芽糊精7.9%,微晶纤维素43.9%,硬脂脂酸镁0.18%。在车间设计方面,本文考虑了生产流程的合理性、设备布局的合理性以及安全和环保等因素。具体来说,采用了紧凑的生产线布局,减少了物料搬运距离;同时,合理安排了各个工序的顺序,确保了生产效率和产品质量。此外,还考虑了员工的操作便利性和安全问题,设置了必要的安全防护措施。最后,对整个车间设计进行了评估,预计2.7年便可以回收成本,验证了其可行性和实用性。本文的研究结果表明,通过优化生产工艺和车间设计,可以实现鲟鱼头加工副产物的高效利用,为相关产业的发展做出贡献。