蒸煮是鳀鱼干制品加工过程中的关键步骤之一。由于鳀鱼自身的特点,蒸煮液中富含蛋白质、核苷酸、氨基酸、牛磺酸等营养成分和风味物质,每生产1吨干制品会产生2吨蒸煮“废液”,而目前对该部分蒸煮液利用甚少。由于船载加工技术和空间的限制,蒸煮液大都未经处理便直接排放,不仅浪费资源,而且造成海洋环境污染。“变废为宝”是现代水产业高值化加工的必然趋势。鳀鱼蒸煮原液浓度较低,并且含有大量食盐,无法直接利用。为了满足加工要求,解决海上加工船储藏空间有限的问题,需对其进行脱盐,再经过反渗透浓缩运至岸上进行深加工。本论文采用电渗析技术和膜浓缩技术从鳀鱼蒸煮液中浓缩回收蛋白质和氨基酸等营养物质,主要研究内容如下:(1)比较不同材质离子交换膜脱盐效率,相对于异相离子交换膜,均相膜脱盐率达到90%以上、极限电流强度I=6.5 A、水溶性蛋白、游离氨基酸损失率小,分别为25.55%、13.77%;更适合鳀鱼蒸煮液电渗析脱盐;电流为3 A、流速为40 L/h时,有利于提高脱盐效率。(2)研究鳀鱼蒸煮液电渗析脱盐各因素对游离氨基酸含量的影响。随着电渗析时间的延长,游离氨基酸的损失增大,其中苦味氨基酸苯丙氨酸和精氨酸损失率最大,分别为70.60%和57.08%;同时电渗析能够降低蒸煮液中挥发性盐基氮和三甲胺含量,分别降低56.45%、72.90%。(3)电渗析过程对分子量、离子的影响。随着电流增大,小分子量的水溶性蛋白质有电迁移穿过现象;水溶性蛋白质分子量随溶液pH的增大由182.59 KDa增大到472.82 KDa;相同操作条件下,SO42-离子去除率为85.97%,小于Cl-的去除率93.34%,同时电渗析对重金属脱除效果显著,铬、砷、镉、铅、汞脱除率分别为 28.93%、38.5%、67.04%、54.77%、41.23%,其中 Cd 的脱除率最高,达到67.04%。电渗析后挥发性风味成分略有损失,主要损失是醇类、醛类、酮类,同时能够脱除鱼腥味关键物质己醛、三甲胺等。(4)通过电渗析膜孔径传质平衡和电化学基本方程,推导出电渗析脱盐过程的数学模型:(?)应用回归方程可求出α作为流量、电压和进料浓度的函数关系:α=1.766×10-7C0+2.213 × 10-7E+1.476 × 10-7Q-7.657 × 10-6(5)应用反渗透技术对鳀鱼蒸煮液浓缩,氨基酸态氮、可溶性蛋白浓缩倍数高,分别浓缩4.29和5.80倍;操作压力为1.50 MPa、流速为1.60 m/s、温度30℃C时,反渗透膜通量14.56 L/m2·h,挥发性盐基氮(TVB-N)和菌落总数相对于浓缩因子增长率最小,保持了鳀鱼蒸煮液原有风味。(6)针对浓缩鳀鱼蒸煮液时产生的膜污染,利用多聚磷酸钠+SDS+EDTA复合清洗剂对反渗透膜清洗效率高,清洗30 min,通量恢复率达到95.80%。