工艺技术_鱼粉工艺生产技术资料

第五章鱼粉生产 一 鱼粉生产的重要性世界上渔获物的三分之一被用来生产鱼粉 来自中国最大的资料库下载迄今为止 鱼粉主要用做饲料 是国际市场上畅销的产品 由于鱼粉含有丰富的蛋白质 动物生长所不可缺少的矿物质 维生素以及动物生长因素 有提高动物的成活率 促进生长发育 提高产卵量及产乳量等功效 鱼粉的蛋白质含量高达70 以上 其消化率在90 以上 鱼粉的蛋白质是决定价格的主要依据 作为饲料 鱼粉蛋白比植物蛋白优越 是由于构成鱼粉蛋白的某些氨基酸是植物蛋白所缺乏的 如赖氨酸 蛋氨酸和胱氨酸 这些氨基酸都是家畜和家禽生长所必来自中国最大的资料库下载要的 换言之 这些氨基酸对氨基酸起平衡作用 提高植物蛋白的利用率 鱼粉所含的矿物质 主要是钙 磷 铁 它们都是动物生长所不可缺少的 特别提到的是鱼粉中含有许多微量元素 它们是动物新陈代谢 特别是酶系代谢所不可缺少的 例如鱼粉中含有的锰 对动物的产乳功能有明显影响 鱼粉中的硒也很重要 而植物性饲料是缺乏这种元素的 鱼粉中的维生素 超营养作用的主要是水溶性维生素 特别是B族维生素 这些维生素对动物生长具重要意义 例如维生素B12曾经被部分学者认为未知的促长因素 在配合饲料中 一般需加进价格昂贵的胆碱 胆碱是小鸡发育 生长所不可缺的 而鱼粉中就含有相当数量的胆碱 二 鱼粉原料一般来说 鱼粉的原料是食用价值较低的鱼类以及食品加工的废料 如鱼的头 尾 骨 鳍 内脏等 由于各国渔获物的种类 数量各不同 对加工品的品种要求也不一样 因此 各国用来生产鱼粉的原料和数量差别很大 例如秘鲁渔获物的品种比较单一 主要是鱼 90 以上都生产鱼粉 挪威 丹麦 美国等国家将鲱 沙丁鳕等鱼类用来生产鱼粉 而我国和日本则将部分甚至大部分低值鱼类用来生产食品 如盐干品 鱼糜制品等 而将其中鲜度较差的生产鱼粉 前几年在捕鲸业发达的国家 鲸肉粉和鲸骨粉的产量的也很可观 由于鱼粉需要量的增加 近年来各国不遗余力地发掘新的原料来源 特别是回收一些本来没有很好利用的废料 到目前为止 多数生产鱼粉的国家已经回收利用了湿法压榨后的水溶液 从发展饲料着眼 利用贝类制造贝粉是值得提倡的 在沿海滩涂大量养殖贝类是切实可行的 另外 由于贝类含有丰富的维生素D3元 如将这种贝粉经紫外线照射 使其中的D3元转化为维生素D 则其饲料价值将比一般鱼粉更高 根据调查 由于鲸的数量日趋减少 作为鲸主要饵料的磷虾日益增多 也成为发展鱼粉生产的最新原料来源 原料保原料的鲜度对于鱼粉的产量和质量都有很大影响 用腐败的原料生产鱼粉 不仅影响到鱼粉的产量和质量 而且使车间和工厂周围产生恶臭 造成环境污染 理想的鱼粉生产是在船上进行 边捕捞边加工 但是迄今为止 各在大规模的粉厂是设在岸上 由于渔业生产的高度集中性和季节性 就对原料提出了保鲜防腐的要求 和食用鱼一样 鱼粉原料理想的保鲜方法也是冷冻冷藏 但是由于对产品的要求不同 也可以采用化学方法保鲜 甲醛防腐 从防腐效果来看 甲醛早已被肯定 如挪威每吨鱼用40 的甲醛一千克 可保藏12天 实验证明 采用甲醛防腐的原料制成的饲料鱼粉 对家畜家禽都是无害的 其他化学防腐剂有亚硝酸钠 焦亚硫酸盐 酸等 三 鱼粉制法概述 鱼粉的生产方法有许多种 归要到底是要达到以下3个目的 破坏细胞组织 使油脂溶出 杀死微生物和抑制酶的活性 去掉部分水分 使微生物不能再能利用其生长繁殖 另外减少了重量和体积 1 直接干燥法 这是一种设备简单 成本低廉的方法 适用于少脂原料 方法是将原料切碎后用天然的或人工的方法干燥后 即成 这样制得的粉质量差 耗能也多 2 干压榨法 干法 将原料的热处理和鱼粉的干燥合并在压油之前一次完成 也就是说 干法压出液体主要是鱼油 水分极少 这样水溶性损耗极少 但对于多脂鱼来说 油脂变性严重 影响鱼粉的质量 3 湿压榨法 湿法 蒸煮 加热 压榨 此时压出的液体是水和油 然后是干燥 粉和油的质量都好 是现代鱼粉生产的典型 4 离心法 用离心机代替压榨机的一种湿 压榨 法 这种方法可将原料切得细碎 使其受热时均匀 以制取高质量的鱼粉 这就对离心机提出较高的要求 也是普通压榨所不能达到的 5 萃取法 将干压榨法中的压榨工序 改为用有机溶剂萃取鱼油 这样可以使鱼粉的含油量在1 以下 由于脱脂彻底 因此鱼油产量高 鱼粉质量好 但该法设备复杂 技术要求高 危险性大 6 水解法 这一方法是生产的产品实际上是蛋白质水解产物 其产品可以是粉末状的 也可以是液体的 水解法可分为酸解 碱解 酶解三类 前两者容易破坏原料中的营养成分 应用不广泛 受到重视的是酶法 这可以利用鱼体内部的自溶解酶 或者自外部加入蛋白酶 四 湿压榨法生产鱼粉工艺 一 原料蒸煮对于加热介质水蒸气来说 表压可以达4kg cm2 温度可调至100 以上 对物料来说 原料不同 对温度的要求有所不同 以80 左右的温度为最适宜 即是说在此温度下 蒸煮的鱼肉中不溶性蛋白质维持了最高含量 而分出的鱼油也能达到最高产量 当温度超过80 时由于溶于水中含氮物 维生素及无机盐增高的结果 蛋白质的量相应地减少 以沙丁鱼为例 蒸煮温度达100 时 其鱼粉产量较之在80 左右减少10 以上 在实际操作过程中 在进料口段物料温度较低 50 左右 中段可达80 90 物料到达出料口时的温度可达100 左右 所以在设计设备和使用过程中 最好让物料尽快升温 延长物料在80 段的时间 以提高产率 蒸煮时间与程度 对新鲜原料而言 骨肉分离即可 即通常我们所说的 熟了 对一些鱼贝的下脚料来说 就要具体问题具体分析了 不管原料是什么 既不能煮过了 也不能煮少了 若过分蒸煮会使原料变成粥状 给压榨造成负担 固液不易分离 另外会使部分蛋白质水解造成蛋白质的损失 并使得成品鱼粉质量下降 若蒸煮不完全 也就是说原料不熟 势必不能最大限度地压出油脂 因而降低了鱼油的产量 而且鱼粉残油率高了会影响其质量 蒸煮时间的长短 主要是根据蒸煮程度而定 如果鱼鲜度 种类 个体大小 温度不同的话 时间就会不一样 在实际操作时 可以调节螺旋推进的转速 一般来说 鲜鱼可以时间短点 下脚料适当延长点 一般在10 20分钟 pH对蒸煮的影响pH降低至酸性 即靠近蛋白质的等电点时 压榨液偏高意味着固液分离效果好 虽然在酸性下压榨液多 但对设备腐蚀性较大 在实际生产中一般不作pH调整 压榨 压榨操作的目的在于从蒸煮过的原料中最大限度地挤压出油脂 在已经蒸煮的原料中 油脂与蛋白质细胞之间的缔合关系遭到破坏 在压力的作用下 原料的形状 体积和重量都将改变 后者的改变是由于原料中的流体部分 油和水 被迫流出的结果 从进料口进的物料沿着螺杆轨道 或叶片 不断地被推进 随着螺旋距的不断减少以及螺杆直径的不断增大 压榨机内部的空间越来越小 物料受挤压程度越来越大 这样物料中毛细管中液体就被均匀地挤太出来 固形物体积变小 又被向前推进 直至从出料口被推出 此时固形物的含水量为48 压榨时间的长短 可根据原料和出料口处的固形物的含水量而定 操作时可以调节转速 通常的时间是15分钟 打碎 用速碎机将压榨饼打碎 增大其表面积 以利于传热 尽管从理论上讲干燥的物料粒子越小 干燥的效果越好 但也不能粉碎得太细 因为粒子过细在干燥机中干燥时 鱼粉容易焦化 另外 粒子过细的鱼粉在干燥时有随排气管排出的可能 干燥 从压榨机出来的压榨饼含有40 50 的水分 不适宜于贮藏 因为微生物在这样高水分的基质上是容易繁殖的 因此 必须经过干燥 使水分含量降低到10 20 才能抑制微生物的作用 此外 干燥了的鱼粉可以防止或减轻由于贮藏中油脂水解或氧化而引起的腐败现象 在干燥过程中 鱼粉表面的蒸汽压大于它周围介质的蒸汽分压 因而 鱼粉表面的水分汽化 这时鱼粉内部的湿度大于表面的湿度 于是内部水分便向表面扩散 这样表面水分不断蒸发 而内部水分不断向表面扩散的结果 最后达到鱼粉表面蒸汽压于周围介质的蒸汽分压相等为止 为了提高干燥的效果 可将干燥介质的温度提高 因为提高温度可以使单位溶剂中的水分含量增高 因此在人工干燥中多采用加热空气来进行 鱼粉在热空气中干燥 其起显著变化的是 水分的减少 油脂产生一系列性质上的变化 蛋白质消化率的改变 由于鱼粉中含量有许多不饱和脂肪酸 这些脂肪酸在空气中 特别是在加热的情况下 容易氧化 氧化开始是不饱和脂肪酸吸氧而产生较低分子量的酸类 醛类和醇类 这些酸败的产物以自身的特殊臭味 从而降低了鱼粉的质量 在鱼粉的干燥过程中 油脂氧化的程度要比加工中的任何工序都要严重 蛋白质在加热时也起显著变化 如前所述 首先是凝固变性 据研究这种变性主要是由于脱水 缩合的结果 即由亲水性变为疏水性 蛋白质的这种变化使酶类对其水解的程度 即消化率 发生了改变 鱼粉蛋白质消化率的改变发生在原料的蒸煮 干燥和鱼粉的储藏中 其中以干燥中蛋白质消化率的改变最为显著 这与干燥的温度 时间以及干燥的方法有关 一般干燥温度较高 时间越长 蛋白质的消化率越低 鱼粉的干燥要求水分含量降到10 左右 过分干燥除了会造成上述成分的变化以外并因能量消耗增大 从而增加了生产成本 而且鱼粉本身要保持过低的水分是困难的 因为在储藏过程中 它很宽从空气中吸取水分 最后还是要达到10 左右的水分含量 干燥过程是鱼粉质量变化较大的一个步骤 所以解决了干燥过程中的问题 也就等于解决了鱼粉生产中的主要问题 如果提高鱼粉质量 干燥工艺今后的趋向是 利用间接蒸汽加热 热空气作为干燥介质 如用直接燃气加热 则空气直接与鱼粉接触 增加了氧化机会 提高真空度 提高了真空度使氧化分压降低 也即氧气含量降低 减少了油脂氧化的机会 另外 使水的沸点降低 易挥发 缩短了干燥时间 所以蛋白质变性大大减少 高温短时 温度和时间对鱼粉质量都有影响 但时间更为重要 所以应采取较高的温度 缩短干燥时间 尽可能增大介质换热面积 这样是为了缩短时间 干燥时间与介质温度 物料含水量 湿度 干燥设备以及真空度有关 如果用干法蒸干机 则2 3小时 若用湿法圆盘式干燥机干燥 需1 5小时 粉碎 用粉碎机粉碎 筛析 过筛 筛孔2 80mm 包装 过筛后由空气流吹入到旋风分离器中 固体降落 自动称重包装 空气还可起降温作用 如果生产的鱼粉短期内销售 不长期储存或运输的话 则不需加抗氧化剂 否则应喷入抗氧化剂 以防鱼油氧化 一般常用的抗氧剂BHT 丁基羟基甲苯 加量为600 1000ppm 也可以加乙氧 保证用的编制袋应内衬塑料薄膜 既可隔离氧 又可防潮 沉淀 马面鲀及其废弃物的原料 含泥沙较多 最好的将压榨液打到一大容器中先沉淀出泥沙 否则成品鱼粉中含沙太多 降低了质量 分离 压榨液一般占原料重的60 70 所含固形物占总固形物的20 25 分离最好分两步进行 第一步将固液分离 固体送入干燥机内干燥 第二步用高速离心机将汁水和鱼油分开 鱼油送去粗制 汁水去浓缩 精致 鱼油置于容器中 盘管蒸汽间接加热 使油温达55 65度 加入烧碱使达到15Be 保温后出现絮状沉淀 沉淀8小时放点沉淀 离心两次 得到精油 或加热到45 55度 加入水洗三次 而后再用20Be的盐水洗三次 得精致鱼油 浓缩 将汁水中固形物含量由6 7 提高到40 50 然后再将其投入到干燥机中干燥 采用两效蒸发较适宜 从汁水中回收上述的营养成分 最初是将水溶液酸化到pH4 使其中的蛋白质凝固 并进行过滤 此法只能回收1 2的固形物 当然更谈不上回收其它成分 在挪威 早期是将汁水制成一种含50 固形物的棕色稠状液体 称浓缩鱼汁 作为家禽和家畜的补充饲料 不过这种产品的销售两有限 后来为了减少水分 降低运输费用 并便于保存 才制成干粉 但这种干粉吸湿性强 易结块 仍然不是普遍受欢迎的产品 最后发展到将浓缩鱼汁加到干燥机着与鱼粉一起干燥 制成全鱼粉 浓缩鱼汁的一种粘度向导高的液体 与压榨饼一起干燥时 两者必须混合均匀 这就需要在干燥之前先将压榨饼磨碎一下 较为先进的做法是将浓缩鱼汁喷雾干燥成蛋白胨 全鱼粉 在现代化鱼粉厂里 产品的首要条件是全鱼粉 全鱼粉包含了几层意思 其一说明最大限度地利用了原料 因而鱼粉的产量高 营养价值高 其二从经济角度来看 由于产量高了 成本相对低了 其三说明了工艺设备都达到了现代水平 如上所述 全鱼粉就是将浓缩鱼汁和压榨饼湖和干燥而成的鱼粉 全鱼粉由于增加了可溶性成分 因此较普通鱼粉易吸湿结块 不能用麻袋包装 可用沥青衬袋或聚乙烯袋包装 既能防潮 又能防氧化 在湿压榨生产中 从原料开始到包装成品 这一过程约需3 4 5小时 原料总重6