鳙鱼鱼鳞盐酸脱钙工艺及动力学研究

鱼鳞脱钙是从鱼鳞中提取胶原蛋白的重要的前处理过程。以鳙鱼鱼鳞为对象、盐酸溶液为脱钙剂、羟基磷酸钙消耗速率为目标,采用单因素实验方法分别考察了反应时间、羟基磷酸钙浓度、盐酸溶液浓度和反应温度对羟基磷酸钙消耗速率的影响并确定了最佳工艺条件分别为40 min、0.017 4 mol·L-1、0.5 mol·L-1和20℃。在最佳工艺条件下,羟基磷酸钙消耗速率为3.744 9×10-4mol·L-1·min-1,相应的脱钙率为86.20%。建立了盐酸脱钙的动力学方程,模型反映了羟基磷酸钙消耗速率随羟基磷酸钙浓度、盐酸溶液浓度与温度的变化关系,其理论值与实验值基本吻合,可用于过程调节、产品控制和预测不同条件下羟基磷酸钙的反应消耗速率。

鳙鱼鱼鳞脱钙工艺的优化

应用Design-Expert7.0软件对鳙鱼鱼鳞脱钙工艺进行了三因子二次通用旋转组合设计。以盐酸质量分数、振荡脱钙时间、液固比3个因素对脱钙工艺条件进行了优化试验,建立了以脱钙率为单目标的鱼鳞脱钙二次多项回归方程的数学模型。结果表明:上述各因素对鳙鱼鱼鳞脱钙效果影响程度依次为液固比>脱钙时间>盐酸质量分数。运用Matlab对模型进行了最优化计算,获得最佳脱钙工艺条件为:盐酸质量分数5.14%、振荡脱钙时间56.61 min、液固比23.74 mL/g,在此条件下脱钙率达到87.02%。建立的模型计算值与实验结果吻合度较好,可用来预测不同条件下的鳙鱼鱼鳞脱钙率。