電滲析在鮑魚內(nèi)臟魚露脫鹽過程中的應(yīng)用

黃素芳

（福州市食品工業(yè)研究所，福建福州350000）

電滲析在鮑魚內(nèi)臟魚露脫鹽過程中的應(yīng)用

黃素芳

（福州市食品工業(yè)研究所，福建福州350000）

鮑魚價(jià)格昂貴、營養(yǎng)豐富，其廢棄的內(nèi)臟也具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值，可以將鮑魚內(nèi)臟綜合利用發(fā)酵釀制成魚露。采用電滲析法對(duì)鮑魚內(nèi)臟魚露進(jìn)行脫鹽，解決了自然發(fā)酵魚露含鹽量過高的問題，從而降低了食用人群患高血壓疾病的風(fēng)險(xiǎn)。通過測(cè)定鮑魚內(nèi)臟魚露在電滲析過程中不同電壓、流量對(duì)脫鹽率的影響，得出最佳脫鹽的操作參數(shù)為電壓20 V，流量10 L/h，初始鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%（稀釋5倍）。

鮑魚內(nèi)臟魚露；電滲析；脫鹽率

0 引言

魚露又稱魚醬油、蝦油，是我國福建、臺(tái)灣、香港等地的傳統(tǒng)調(diào)味珍品。魚露是以魚、蝦及水產(chǎn)品加工的副產(chǎn)品為原料，利用魚體自身所含的蛋白酶等一系列酶，以及原料中各種微生物所分泌的酶，使原料中的蛋白質(zhì)、脂肪等成分進(jìn)行分解后釀制而成。魚露呈紅褐色、鮮明有光澤、味道鮮美，具有原魚特有香味特質(zhì)[1-3]。氨基酸含量達(dá)18種以上，其中有7種人體必需氨基酸和特有成分氨基乙磺酸。因其擁有豐富的有機(jī)酸，如丙酮酸、富馬酸、琥珀酸，另有醇類、脂類等，以及人體新陳代謝所必需的微量元素，如銅、鋅、碘、銫等，而深受廣大消費(fèi)者的喜愛。

目前，鮑魚內(nèi)臟魚露的生產(chǎn)方法有酸解、酶解、高溫快速等方法，由于受其風(fēng)味與腥臭味的直接影響，鮑魚內(nèi)臟魚露的生產(chǎn)仍以自然發(fā)酵為主，繼承了傳統(tǒng)高鹽浸漬的發(fā)酵方法。高鹽濃度不僅使腐敗微生物的繁殖受到抑制，同時(shí)有利于耐鹽性和嗜鹽性微生物的生長與繁殖，最重要的是只有在此鹽濃度下，鮑魚內(nèi)臟魚露的特有香味，如揮發(fā)性脂肪酸、肉類風(fēng)味、氨基酸等才能通過自然發(fā)酵釀制而成，然而天然發(fā)酵的鮑魚內(nèi)臟魚露也存在一定的安全隱患，食鹽量過高便是其中最突出的問題[5-7]。過高的鹽分不僅影響風(fēng)味，同時(shí)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)也表明，高鈉膳食容易引發(fā)高血壓、高血脂、腎臟病和心血管疾病等，使消費(fèi)人群的范圍在無形中被限制了。為滿足人們對(duì)低鈉膳食的需求、保障飲食的健康，可將普通鮑魚內(nèi)臟魚露中的鹽分部分脫除成為低鹽鮑魚內(nèi)臟魚露。試驗(yàn)對(duì)鮑魚內(nèi)臟魚露進(jìn)行脫鹽處理，不僅降低其含鹽量，而且基本保持其風(fēng)味。

鮑魚內(nèi)臟魚露脫鹽的方法有多種，如減壓濃縮法、低鹽水拌曲法、電滲析法、反滲透法、離子交換法等，但是目前國內(nèi)外對(duì)鮑魚內(nèi)臟魚露的脫鹽報(bào)道鮮有研究[8-10]。其中，電滲析法因其對(duì)環(huán)境污染小、能耗低、藥劑用量少、適應(yīng)性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化、設(shè)備占用面積小和耐用、預(yù)處理簡(jiǎn)單等，更重要的是在進(jìn)行膜清洗和分離的時(shí)候不需要添加化學(xué)試劑，易于銜接，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)化操作，因而被廣泛應(yīng)用。

電滲析過程示意見圖1。

圖1 電滲析過程示意

由圖1可知，電滲析是在外加直流電場(chǎng)下，使電位差成為推動(dòng)力，讓鮑魚內(nèi)臟魚露中的離子選擇性地通過離子交換膜，使鹽與鮑魚內(nèi)臟魚露分離開來。這是一種只允許一種電荷的離子通過，而將另一種電荷離子截留的特殊膜分離操作，即陽離子交換膜只允許陽離子通過、陰離子交換膜只允許陰離子通過成對(duì)交替平行排列的2種膜。在膜的2端加上電極，施加電場(chǎng)，方向與膜平面垂直，膜空間便構(gòu)成多個(gè)小室。由于陰膜濃縮室和陽膜淡化室被陽離子交換膜和陰離子交換膜分隔出來交替存在，于是電滲析分離的兩股產(chǎn)品也分別從濃縮室和淡化室引出。在試驗(yàn)中，電滲析將應(yīng)用于鮑魚內(nèi)臟魚露脫鹽的研究，并討論電滲析過程中各參數(shù)，如電壓、流量對(duì)鮑魚內(nèi)臟魚露脫鹽率的影響。

1 試驗(yàn)材料與儀器

1.1 試驗(yàn)材料

鮑魚內(nèi)臟魚露。

1.2 試驗(yàn)儀器

QQ-DM-1*2/40型電滲析器，浙江千秋環(huán)保水處理有限公司產(chǎn)品；SG3型電導(dǎo)率儀，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司產(chǎn)品；DK-98-1型電熱恒溫水浴鍋，天津市泰斯特儀器有限公司產(chǎn)品；HJ-2型磁力攪拌器，常州國華電器有限公司產(chǎn)品。

2 試驗(yàn)方法

以脫鹽率適當(dāng)（相同時(shí)間內(nèi)脫鹽率最高）為指標(biāo)，測(cè)定各單因素對(duì)脫鹽過程的影響。

（1）電壓不同對(duì)脫鹽過程的影響。為了考慮不同電壓，且初始鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.97%（稀釋5倍），流量為15 L/h下的鮑魚內(nèi)臟魚露脫鹽過程中，對(duì)各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響。分別在不同電壓8，12，16，20，28，32，38 V下，對(duì)鮑魚內(nèi)臟魚露進(jìn)行脫鹽處理。在每個(gè)不同電壓下運(yùn)行電滲析的時(shí)候，保證每一次的鮑魚內(nèi)臟魚露原始濃度與流量都保持一致，再對(duì)鮑魚內(nèi)臟魚露進(jìn)行循環(huán)脫鹽。

（2）不同流量對(duì)脫鹽過程的影響。在試驗(yàn)中，恒定初始鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)（稀釋5倍），電壓為20 V時(shí)，分別考查鮑魚內(nèi)臟魚露在流量為10，15，20，30 L/h下的脫鹽率。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同電壓對(duì)脫鹽過程的影響

恒定流量為10 L/h，初始鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.97%（稀釋5倍），測(cè)定在不同電壓8，12，16，20，28，32，38 V下各指標(biāo)的變化情況。

不同電壓對(duì)脫鹽率的影響見圖2。

圖2 不同電壓對(duì)脫鹽率的影響

由圖2可知，在恒定初始鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)與恒定流量下，電壓從8 V增加到12 V之間時(shí)，鮑魚內(nèi)臟魚露的脫鹽率呈明顯上升趨勢(shì)，這是因?yàn)槠鸪蹼S著電壓的增加，離子遷移的推動(dòng)力也得到增加，脫鹽率便不斷增大；當(dāng)達(dá)到12～20 V的電壓時(shí)，便有了較高的脫鹽率。發(fā)生這種現(xiàn)象，主要是因?yàn)槠鸪蹼A段電壓較小，有比較嚴(yán)重的濃差擴(kuò)散和水滲透，所以剛開始脫鹽率較低。隨著電壓的逐漸升高，增加了離子遷移的推動(dòng)力，脫鹽率增大。當(dāng)脫鹽率增加到某一數(shù)值時(shí)，接著增加的速率不斷減小，此時(shí)的電流密度稱為極限電流密度，當(dāng)超過極限電流密度時(shí)，大量水分電離生成H＋和OH-來負(fù)載電荷，參與電流傳遞，這種現(xiàn)象稱為極化。極化的發(fā)生會(huì)嚴(yán)重影響電滲析的正常運(yùn)行，并且降低電滲析的使用壽命，因此應(yīng)嚴(yán)格控制電滲析在極限電流之下進(jìn)行操作。

總的來說，在較低操作電壓情況下，淡水室中的鹽含量會(huì)隨時(shí)間的增加而減少，脫鹽效果也逐漸變差。由此可知，電壓過高時(shí)，對(duì)鮑魚內(nèi)臟魚露的脫鹽率并沒有較大的意義。

3.2 不同流量對(duì)脫鹽過程的影響

恒定電壓為20 V，初始鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.97%（稀釋5倍），測(cè)定在不同流量10，15，20，30 L/h下各指標(biāo)的變化情況。

不同流量對(duì)脫鹽率的影響見圖3。

圖3 不同流量對(duì)脫鹽率的影響

由圖3中的試驗(yàn)最終數(shù)據(jù)可以看出，在恒定初始鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)和恒定電壓條件下，起初處于較低流量的情況下脫鹽率較高、殘留鹽量低，此時(shí)電流密度也比較小。然而在低流量時(shí)，電滲析器中料液停留的時(shí)間長，能夠大量透過離子交換膜而進(jìn)入濃縮室。與之相反，如果提高流量，能夠獲得較大的電流密度，離子傳遞無法充分進(jìn)行，脫鹽率便會(huì)下降，此時(shí)剪切力和鮑魚內(nèi)臟魚露的流動(dòng)程度大。因此，建議在脫鹽室用較低流量進(jìn)行操作，即10 L/h。

4 結(jié)論

（1）根據(jù)以上對(duì)電滲析操作過程中各個(gè)因素的影響程度可知，電壓是影響電滲析的主要因素，能夠在很大程度上影響脫鹽率等。經(jīng)過綜合比較之后，選擇20 V為最佳電壓。

（2）與電壓相比，流量對(duì)電滲析過程中各項(xiàng)指標(biāo)也有較大的影響，所以綜合脫鹽率的因素影響，應(yīng)選擇流量10 L/h為最佳操作工藝。

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[4]趙瑞華，凌開成.影響電滲析器極限電流密度的因素[J].廣州食品工業(yè)科技，2002（4）：13-14.

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[8]徐偉，任艷，薛長湖.魚醬油國外研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技，2007（9）：244-247.

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[10]孟洪，彭昌盛.電滲析過程中的濃差極化及水解離機(jī)理[J]. 2003，23（1）：7-11.◇

Electrodialysis Desalination Process in the Fish Sauce Made from Abalone Viscera

HUANG Sufang
（Fuzhou Food Industry Institute，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian 350000，China）

Abalone is expensive and rich in nutrition.Its visceral also has high nutritious and medicinal value.Abalone visceral are made into the fish sauce by these experiments.This experiments use electrodialysis for desalination of fish sauce made from abandone visceral，it not only solve the problem about high salinity of fish sauce，but also reduce the risk of hypertension disease of the edible crowd.In these experiments，the limiting current density is determinated in different valtages and flow rates.In the process of electrodialysis，salt removal efficiency and amino acid recovery are reflected in different voltages，flow rates and salt concentration.And it is concluds the best parameter of desalination.Voltage is 20 V，flow rate for 10 L/h，salt concentration is 5%（namely dilution 5 times）.

fish sauce of abalone visceral；electrodialysis；salt removal efficiency

TQ920.6

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.03.006

1671-9646（2017）03a-0019-03

2017-03-03

黃素芳（1987—），女，本科，工程師，研究方向?yàn)槭称窢I養(yǎng)。