[发明专利]一种甲壳素的清洁生产工艺

权利要求书

1.一种甲壳素的清洁生产工艺，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)闪爆：将虾壳和/或蟹壳在高密度蒸汽闪爆装置中通过蒸汽加压到0.1-10MPa，然后瞬间泄压，经过0.0875s瞬时蒸汽闪爆，使得虾壳和/或蟹壳组织结构疏松膨化，甲壳素和蛋白质的结晶区打开；

(2)酶解：闪爆后的虾壳和/或蟹壳输送到温水罐中，以2-10倍重量的水浸泡并搅拌，调节水温在20-60℃，加入酶制剂，调节pH3-11，酶解反应1-12h，85℃灭酶，粗滤；

(3)蛋白回收：灭酶后酶解液粗滤液经纳滤(NF)或反渗透(RO)浓缩到8％-20％后，灭菌、干燥，得食品级水解动物蛋白产品；

(4)甲壳素制备：将酶解液滤渣依次进行碱煮、酸泡得到甲壳素产品，所述的碱煮是用7％-10％的NaOH浸泡，温度95-100℃，鼓气搅拌0.5-2h，放掉废碱液，滤渣用自来水冲洗至中性，所述的酸泡是将碱煮后的物料通入6％-8％的盐酸浸泡1-12h，鼓气搅拌，放掉废酸液，滤渣用自来水冲洗至中性，经自然凉晒或热风干燥。

2.根据权利要求1所述的一种甲壳素的清洁生产工艺，其特征在于，所述的虾壳和/或蟹壳在闪爆处理之前先进行预处理，所述的预处理为：将新鲜的或干燥的虾壳或蟹壳粗粉碎。

3.根据权利要求1所述的一种甲壳素的清洁生产工艺，其特征在于，步骤(2)所述的酶制剂包括但不限于碱性蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶几种或以上几种酶的组合；酶制剂的添加量为虾壳和/或蟹壳干重30％的1‰-5％。

4.根据权利要求1所述的一种甲壳素的清洁生产工艺，其特征在于，步骤(4)所述的碱煮的时间优选1～2h，酸泡的温度为室温；碱煮、酸泡的次数为1～2遍。

5.根据权利要求1所述的一种甲壳素的清洁生产工艺，其特征在于，步骤(4)所述的碱煮过程产生的废碱液采用以下方法处理：将废碱液依次经过保安过滤器、碳化硅材质超滤膜过滤后，降温至60℃以下，再经耐碱NF膜过滤处理，各步骤得到的含蛋白浓缩液经透析水透析或直接与酸泡过程产生的废酸液中和，干燥，得饲料级蛋白；NF滤液为澄清干净的稀碱液，其中NaOH浓度0-4％，循环利用。

6.根据权利要求1所述的一种甲壳素的清洁生产工艺，其特征在于，步骤(4)所述的酸泡过程产生的废酸液采用以下方法处理：将废酸液经保安过滤器、碳化硅材质超滤膜处理，得到高浓度含少量蛋白浓缩液并与碱煮过程产生的废碱液合并中和、干燥；同时得到的含CaCl₂澄清中性废水直接排放到废水处理厂无害化处理。

7.根据权利要求5或6所述的一种甲壳素的清洁生产工艺，其特征在于，所述的超滤膜使用的膜元件的有效膜层材质为碳化硅，支持层为氧化铝，膜过滤孔径范围为20nm-100nm，过滤温度10-100℃，操作压力0.01-0.4MPa，过滤方式为错流过滤，膜过滤通量为20-400Lm^-1h^-1。

8.根据权利要求5或6所述的一种甲壳素的清洁生产工艺，其特征在于，所述的NF膜为膜系统，包括膜元件、循环泵、输送泵、电气、仪表、控制系统，其中膜元件的膜材料为复合高分子材料，膜型为卷式膜，膜的pH耐受范围为0-14，最高耐受NaOH浓度为20％，NF膜的截留分子量范围为90Da-350Da，过滤操作温度为10～60℃，操作压力为0.1～4MPa，过滤方式为错流过滤，膜表面流速为0.5～10m/s，膜过滤通量为5～50Lm^-1h^-1，浓缩倍数为1～40倍。