本發明涉及海產品捕獲后的海上船載連續加工方法，具體涉及一種海產品的海上船載連續化加工及其加工廢水的高效節能處理方法。
背景技術：
長期以來，海產品的生產一直沿用海洋捕撈作業→船上腌制或冰藏保鮮運輸→陸上加工的傳統方式。由于海產魚蝦類資源生產季節性強，特別是極地資源如南極磷蝦具有“體積小、易變質、難保藏”的特點，按照傳統的海產品生產模式，其產品存在原料鮮度低、加工后的產品品質差的問題，具體表現在揮發性鹽基氮值(tvb-n)高、色澤不鮮艷等。“捕撈--加工一體化”的海上移動加工模式成為解決這一問題的最佳途徑，其不僅解決了魚蝦類原料易變質、不易運輸保存的難題，保證了原料的新鮮度；還減少了運輸成本，縮短了待加工時間，實現了海上船載高值化連續加工方式。
在海上船載加工過程中，魚蝦的熱加工廢水(蒸煮液)中會含有大量的蛋白質、多肽、氨基酸、糖類、核酸等營養與風味物質，由于技術的限制，這些高cod和bod值的湯汁往往不經過處理就直接排放，這會造成海洋水體的富營養化污染，易爆發赤潮。
膜分離過程包括反滲透、納濾、超濾、微濾等，研究試驗發現，經膜法處理的蒸煮湯汁，不僅可回收全部的內容物，而且膜濾過水尚可重復用于生產，達到循環利用的要求。這一研究為船載加工規模化生產奠定了堅實基礎。
技術實現要素：
為了克服已有岸上海產品加工存在鮮度較低、質量安全性無法保障的難題，本發明提供了一種海產品捕獲后的海上船載連續加工方法，該方法能保證原料的鮮度、提升產品品質、有效保障產品質量安全性。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：
一種海產品捕獲后的海上船載連續加工方法，包括以下步驟：
1)海產品原料捕撈后用0℃～10℃冷海水清洗；所述的海產品原料為魚或蝦；
2)將魚或蝦在裝有含品質改良劑的煮湯中連續蒸煮2～8min，料水比為1kg:8～20l；所述含品質改良劑的煮湯配方為：食鹽0～6w.％，食用酒精0.1～3w.％，葡萄糖酸內酯0.05～0.5w.％，茶多酚0.02～0.20w.％，紫蘇汁0.01～0.1w.％，六偏磷酸鈉0.05～0.25w.％，余量為水；該煮湯定時(優選每2小時)更換，更換下來的煮湯成為熱加工廢水必須進行環保處理；
3)蒸煮后的魚或蝦入振動篩邊淋洗邊甩水；
4)將步驟3)處理后的魚或蝦平鋪于傳送帶上，進入多層(優選3至9層)分段式熱風干燥箱進行干燥，干燥至物料含水量小于40％w/w；
5)真空除去混雜在干燥后的魚或蝦中的細小蝦須等雜物；
6)將真空除雜后的魚或蝦置于冷風中冷卻，使之溫度迅速降至10℃以下，得到魚或蝦干制品。
進一步，所述海產品捕獲后的海上船載連續加工方法還包括以下步驟：7)分篩：將魚或蝦干制品按形體大小進行分級。
再進一步，所述海產品捕獲后的海上船載連續加工方法還包括以下步驟：8)將分級后的魚或蝦干制品根據產品規格進行裝箱，常溫或冷凍貯藏。
所述步驟2)中，將蒸煮后的魚或蝦在不銹鋼網帶淋水后，置于振動頻率為300～1150r/min(最佳為750r/min)的振動篩中，以除去表面殘余水滴。
所述步驟4)中，所述的干燥優選包括以下三個階段：階段一：控制干燥溫度為50～60℃，干燥風速為1.2～3.5m/s，干燥時間為5～15分鐘；階段二：控制干燥溫度為65～75℃，干燥風速為0.8～2.3m/s，干燥時間為10～25分鐘；階段三：控制干燥溫度為55～65℃，干燥風速為0.5～2.0m/s，干燥時間為8～15分鐘。
所述步驟5)中，利用真空除去混雜在干燥后的魚或蝦中的細小蝦須等雜物，真空用相對真空度表示，其范圍為-15～-80kpa。若＜-15kpa，則達不到吸走蝦須等雜物的要求；若＞-80kpa，則會將魚蝦及雜物等一起吸走達不到分離的目的。
所述步驟6)中，優選將真空除雜后的魚或蝦置于-5～5℃冷風中冷卻1～15min，使之溫度迅速降至10℃以下。
進一步，所述海產品捕獲后的海上船載連續加工方法還包括更換下來的煮湯廢水的高效節能處理步驟，具體如下：(a)將步驟2)產生的煮湯廢水冷卻至0～70℃，將冷卻后的煮湯廢水過濾或離心，除去其中的懸浮物，加入絮凝劑并進行攪拌5～60min，所述絮凝劑為硅藻土，加入量為50～1000mg/l，然后過濾或離心除去絮凝物；(b)微濾處理：使用孔徑為0.1～2μm微濾膜對經步驟(a)預處理后的煮湯廢水進行過濾，獲得透過液a；(c)超濾處理：使用孔徑為10000～100000da的超濾膜對透過液a進行過濾，獲得透過液b；(d)凈化處理：透過液b采用下列方式之一進行處理：①納濾處理：將透過液b流入膜孔徑為90～1000da的納濾膜處理裝置，在壓力0.5～2mpa、溫度為0～70℃的條件下進行過濾，獲得透過液c，所述透過液c可回收循環利用或直接排放；②反滲透處理：將透過液b進入反滲透裝置中，在壓力1～6mpa、溫度為0～70℃的條件下進行反滲透處理，獲得透過液d，所述透過液d可回收循環利用或直接排放。
更進一步，所述步驟(a)中，在加入絮凝劑前，先調節煮湯廢水的ph值至4.0～5.5。優選采用檸檬酸或醋酸調節ph值。
更進一步，所述步驟(b)中，所述微濾膜為膜孔徑為0.22μm的陶瓷微濾膜，運行壓力為0.2mpa，溫度為20～50℃。
更進一步，所述步驟(c)中，所述超濾膜孔徑為50000da，運行壓力0.6mpa，溫度20～40℃。
更進一步，所述步驟(d)中，所述納濾膜為膜孔徑小于200da的納濾膜，操作壓力1.5mpa，溫度20～40℃。
更進一步，所述步驟(d)中，所述反滲透裝置采用孔徑為5～10nm的三醋酸纖維素(cta)膜，操作壓力為2.5mpa，溫度為20～40℃。
更進一步，所述步驟(d)中，若反滲透前的進料液中食鹽含量大于2.5％時，因其自身滲透壓高就必須經過電滲析脫鹽處理。本發明采用的電滲析裝置由8張陽膜和7張陰膜間隔排列組成，陽膜和陰膜均選擇均相膜，具體優選由浙江賽特膜技術有限公司提供的陽膜cmx和陰膜amx，該均相膜脫鹽率高，極限電流強度大(i＝6.5a)，水溶性蛋白、游離氨基酸損失率小，分別為25.55％、13.77％，更適合魚、蝦熱加工廢水的電滲析脫鹽。并且，本發明針對該電滲析系統建立了下列電滲析脫鹽率預測模型，根據該模型，可以有效預測脫鹽率：
其中，α是應用spss軟件進行回歸擬合所得的關于流量、電壓、進料濃度的公式：α＝1.766×10-7c0+2.213×10-7e+1.476×10-7q-7.657×10-6
c0—進料濃度，mol/m3
θ—nacl溶液離子極限摩爾電導率，
q—流量，m3/h，
t—電滲析時間，h，
e—直流電壓，v，
n—電滲析陰陽離子膜對數，
e—就是數學上常數，為2.71828。
本發明所述透過液a、透過液b、透過液c、透過液d均為不同過濾過程產生的透過液，為便于區分各個步驟操作獲得的透過液不同而命名，字母本身沒有含義。
與現有技術相比，本發明的有益效果主要表現在：
1、本發明提供了一種適合于捕撈后魚或蝦在海上進行船載連續加工的方法，該方法采用了新品質改良劑的煮湯配方，能有效保障加工的魚、蝦制品色澤鮮艷、滋味鮮美、質地彈性、品質上乘。該技術具有極好的推廣應用價值。
2、本發明采用蛋白質絮凝技術對蒸煮湯汁進行預處理，有效降低了膜濃縮的濃差極化現象，延長了膜運行時間，減少了膜清洗次數，提高了膜使用壽命。
3、本發明采用電滲析技術對蒸煮廢水進行脫鹽處理，針對特定的電滲析裝置建立了電滲析脫鹽率預測模型，根據該模型，可以有效預測脫鹽率。
4、本發明有效克服了海上船載熱加工廢水的排放難題，減少了環境污染，并且處理后的水質可達標排放或進行循環使用，可非常好地滿足南極等海域的綠色加工要求。
附圖說明
圖1海產品捕獲后的海上船載連續加工方法的流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明作進一步描述，但本發明的保護范圍不限于此。
本發明實施例采用的電滲析裝置由8張陽膜和7張陰膜間隔排列交替組裝成一個膜堆，陽膜和陰膜是由浙江賽特膜技術有限公司提供的陽膜cmx和陰膜amx。
實施例1
參照圖1，一種魚蝦捕獲后的海上船載連續加工方法，所述方法按照以下步驟進行：
1)原料捕撈、分揀、清洗：將捕撈的鮮蝦用冷海水清洗干凈，所用冷海水溫度控制在0℃～10℃；
2)熱煮：在蒸煮槽中加入2000l含品質改良劑的煮湯，內含食用酒精(江蘇省東海縣順泰酒精廠有限公司生產)2kg，葡萄糖酸內酯1kg，茶多酚4kg，紫蘇汁(浙江世紫生物科技有限公司生產)2kg，六偏磷酸鈉5kg，余量為水。對蒸煮槽中的煮湯進行加熱升溫，待煮湯升溫至90℃以上時，將蝦倒入蒸煮槽中連續蒸煮6min進行滅酶(主要是其內源性蛋白酶)、減菌、肌肉脫水處理，控制料水比＝1:10。該煮湯每2小時更換，更換下來的煮湯成為熱加工廢水必須進行環保處理；
3)將預煮后的蝦在不銹鋼網帶淋水后輸入振動篩中，振動頻率為750r/min以除去蝦體表面殘余液滴；
4)分段式干燥：將蝦平鋪于傳送帶上，進入7層熱風干燥箱中進行分段式干燥，階段一：控制干燥溫度為60℃，干燥風速為2.6m/s，干燥時間為5分鐘；階段二：控制干燥溫度為65℃，干燥風速為1.0m/s，干燥時間為25分鐘；階段三：控制干燥溫度為60℃，干燥風速為0.8m/s，干燥時間為15分鐘；
5)真空除雜：在相對真空度為-15kpa條件下除去混雜在干燥后的蝦中的細小蝦須等雜物；
6)冷卻：置于機制制冷-5℃下連續空氣冷卻3min，使蝦體溫度迅速降至0℃～10℃，制得蝦干制品。
7)分篩：將蝦干制品按形體大小進行分級。
8)裝箱、冷藏：根據產品規格進行裝箱，于-18℃冷凍貯藏。
經上述方法處理所得蝦皮色澤自然鮮艷、質地均勻、保持其固有清香且滋味甘甜鮮美。
實施例2
1)將捕獲的丁香魚200kg用冷海水清洗干凈，所用冷海水溫度控制在0℃～10℃；
2)蒸煮槽中注入1000l含品質改良劑的煮湯，內含食鹽60kg，食用酒精(江蘇省東海縣順泰酒精廠有限公司生產)2kg，葡萄糖酸內酯4.5kg，茶多酚200g，紫蘇汁(浙江世紫生物科技有限公司生產)1kg，六偏磷酸鈉500g。煮湯升溫至100℃時，將丁香魚200kg倒入蒸煮槽中連續蒸煮2min；該煮湯每2小時更換，更換下來的煮湯成為熱加工廢水必須進行環保處理；
3)將蒸煮后的丁香魚在不銹鋼網帶淋水后輸入振動篩中，振動頻率為750r/min以除去魚體表面殘余液滴；
4)分段式干燥：將丁香魚平鋪于傳送帶上，進入7層熱風干燥箱中進行分段式干燥，階段一：控制干燥溫度為60℃，干燥風速為1.5m/s，干燥時間為5分鐘；階段二：控制干燥溫度為75℃，干燥風速為2.0m/s，干燥時間為10分鐘；階段三：控制干燥溫度為60℃，干燥風速為2.0m/s，干燥時間為12分鐘。將丁香魚干燥脫水的終含水量控制在40％。
5)真空除雜：在相對真空度為-80kpa條件下除去混雜在干燥后的丁香魚中的雜物；
6)冷卻：置于機制制冷-5℃下連續空氣冷卻3min，使魚體溫度迅速降至0℃～10℃，制得丁香魚干制品。
7)分篩：將丁香魚干制品按形體大小進行分級。
8)裝箱、冷藏：根據產品規格進行裝箱，于-18℃冷凍貯藏。
經上述方法處理所得丁香魚色澤自然鮮艷、質地均勻、保持其固有清香且滋味甘甜鮮美。
實施例3
1)將250kg平均體長2cm的鮮毛蝦用冷海水清洗干凈，所用冷海水溫度控制在0℃～10℃；
2)斗式提升機將毛蝦帶入蒸煮槽中，在2000l含品質改良劑的煮湯(內含食鹽50kg，食用酒精(江蘇省東海縣順泰酒精廠有限公司生產)6kg，葡萄糖酸內酯5kg，茶多酚2kg，紫蘇汁(浙江世紫生物科技有限公司生產)1kg，六偏磷酸鈉5kg，其余為水)中連續蒸煮4min，控制水溫98℃；該煮湯每2小時更換，更換下來的煮湯成為熱加工廢水必須進行環保處理；
3)將預煮后的毛蝦在不銹鋼網帶淋水后輸入振動篩中，振動頻率為750r/min以除去蝦體表面殘余液滴；
4)將瀝水后的毛蝦入7層熱風式干燥箱脫水干燥，干燥階段一：控制干燥溫度為60℃，干燥風速為2.5m/s，干燥時間為15分鐘；階段二：控制干燥溫度為70℃，干燥風速為2.0m/s，干燥時間為20分鐘；階段三：控制干燥溫度為60℃，干燥風速為1.5m/s，干燥時間為15分鐘。干燥脫水后的毛蝦中終含水量為22％。
本實施例的步驟5)～8)與實施例1相同。
經上述方法處理所得蝦皮色澤自然鮮艷、質地均勻、保持其固有清香且滋味甘甜鮮美。
實施例4
1)將捕獲的300kg平均體長2cm的鮮丁香魚用冷海水清洗干凈，所用冷海水溫度控制在0℃～10℃；
2)蒸煮槽中注入3000l含品質改良劑的煮湯中，煮湯內含食鹽9kg，食用酒精(江蘇省東海縣順泰酒精廠有限公司生產)15kg，葡萄糖酸內酯6kg，茶多酚3kg，紫蘇汁(浙江世紫生物科技有限公司生產)2.4kg，六偏磷酸鈉3kg，其余為水。將300kg平均體長2cm的鮮丁香魚入煮湯中，連續蒸煮4.5min，控制水溫95℃。該煮湯每2小時更換，更換下來的煮湯成為熱加工廢水必須進行環保處理；
3)將蒸煮后的丁香魚在不銹鋼網帶淋水后輸入振動篩中，振動頻率為750r/min以除去蝦體表面殘余液滴；
4)將瀝水后的丁香魚入7層熱風式干燥箱脫水干燥，控制干燥工藝參數如下：階段一：控制干燥溫度為60℃，干燥風速為1.2m/s，干燥時間為8分鐘；階段二：控制干燥溫度為70℃，干燥風速為2.2m/s，干燥時間為15分鐘；階段三：控制干燥溫度為60℃，干燥風速為2.0m/s，干燥時間為15分鐘。
本實施例的步驟5)～8)與實施例2相同。
經上述方法處理所得丁香魚色澤自然鮮艷、質地均勻、保持其固有清香且滋味甘甜鮮美。
實施例5
在上述加工過程中，會產生大量煮湯廢水，內含的主要成分為多肽、氨基酸、糖類、核酸等營養與風味物質。
1)冷卻、懸浮物去除：將上實施例1產生的2000l蝦煮湯廢水冷卻至55℃，用布袋過濾。
2)絮狀沉淀：將過濾后的煮湯廢水中加入檸檬酸或醋酸調節ph至5.5，再加入800g硅藻土絮凝劑(昆明水嘯科技有限公司生產)，攪拌8min并靜置10min，產生絮狀沉淀物。
3)離心分離：通過離心機(dbsdh5，宜興市海德分離機械有限公司)分離步驟2)得到的混合物，流出的澄清液即是預處理后的煮湯廢水，其含鹽量為1.44g/100ml，氨基酸態氮含量為20.15mg/100ml，可溶性蛋白質含量為1.46mg/100ml。
4)微濾膜分離：使用0.22μm的陶瓷膜作為微濾膜，在運行壓力為0.2mpa，溫度25～30℃條件下，對上述預處理后的煮湯廢水1800l進行微濾處理，微濾過程產生的透過液流入超濾過濾裝置。
5)超濾膜分離：超濾裝置使用50000da超濾膜，運行壓力0.6mpa，溫度25～30℃，超濾后的透過液進入納濾膜裝置。
6)納濾膜分離：使用膜孔徑為90da的納濾膜裝置，在操作壓力1.5mpa、溫度25～30℃的條件下對超濾結束后獲得的透過液進行納濾處理，獲得透過液和截留液。產生的截留液中的含鹽量為1.67g/100ml，氨基酸態氮含量為152.4mg/100ml，可溶性蛋白含量：10.77mg/100ml，與預處理后的煮湯廢水相比，可知煮湯濃縮了7倍左右；處理后的透過液可重復用于蝦體的蒸煮用水，達到循環使用的要求。
實施例6
1)冷卻、懸浮物去除：將實施例2產生的2000l丁香魚煮湯廢水冷卻至40℃，用布袋過濾。
2)絮狀沉淀：將過濾后的煮湯廢水中加入檸檬酸調節ph至4.8，再加入800g硅藻土絮凝劑(昆明水嘯科技有限公司生產)，攪拌8min并靜置10min，產生絮狀沉淀物。
3)離心分離：通過離心機(dbsdh5，宜興市海德分離機械有限公司)分離步驟2)得到的混合物，流出的澄清液即是預處理后的煮湯廢水。預處理后的丁香魚煮湯廢水含鹽量為3.22g/100ml，氨基酸態氮含量為32.71mg/100ml，可溶性蛋白含量為4.1mg/100ml。
4)微濾膜分離：使用0.22μm的陶瓷膜作為微濾膜，在運行壓力為0.2mpa，溫度25～30℃條件下，對上述預處理后的煮湯廢水1800l進行微濾處理，微濾過程產生的透過液流入超濾過濾裝置。
5)超濾膜分離：超濾裝置使用50000da超濾膜，運行壓力0.6mpa，溫度25～30℃，超濾后的透過液進入電滲析裝置。超濾處理后的透過液中，含鹽量為3.50g/100ml，氨基酸態氮含量為128.53mg/100ml，可溶性蛋白含量為16.5mg/100ml，與上述預處理后的煮湯廢水相比，大約濃縮了4倍；
6)超濾處理后的透過液經電滲析處理，設定電滲析處理條件為：溫度20℃，電流為3a、流速為40l/h，根據脫鹽率預測模型計算，脫鹽率在85.3％，實際電滲析處理后的淡化液中，含鹽量為0.49g/100ml，脫鹽率為86％；可見本發明的脫鹽率預測模型可準確預測脫鹽率；
淡化液進入反滲透裝置中，所述反滲透裝置采用孔徑為5～10nm的三醋酸纖維素(cta)膜(toyoboco.,ltd日本東洋紡株式會社生產)，在壓力2.5mpa、溫度為26℃的條件下進行反滲透處理，獲得反滲透處理后的透過液和截留液。產生的截留液中，含鹽量為2.83g/100ml，氨基酸態氮含量為190.53mg/100ml，可溶性蛋白含量為13.2mg/100ml，與上述預處理后的煮湯廢水相比，可知煮湯廢水濃縮了6倍；處理后的透過液達到環保排放和重復使用要求。
實施例7
1)冷卻、懸浮物去除：將實施例4產生的2000l丁香魚煮湯冷卻至25℃，用布袋過濾。
2)絮狀沉淀：在過濾后的煮湯中加入醋酸調節ph至4.0，再加入800g硅藻土絮凝劑(昆明水嘯科技有限公司生產)，攪拌8min并靜置10min，產生絮狀沉淀物。
3)離心分離：通過離心機(dbsdh5，宜興市海德分離機械有限公司)分離步驟2)得到的混合物，流出的澄清液即是預處理后的煮湯，該預處理后的丁香魚煮湯內含食鹽為3.8g/100ml，氨基酸態氮含量為41.25mg/100ml，可溶性蛋白含量為3.4mg/100ml。
4)微濾膜分離：使用0.22μm的陶瓷膜作為微濾膜，在運行壓力為0.2mpa，溫度25～30℃條件下，對上述預處理后的煮湯1800l進行微濾處理，微濾過程產生的透過液流入超濾過濾裝置。
5)超濾膜分離：超濾裝置使用50000da超濾膜，運行壓力0.6mpa，溫度25～30℃。超濾處理后的透過液中，含鹽量為3.8g/100ml，氨基酸態氮含量為40.6mg/100ml，可溶性蛋白含量為3.1mg/100ml；
6)超濾處理后的透過液采用電滲析和反滲透的聯用技術進行處理：將上述超濾處理后的透過液進入電滲析裝置，設定電滲析處理條件為：操作溫度20℃，電流為8a、流速為300l/h，根據脫鹽率預測模型計算，脫鹽率在86.2％，實際電滲析處理脫鹽后的淡化液含鹽量為0.54g/100ml，脫鹽率達85.7％。
再將脫鹽后的淡化液流入孔徑為5～10nm的三醋酸纖維素膜(toyoboco.,ltd日本東洋紡株式會社生產)的反滲透裝置中，在操作壓力2.5mpa、溫度為20℃的條件下進行反滲透處理，獲得反滲透處理后的透過液和截留液。產生的截留液的含鹽量為3.6g/100ml，氨基酸態氮含量為276.8mg/100ml，可溶性蛋白含量為21.56mg/100ml，相比于預處理后的煮湯濃縮了6.6倍；其透過液達到環保排放要求。