虾头壳废料综合性精深加工工艺研究.doc

虾头壳废料综合性精深加工工艺研究 　　摘要：探讨了从虾头壳下脚料中提取蛋白质、虾青素、甲壳素以及活性钙等关键技术，对虾头壳下脚料的连续性精深加工进行了研究。 　　关键词：提取工艺；蛋白质；虾青素；甲壳素；活性钙 　　中图分类号：ＴＳ２５４．９文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０11）08－1681-04 　　 　　Ｔｈｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ａｎｄ Ｆｕｒｔｈｅｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ Ｓｈｒｉｍｐ Ｓｈｅｌｌ Ｗａｓｔｅ 　　 　　ＣＨＥＮ Ｈｏｎｇ－ｌｉａｎ１，２，ＺＨＡＮＧ Ｊｕａｎ２，ＷＡＮＧ Ｈｏｎｇ－ｙｅ２，ＣＡＩ Ｙａｎ－ｚｈｉ２ 　　（１．Ｗｕｈａｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｕｉｎｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００２３，China；２．Ｆｉｓｈｅｒｉｅｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｈｕｂｅｉ Ｐｒｏｖ???ｎｃｅ，Ｗｕｈａｎ ４３００７１，China） 　　 　　Ａｂｓｔｒａｃｔ： Tｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ of extracting ｐｒｏｔｅｉｎｓ， ａｓｔａｘａｎｔｈｉｎ， ｃｈｉｔｉｎ ａｎｄ ｃａｌｃｉｕｍ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｗａｓｔｅ ｏｆ ｓｈｒｉｍｐ was discussed； and ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ refinery ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ ｓｈｒｉｍｐ ｗａｓｔｅ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ． 　　Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ； ｐｒｏｔｅｉｎ； ａｓｔａｘａｎｔｈｉｎ； ｃｈｉｔｉｎ； ａｃｔｉｖｅ ｃａｌｃｉｕｍ 　　 　　淡水小龙虾的虾仁、汤料虾是我国加工出口的主要水产品，目前我国绝大多数小龙虾与海水虾的加工出口企业，将鲜虾蒸煮剥取虾仁后产生的大量虾头壳作为废料处理，虾头壳废料中含有２０％～３０％的动物蛋白质等有机物质，３０％～４０％的钙等无机物［１］，虾壳含有２０％～３０％的甲壳素与４％～８％的虾青素。我国虾类加工所产生的虾头壳废料占虾类加工原料的８０％左右，这些虾类废料如果不精深加工可造成水产资源的浪费，增加水产品的加工成本，并对生态环境造成污染。因此，本文以虾头壳废料为原料进行精深加工，采用虾头壳废料酶水解提取虾蛋白、低浓度有机溶剂提取虾青素、柠檬酸脱钙提取甲壳素等连续综合性的加工工艺的研究，逐步提取虾头壳内的高附加值物质，避免了酸碱提取工艺对生态环境造成的污染，提高了加工产品的安全性。 　　１材料与方法 　　１．１材料 　　虾头壳来源于武汉高龙水产食品有限公司。试剂有木瓜蛋白酶、二氯甲烷、柠檬酸等，购于试剂公司。仪器有ＬＤ５－１０型离心机、ＤＫＢ－８Ａ型电热恒温水槽、ＵＶ－１８００型紫外可见分光光度计、日立Ｌ－８８００氨基酸分析仪、ＫＤＮ－０４Ａ型定氮仪、节能万用电阻炉等。 　　１．２方法 　　１．２．１虾蛋白质的提取方法虾蛋白质提取的原理是采用酶水解法，利用４因素３水平正交试验选择出最佳提取条件，采用酶水解法提取虾头壳蛋白质无酸碱反应的污染，为虾青素以及甲壳素的提取提供了安全保障。 　　工艺流程：原料洗净用绞肉机绞碎→称重→加适量水→木瓜蛋白酶→调节ｐＨ值至５.0→恒温消化→过滤液酶灭活→调节ｐＨ值至６．５→滤液离心→沉淀烘干→虾浓缩蛋白质成品。 　　１．２．２虾青素的提取方法宋光泉等［２］的试验结果表明在室温下，虾青素在有机物内溶解度：二氯甲烷＞氯仿＞丙酮＞乙醇，以二氯甲烷为溶剂在６０℃下提取的虾青素结构稳定，作为虾青素的萃取剂最好，因此，本研究采用二氯甲烷在室温下避光浸提２４ ｈ，过滤后将滤液倒入二氯甲烷回流装置中于４５℃下蒸馏回收二氯甲烷，回收完毕后二氯甲烷回收装置中剩余液体即为虾青素油剂。 　　１．２．３虾青素油剂浓度测定取１ μＬ虾青素油剂于１ ｃｍ的比色皿中，用二氯甲烷稀释３ ０００倍（即加入２ ９９９ μＬ二氯甲烷），混匀，此溶液为待测液。以二氯甲烷为空白对照组，使用１ ｃｍ的比色皿，在分光光度计上测定待测液在２４５ ｎｍ处的吸光度。 　　１．２．４虾青素含量的计算试样中虾青素含量ｙ（％，按质量分数计）按以下公式进行计算。 　　式中，ｘ为待测液浓度（ｍｇ／ｍＬ）；３ ０００为样品的稀释倍数；ｍ为样品的总质量（ｇ）；Ｖ为从原料（重量）中提取出的虾青素油剂体积（ｍＬ）。 　　１．２．５柠檬酸钙的提取方法目前提取柠檬酸钙普遍采用石灰乳中和柠檬酸溶液，经过滤、洗涤、干燥得成晶。也可以蛋壳为原料，经清洗、粉碎、煅烧制成石灰乳，然后用柠檬酸溶液中和，再经过滤、水洗、干燥得成品。本试验直接采用柠檬酸浸提虾壳中的钙，方法简便且无污染。 　　采用单因素试验寻找柠檬酸钙提取过程中所用柠檬酸溶液的最适质量分