[00821016]以乳酸菌发酵法回收虾头虾壳中的甲壳素和蛋白质的技术

对虾虾头、虾壳约占虾体重量的30-40%，其中含有3%-5%的甲壳素、7%-12%蛋白质以及虾青素等成分，对于这部分资源，还没有有效地利用。虽然有以酸、碱处理虾头虾壳生产甲壳素的方法，但该法污染严重，且无法回收蛋白质等成分；此外，还有以酶水解虾头虾壳回收蛋白质以及将虾头虾壳干燥后粉碎作饲料等方法，这些方法只能利用蛋白质，无法回收甲壳素。鉴于上述各方法的缺陷，国际上出现了以乳酸菌发酵虾头、虾壳同时回收甲壳素和蛋白质的研究，其原理为：虾头的蛋白酶活性很高，乳酸菌也产生蛋白酶，这些蛋白酶可水解虾头虾壳中的蛋白质，加以回收；乳酸菌利用添加的葡萄糖产生大量乳酸，可将虾头虾壳中的矿物质溶解脱除；在虾壳中蛋白质与矿物质形成复合物，通过水解蛋白质可破坏其对矿物质阻隔保护作用，提高矿物质脱除率；此外，乳酸及乳酸菌均可起到防腐作用；且乳酸菌可去除腥臭味、苦味等不良风味。但目前以国外技术发酵后虾壳中的矿物质含量仍较高，达不到商品甲壳素的要求，需进一步以盐酸处理。该项目改进了国外的工艺技术，利用从对虾中筛选出的1株性能优异的嗜酸乳杆菌SW01(CCTCCNO:M2011035)发酵虾头虾壳，采用半连续发酵方式，经12小时和48小时可分别得到工业级甲壳素(矿物质含量＜3%)和食用级甲壳素(矿物质含量＜3%)；此外，发酵液经干燥成为富含乳酸钙等成分的蛋白粉，蛋白质回收率达到90%以上。采用该技术发酵虾头虾壳，发酵残渣仅经脱色即可成为商品甲壳素，无需再经任何酸碱处理，极大地减少了污染；同时可回收蛋白质等成分，实现了对虾头虾壳资源的全面合理利用；此外该技术采用半连续发酵的方式，节约了接种成本，发酵周期缩短至24小时。该技术已完成中试生产试验，适于在对虾生产企业以及甲壳素/壳聚糖生产企业中推广。该技术采用的原料及发酵菌种均是安全的，不会对环境及动植物造成危害。