电解水在利用虾壳提取甲壳素中的应用研究

为开发一种生产甲壳素的环保处理工艺,以虾壳为原料,将电解水处理作为核心技术,用于脱除虾壳中矿物质与蛋白质。结果表明,1%NaCl制备的酸性、碱性电解水较0.1%NaCl制备的酸性、碱性电解水脱矿物质及脱蛋白程度更高。在20 V电压,先用1%NaCl制备的酸性电解水脱矿物质6 h后再用碱性电解水脱蛋白质6 h,从虾壳中提取甲壳素,提取率为19.46%,矿物质脱除率为99.64%,蛋白质脱除率为97.99%,甲壳素产品中蛋白质含量为3.67%,灰分含量为0.97%,水分含量为4.82%,铅、砷元素含量分别为5.1 mg/kg和0.025 mg/kg,均符合国家标准,且节省盐酸使用量96.48%。相比而言,交换酸性、碱性电解水处理顺序,提取的甲壳素脱矿物质和脱蛋白程度均有所下降。此外,扫描电镜观察、红外光谱分析、热重分析和差热分析等试验结果表明,电解水处理工艺与传统方法提取的甲壳素的理化性质基本一致。     

电解水在小龙虾壳脱矿物质和蛋白质中的应用

为开发一种从小龙虾壳生产几丁质的工艺,研究了电解水对小龙虾壳的脱矿物质和脱蛋白质作用,并分析了制备的几丁质的理化性质和结构。结果表明,用2%NaCl制备的酸性电解水和碱性电解水分别单独处理虾壳粉6 h,矿物质和蛋白质脱除率分别为99.59%和91.31%。对虾壳粉进行酸性电解水和碱性电解水的联合连续处理(9 h),所得几丁质的灰分和蛋白质含量分别为0.86%和1.31%。酸性电解水还具有良好的脱色作用。与传统无机酸碱法相比,电解水处理工艺制备的几丁质具有较低的特性黏度(368 mL/g)、分子质量(85 ku)和脱乙酰度(12.88%)。热重分析和差热分析、扫描电镜观察、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射图谱的结果表明,电解水处理工艺和传统无机酸碱法制备的几丁质均呈网状多孔结构,均为α-几丁质,降解温度分别为382℃和389℃,结晶度指数分别为82.48%和78.82%。电解水处理工艺有潜力成为一种生产几丁质的新方法。     

基于电镜与红外光谱技术研究不同处理方式对小龙虾虾壳粉表观结构的影响

目的 探究不同处理方法对小龙虾虾壳粉的主要成分和表观结构的影响。方法 样品经清洗干燥、粉碎、筛分后采用不同方式(脱钙质、脱蛋白、均质等)进行处理, 采用常规方法对样品中组分进行分析, 采用扫描电镜对样品表观结构进行表征, 采用红外光谱仪对样品内部红外吸收特征进行测定。结果 粗制小龙虾虾壳粉中蛋白质、钙质及甲壳素含量分别达15.02%~35.46%、13.30~18.70 g/100 g和10.88%~12.80%, 不同筛分中成分存在显著差异(P＜0.05); 电镜扫描结果显示单一蛋白酶仅可脱除小龙虾虾壳粉表层蛋白质, 单一的乳酸处理可有效脱离小龙虾虾壳粉表面的钙质并可渗透至内部, 乳酸和蛋白酶联合处理可脱除小龙虾虾壳中甲壳素核表层的蛋白质, 联合处理基础上的均质可增加样品的松散程度; 红外光谱检测显示经先后经脱钙质与脱蛋白处理的小龙虾虾壳粉显现出甲壳素红外吸收特征, 表明经脱钙质与脱蛋白处理的样品主要成分为甲壳素。结论 小龙虾虾壳是优质的可食用资源, 具有非常大的开发价值, 经乳酸和蛋白酶联合处理可脱除甲壳素表面的钙质和蛋白质, 本研究可为制备高纯度甲壳素及虾壳的高值化综合利用提供借鉴。     

酶法水解蟹壳蛋白

对水解脱钙蟹壳中蛋白质的蛋白酶进行了选择,并探讨了蛋白酶水解的条件,通过扫描电镜(SEM)观察了采用不同脱除蛋白方法处理后的甲壳素表面状态,分析了蛋白水解液中的氨基酸组成及营养价值。结果表明,Alcalase2.4 L酶比较适于水解蟹壳中的蛋白质,水解度较其他蛋白酶高。Alcalase2.4 L水解蟹壳蛋白的最适条件为:温度60℃,pH8.0,料液比1∶3,酶底物比为3 000 U/g,水解5 h后水解度可达到14%左右。酶法与碱法脱蛋白对甲壳素表面微观状态影响不同,酶法脱蛋白后甲壳素表面较光洁。水解液中的氨基酸组成与FAO/WHO建议的理想模式基本一致,鲜味氨基酸含量较高。     

蛋白酶对蟹壳的脱蛋白作用研究

传统的蟹壳脱蛋白的方法消耗大量碱液,引起环境污染。为了开发一种可替代的方法,以蟹壳粉为原料,蛋白质脱除率为主要评价指标,对蛋白酶脱蛋白作用进行研究。结果表明,碱性蛋白酶较适宜于蟹壳脱蛋白;最优的脱蛋白条件为:碱性蛋白酶添加量4 U/mg、蟹壳粉目数160目、反应温度45℃、保温处理时间4 h、p H 10.5,在此条件下,蟹壳粉的蛋白质脱除率为78.54%。因此,碱性蛋白酶处理是一种有效的脱除蟹壳中蛋白质的方法。     

虾蟹壳生产甲壳素废碱液的成分分析

为了探讨利用膜分离技术处理并综合利用水产品加工下脚料虾、蟹壳生产甲壳素产生的废碱液的效果,本文对海虾壳及海蟹壳碱两种原料经烧碱脱蛋白工艺产生的高碱废水进行了成分分析.分析结果表明,用现有生产工艺生产甲壳素,废碱液中残留烧碱的浓度很高,约在3%～4.5%.蟹壳废碱液中钙含量平均高迭20.5mg/g,蛋白质及其水解物含量达4.72%,虾青素含量390μg/L,化学需氧量(COD)高达11.28g/L,蟹壳废碱液中各成分指标都远高于虾壳.虾壳废碱液中蛋白水解物分子量主要分布在200-1000Da范围内,蟹壳的则分布在10000～20000Da范围内;两种原料的氨基酸分析结果表明,天冬氨酸和谷氨酸含量都明显高于其他氨基酸成分.     

南美白对虾虾壳甲壳素的提取工艺及结构分析

为探究南美白对虾虾壳甲壳素提取工艺条件及其对甲壳素结构的影响,测定分析不同NaOH浓度和处理温度对虾壳中蛋白质的脱除效果,不同HCl浓度及处理温度、不同酸及不同固液比的乙酸对虾壳中矿物质的脱除效果,比较虾壳经不同处理后的甲壳素结构。结果表明,南美白对虾虾壳的组成成分为:水10.45%、蛋白质29.80%、矿物质37.25%、甲壳素20.49%、色素2.01%。脱蛋白质的最佳条件为NaOH浓度2.0 mol/L,处理温度70 ℃;HCl脱盐的最佳条件为HCl浓度1.0 mol/L,处理温度25 ℃;同等条件下柠檬酸、乳酸和HCl的脱盐效果基本相当,脱盐率均高于90%,乙酸的脱盐率仅为78.74%,但增加乙酸溶液添加量可使脱盐率提高至94.87%。扫描电镜结果表明,虾壳表面为无机盐与蛋白质的混合物,内部为蛋白质与甲壳素的扭曲网状结合物。红外光谱结果表明,不同处理制备的甲壳素的红外谱带大致相同,但在峰形、峰数上还存在一些差异。虾壳甲壳素的提取工艺条件不仅影响甲壳素的纯度,对其分子结构也会产生一定的影响。     

鹰爪虾加工副产物制备甲壳素关键技术研究

以鹰爪虾加工副产物为原料,通过正交试验研究有机酸结合蛋白酶法制备甲壳素工艺条件,并与酸碱法进行比较。结果表明:最佳脱蛋白条件为中性蛋白酶浓度2 100 u/g,pH 9,时间9 h,温度60℃,蛋白质去除率为79.45%±0.28%;最佳脱灰分条件为乳酸浓度25%,料液比1∶25 g/mL,时间12 h,灰分去除率为99.13%±0.57%;最佳脱色条件为过氧化氢浓度25%,料液比1∶15 g/mL,时间60 min,温度70℃,甲壳素白度为74.53±0.36。在此条件下甲壳素得率为11.22%±0.72%,呈白色。该法与酸碱法相比,制备的甲壳素在氢氧化钾/尿素/水体系中溶解度较高,吸湿保湿性能较好,且反应条件温和,避免了强酸强碱的使用,该研究为绿色制备技术的推广及鹰爪虾资源的开发利用提供了一定的理论参考。     

蟹肉罐头加工下脚料甲壳素生产新工艺研究

以蟹肉罐头加工下脚料为原料,在自然p H条件下,筛选出较优的蛋白酶酶解脱蛋白,在单因素试验基础上,采用响应面法对其酶解脱蛋白工艺进行优化;并结合柠檬酸脱钙,H_2O_2脱色制备甲壳素。结果表明,碱性蛋白酶为最适蛋白水解酶,其最适的酶解条件为:料液比1︰21 g/m L、反应时间5.5 h、酶添加量1.00%,此时蛋白脱除率为28.17%。用10%柠檬酸脱钙,其最佳工艺参数为:料液比1︰5 g/m L、反应时间15 h,甲壳素灰分含量为0.94%,达到食品级灰分含量的要求。用H_2O_2脱色,所得成品呈半透明状,色泽较好。在上述条件下,以原料干重计,甲壳素成品的得率为13.71%。     

微波辅助法制备南美白对虾甲壳素的工艺优化

以广西北部湾地区南美白对虾为原料,采用微波消解辅助法制备甲壳素,并利用单因素实验和正交试验对制备工艺进行了优化。结果表明:最佳脱蛋白工艺条件为NaOH浓度6%,微波功率240 W,微波时间7 min,料液比1:10 g/mL,最佳脱钙工艺条件为HCl浓度5%,微波功率160 W,微波时间3 min,料液比1:40 g/mL。在此条件制得的甲壳素脱蛋白率70.85%,脱钙率为91.26%,甲壳素得率为26.34%±0.24%,优于传统酸碱法甲壳素得率18.43%±0.14%。     

碱性电解水耦合酶提取茶渣蛋白工艺优化

茶渣蛋白具有很好的抗氧化活性,本文以茶渣为原料,研究了碱性电解水耦合酶提取茶渣蛋白的工艺。在单因素实验的基础上,采用正交实验设计优化了碱性电解水提取茶渣蛋白工艺,并优化碱性蛋白酶耦合碱性电解水提取茶渣蛋白工艺。正交结果表明,碱性电解水提取的最佳条件为:pH12.5,提取温度120 ℃,液固比40:1 (mL/g),提取时间40 min,茶渣蛋白提取率为48.3%。耦合酶提取结果表明:碱性蛋白酶添加量为2500 IU/g茶渣,酶解pH为9,酶解时间32 h,茶渣蛋白提取率提高至83%,较单一碱性电解水提取提高34.7%,同时蛋白质总抗氧化能力较高。本研究结果为茶渣的综合利用及蛋白资源的有效开发提供了一定的理论依据。     

中国对虾虾壳制备几丁质工艺研究

本实验以中国对虾虾壳为原料制备几丁质,利用柠檬酸脱钙、蛋白酶脱除蛋白质,通过对蛋白酶活力测定,本实验选用Alcalase碱性蛋白酶进行实验。通过单因素实验和Box-behnken响应面设计优化几丁质的最佳制备条件,以灰分含量为脱钙指标,得到柠檬酸脱钙最佳工艺条件为:固液比1∶12,反应时间2.5 h,柠檬酸浓度为8%,灰分含量为0.42%。以蛋白质含量为指标,测得碱性蛋白酶脱蛋白的最佳工艺条件为:加酶量2200 U/g,反应时间5 h,反应温度50℃,脱除的蛋白质浓度可达到31.42%。本实验条件温和、反应迅速、无环境污染,符合我国绿色无公害理念,为工业化生产几丁质提供基础。     

虾壳制备甲壳素工艺研究

用稀盐酸脱除了虾壳中无机盐成份,用稀氢氧化钠溶出了虾壳中的蛋白质,探讨了甲壳素制备的最佳条件.甲壳素的最佳制备工艺条件为:小龙虾壳的粒度5 mm,以3.0%盐酸溶液进行脱钙,脱钙时间15h;以8.0%氢氧化钠溶液进行脱蛋白,处理时间为4h.在此条件下可以得到符合食品级质量要求的甲壳素.     

大米预消化蛋白制备

以大米浓缩蛋白为原料制备大米预消化蛋白,采用碱性内切蛋白酶酶解制备大米预消化蛋白.通过正交实验对大米预消化蛋白的碱性内切蛋白酶酶解制备工艺进行优化,优化工艺条件为碱性内切蛋白酶/底物比0.03 AU/g、温度62℃、料液比1:10、pH 7.5、反应时间5 h.在此条件下制备的大米预消化蛋白的蛋白质得率为52.27%,蛋白质含量为84.67%,大米预消化蛋白在pH 2～12范围内氮溶解指数均高于95%.由结果可知,以大米浓缩蛋白为原料制备的大米预消化蛋白溶解性良好,蛋白质含量较高.     

二步煅烧法从鸡蛋壳制备乳酸钙工艺

研究以鸡蛋壳为原料,经过二次煅烧后,用乳酸中和制取乳酸钙的工艺技术。单因素试验确定的适宜煅烧条件为:煅烧温度1 000℃,煅烧时间2 h。二次煅烧使灰分中CaO的含量从96.06%提高到了99.15%。通过Box-Behnken试验,以响应面法优化出中和反应条件为:液固比14.07∶1(mL/g)、乳酸浓度6.45 mol/L、乳酸相对理论用量过量12.4%、反应温度43℃。在此条件下,乳酸钙生成量达到最大值,为3.58 g/g CaO。以鸡蛋壳计的钙得率为96.05%。建立乳酸钙生成量与中和反应参数间的二次多项式回归模型,模型的决定系数R2达0.921 1,模型预测值与实际测量值差异极小。产品乳酸钙含量达99.85%,质量符合食品、药品标准。     

盐渍海蜇皮中铝脱除的研究

海蜇是中国沿海地区重要的水产加工品之一,具有药食两用价值。由于海蜇的传统加工过程中添加了明矾,导致铝的大量残留,对食用者身体造成危害,为保证海蜇产品的安全性,需要对其进行脱铝处理。将盐渍海蜇皮分别浸泡在超纯水、pH为3.75的弱酸性电解水、0.5%的乳酸钙溶液以及0.5%的弱酸性电解水+乳酸钙复合溶液4种不同脱铝液中,并设置不同浸泡时间进行测定。结果表明：弱酸性电解水能够有效降低盐渍海蜇中的铝含量,乳酸钙溶液则可以明显缓和脱铝后海蜇硬度、弹性以及溶胀率的降低,使海蜇维持良好的感官和组织形态。得到盐渍海蜇的最佳脱铝液为0.5%的弱酸性电解水+乳酸钙复合溶液,最佳浸泡时间为3 h。该方法可有效降低盐渍海蜇皮中铝的含量,同时使海蜇保持良好的品质。     

鸡蛋壳制备乳酸钙的工艺优化

以废弃的鸡蛋壳为原料,探讨氢氧化钠质量分数、固液比、反应温度、反应时间对鸡蛋壳脱膜效果的影响。同时研究超声时间、中和温度、中和时间和乳酸用量对鸡蛋壳乳酸钙转化率的影响。结果表明,蛋壳脱膜的最适条件为:氢氧化钠质量分数5.5%,固液比1∶12(g/m L),反应温度85℃,反应时间为60min,此条件下蛋壳脱膜率可达85.09%;鸡蛋壳乳酸钙转化的最适条件为:乳酸用量10.6m L,超声时间9min,中和温度为36.2℃,中和时间为99.0min,此条件下乳酸钙转化率达(96.50±2.50)%。超声波辅助与常规方法比较,耗能较少,转化效率较高,且试验结果与预测模型相近,可作为鸡蛋壳制备乳酸钙的一种有效方法。     

利用鸭蛋壳生产乳酸钙的工艺研究

采用鸭蛋壳为原料,利用超声波强化鸭蛋壳生产乳酸钙的过程,以乳酸钙的纯度和产率为指标,通过单因素试验与正交试验设计,得到制备乳酸钙的最佳工艺条件为:乳酸∶蛋壳粉为2∶1(m L∶g),水∶蛋壳粉为18∶1(m L∶g),中和反应温度50℃,中和反应时间2.0 h,超声波处理功率120 W,超声波处理时间10 min。在此条件下,得到的乳酸钙纯度为94.72%,产率为96.13%。     

柠檬酸用于虾头、虾壳的脱钙处理

以南美白对虾虾头、虾壳为原料,利用柠檬酸对其脱钙处理制备甲壳素,通过单因素和响应面试验优化提取条件。结果表明：当柠檬酸质量浓度12.00g/L、料液比1:2.00(g/mL)、时间3.88h时,所得甲壳素灰分含量为1.0g/100g,即已经达到食品级甲壳素的要求。利用柠檬酸脱除虾头、虾壳中的钙盐制备甲壳素,不仅获得食品级的甲壳素,而且反应条件温和、污染小,生成的副产物柠檬酸钙可以作为钙强化剂,提高虾头、虾壳的资源利用率。     

黄骅特产皮皮虾虾壳中甲壳素的制备研究

甲壳素应用广泛,水产品废弃物往往用作甲壳素的主要制备原料。该研究采用中性蛋白酶去除蛋白质,结合醋酸脱钙的方法处理黄骅特产皮皮虾虾壳, 利用单因素和响应面试验对从黄骅特产皮皮虾中制备甲壳素的工艺进行优化。结果表明,在脱蛋白质步骤中,处理时间2 h、温度48 ℃、酶添加量5 000 U 为最佳工艺条件。在脱钙步骤中,处理时间1 h、温度20 ℃、水与醋酸体积比9 ∶1 为最佳工艺条件。经过本研究优化后的甲壳素最终得率为6.87%。