利用嗜熱鏈球菌發(fā)酵蝦頭回收蝦青素等營養(yǎng)物質(zhì)的研究.pdf

1、我國對蝦養(yǎng)殖發(fā)展迅速，每年生產(chǎn)蝦頭下腳料50萬噸以上。這些下腳料中富含甲殼素、蛋白質(zhì)、類胡蘿卜素、風(fēng)味物質(zhì)和酶等營養(yǎng)成分，然而目前回收利用較少，大多被低值化利用，造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。本論文以蝦頭為研究對象，利用嗜熱鏈球菌發(fā)酵蝦頭，脫除蝦頭中的蛋白質(zhì)和灰分，并通過檢測發(fā)酵液中各營養(yǎng)成分的變化，初步分析了其功能。研究了蝦青素的提取純化工藝，從發(fā)酵后蝦殼中回收蝦青素和甲殼素。具體研究內(nèi)容如下：
　　采用了響應(yīng)面方法優(yōu)化了嗜熱鏈球菌發(fā)

2、酵蝦頭的發(fā)酵工藝條件。即發(fā)酵條件為蝦頭含量10％、葡萄糖含量5%、發(fā)酵時(shí)間為64h、發(fā)酵溫度42℃、接種量1.2%、pH5.00時(shí)最優(yōu)，可獲得最高的脫蛋白率（94.15%）。同時(shí)分析了發(fā)酵過程中酶活，脫蛋白率，氨基態(tài)氮和pH的變化，分析了相互之間的關(guān)系。即發(fā)酵初期蝦頭中的內(nèi)源酶水解蛋白質(zhì)，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，嗜熱鏈球菌分泌乳酸，降低了發(fā)酵液的pH，內(nèi)源酶逐漸失活，乳酸與不容的碳酸鈣反應(yīng)生成可溶的乳酸鈣。發(fā)酵64h后，最終脫蛋白率達(dá)到94.1

3、5%，脫鈣率達(dá)到83.27%，氨基態(tài)氮達(dá)到3.29mg/mL。可見，利用嗜熱鏈球菌發(fā)酵蝦頭是脫除蝦頭中蛋白質(zhì)和灰分的優(yōu)良途徑。
　　從發(fā)酵后固體中提取蝦青素并優(yōu)化提取條件（固液比、提取時(shí)間、溫度）。通過正交試驗(yàn)確定了蝦青素最佳提取條件為：在30℃下以固液比1:6提取60min，重復(fù)操作兩次，合并提取液。提取量可達(dá)到21.6μg·g蝦頭-1。蝦青素的最優(yōu)皂化條件為將提取溶液濃縮后加入等體積甲醇后，再加入1mol/L氫氧化鈉-甲醇溶液

4、充氮后低溫皂化12h。皂化后的溶液用二氯甲烷液液萃取，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至10 mL的體積后，以正己烷，二氯甲烷和丙酮（5:2:2）為流動(dòng)相過柱純化。對蝦青素的穩(wěn)定性研究還表明：蝦青素提純液在高溫下不穩(wěn)定；對日光或紫外光不穩(wěn)定，對室內(nèi)光或避光較穩(wěn)定；Mg2+，Na+，Ca2+對蝦青素的破壞較小，Zn2+，Cu2+，F(xiàn)e2+，F(xiàn)e3+對蝦青素的破壞較為嚴(yán)重；VE、Na2SO3、Vc對蝦青素都有一定的保護(hù)作用，VE的保護(hù)作用最為明顯。
　　對發(fā)

5、酵液發(fā)酵前后的氨基酸成分分析表明：發(fā)酵結(jié)束后氨基酸的含量總和（796.98mg/L）高于發(fā)酵前的氨基酸含量（690mg/L）。尤其是人體所必需的八種氨基酸和作為人類神經(jīng)遞質(zhì)的γ-氨基丁酸。利用FT-IR光譜和X-衍射光譜，對比較商業(yè)甲殼素（CTa），嗜熱鏈球菌發(fā)酵蝦頭制備的甲殼素（CTb）和由化學(xué)處理制備的甲殼素（CTc）進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。通過比較它們的圖譜發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵處理所得到的甲殼素發(fā)生了部分脫乙?；?，且其脫乙酰度要高于其他兩種甲殼素，