CN1463988A - 一种用鲜虾壳生产甲壳素、虾青素和蛋白质的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用鲜虾壳生产甲壳素、虾青素和蛋白质的方法。用虾壳生产甲壳素的传统方法，不但浪费了虾壳中的资源，而且在生产过程中排放的废酸废碱液还会造成环境的污染，所得产品成本高。本发明根据鲜虾壳所含成份的不同，分别采用有机酸、有机溶剂提取，从而在制备甲壳素的同时获得虾青素和蛋白质，综合地有效地利用了虾壳中的资源，并最大限度地减少了环境污染，降低了产品成本。

Description

一种用鲜虾壳生产甲壳素、虾青素和蛋白质的方法
本发明涉及的是一种生产甲壳素、虾青素和蛋白质的方法，特别是用鲜虾壳生产甲壳素同时又获得虾青素和蛋白质的方法。
虾壳里含有钙、蛋白质和甲壳素等物质，而甲壳素的延伸产品主要有壳聚糖、氨基葡萄糖盐酸盐，它们都是优良的生物材料，被广泛应用于医药学、生物工程、保健食品、农业、环保等领域。目前，对虾壳的利用，主要是用于制备甲壳素，制备甲壳素的方法通常是用碱在一定温度下处理，以除掉虾壳中的蛋白质，脂肪及其它杂质，再用高锰酸钾或亚硫酸氢钠和草酸脱色，用盐酸除去钙后干燥即得。这样的方法只能生产甲壳素，并且在生产过程中会有大量的废酸废碱液和废水排出，污染环境，同时虾壳中的其它物质会被浪费掉。虾青素也是鲜虾壳中含有的物质，但目前还未见有在虾壳中提取虾青素的报道。目前，提取虾青素的方法主要有下列几种：在水产废弃物中提取；利用藻类生产虾青素；利用酵母菌生产虾青素；用化学合成法生产虾青素。除此之外，还未见有对鲜虾壳进行综合利用，而同时生产甲壳素、虾青素和蛋白质的报道。
本发明的目的，就是提供一种用鲜虾壳生产甲壳素、虾青素和蛋白质的方法，使得在用鲜虾壳生产甲壳素的同时，可获取虾青素和蛋白质，既充分利用了鲜虾壳中的成份又减少了环境污染，克服了现有方法所存在的不足。
为实现上述目的，本发明采用了这样的措施：一种用鲜虾壳生产甲壳素、虾青素和蛋白质的方法，包括下述步骤：
将鲜虾壳经机械破碎挤压分离得到虾壳体和虾液体两部份；
(1)虾液体部份用丙酮或氯仿或石油醚或乙醚等有机溶剂萃取1-3
   次，液体与有机溶剂体积之比为6∶4-5，收集萃取液，经油水
   分离后得到含色素和油脂的萃取液和蛋白液，分别备用；
(2)蛋白液加热蒸发掉残留的有机溶剂，加入蛋白酶水解，得到蛋
   白水解液，将蛋白水解液真空浓缩，干燥后即得水解虾蛋白粉；
(3)于虾壳体部份中加入适量浓度为1-15％的柠檬酸或醋酸或乳酸
   等有机酸进行脱钙及软化；
(4)于脱钙软化后的虾壳体中加入浓度为2-10％的氢氧化钠或氢氧
   化钾或氢氧化钙稀碱液在常温下浸泡8-24小时，分离后壳体用
   于制备甲壳素，液体中含有与蛋白质呈结合状态的虾青素，再
   用1-15％的柠檬酸或醋酸或乳酸等有机酸调至蛋白等电点，则
   与蛋白质呈结合状态的虾青素析出，分离干燥后得到虾青素含
   量为1％以下，总蛋白含量为40-60％的虾青素和蛋白质结合状
   态复合物；
(5)或者于脱钙软化后的虾壳体中加入丙酮或氯仿或石油醚或乙
   醚等有机溶剂浸渍抽提1-3次，此时固液比为4∶6-8，收集抽
   提液，固液分离后即得到壳体和抽提液备用；
(6)上述壳体加热蒸发残留的有机溶剂，漂洗至PH中性，干燥后
   得到甲壳素；
(7)上述(1)、(5)中所得的萃取液和抽提液合并，回收有机溶剂，即得到较高纯度的含虾青素的油状混合物。
采取上述措施的本发明，充分利用了虾壳中的各种成份，改变了传统工艺中需要大量酸或碱的环节，在生产中无废酸废碱液排放，所使用的有机溶剂均可回收利用，一方面把虾壳中的有效成份都提取出来充分利用，有效利用了资源，降低了产品成本，另一方面减少了环境污染，增加了产品的竞争力。
为详细说明本发明，下面结合实施例对本发明进一步详述：
实施例1
本实施例所用的有机溶剂是氯仿。
取鲜虾壳适量，用破碎机械将其破碎后挤压，分离后得到虾壳体和虾液体两部份备用，此时两者之比为7∶2-4。
水解虾蛋白粉的制备方法：于上述虾液体部份中加入氯仿进行萃取，虾液体与氯仿之比为6∶4-5，取出氯仿萃取液，如此反复三次，收集氯仿萃取液备用，萃取后余下的是虾蛋白液，将虾蛋白液加热至80℃以下蒸发掉残余氯仿，再在余下的虾蛋白液中加入蛋白酶，在60-80℃条件下水解1-4小时，得到虾蛋白水解液，再在80℃温度下浓缩，然后干燥即得到水解虾蛋白粉。
甲壳素制备的方法：于上述所得的虾壳体中加入浓度为5-15％的柠檬酸，在常温条件下浸泡8-24小时进行脱钙软化，虾壳体与有机酸的体积比为6∶3-5，分离后得到软化虾壳体，加入氯仿浸渍抽提1-2小时，此时固液体积比为4∶6-8，分离后得到壳体和氯仿抽提液，如此反复三次，收集抽提液备用，所得壳体在加热至80℃温度下蒸发残留氯仿，用水漂洗至PH中性，干燥后即得甲壳素。
虾青素的制备方法：将上述制备水解虾蛋白粉的氯仿萃取液和制备甲壳素的氯仿抽提液合并，回收氯仿后，得到较高纯度的含虾青素的油状混合液。
实施例2
取鲜虾壳适量，用破碎机械将其破碎后挤压，分离后得到虾壳体和虾液体两部份备用，此时两者之比为7∶2-4。
于上述所得的虾壳体中加入浓度为5-15％的柠檬酸，在常温条件下浸泡8-24小时进行脱钙软化，虾壳体与有机酸的体积比为6∶3-5，分离后得到软化虾壳体，于虾壳体中加入2-10％的氢氧化钠溶液，在常温条件下浸泡8-24小时，分离后壳体用于制备甲壳素，取出的溶液加入浓度为1-15％的柠檬酸调至蛋白等电点，此时析出与蛋白质呈结合状态的虾青素，分离干燥后即得到虾青素含量为1％以下、蛋白质含量为40-60％的虾青素和蛋白质结合状态的复合物。
实施例3
本实施例所用的有机溶剂是丙酮。
其余制备方法与实施例1的制备方法相同。
实施例4
本实施例所用有机溶剂是石油醚。
其余制备方法与实施例1的制备方法相同。
实施例5
本实施例所用有机溶剂是乙醚。
其余制备方法与实施例1的制备方法相同。
实施例6
本实施例所用的有机溶剂是石油醚，所用的有机酸是醋酸。
其余制备方法与实施例1的制备方法相同。
实施例7
本实施例所用的有机溶剂是氯仿、丙酮、石油醚、乙醚中的任意两种，分别在如上述实施例1中的萃取和有机溶剂抽提步骤中交替使用。
其余制备方法与实施例1的制备方法相同。

Claims (4)

1、一种用鲜虾壳生产甲壳素、虾青素和蛋白质的方法，其特征在于所述的方法包括下述步骤：
首先，将鲜虾壳经机械破碎挤压分离得到虾壳体和虾液体两部份；其次：
(1)虾液体部份用有机溶剂萃取1-3次，液体与有机溶剂体积之
   比为6∶4-5，收集萃取液，经油水分离后得到含色素和油脂
   的萃取液和蛋白液，分别备用；
(2)蛋白液加热蒸发掉残留的有机溶剂，加入蛋白酶水解，得到
   蛋白水解液，将蛋白水解液浓缩，干燥后即得水解虾蛋白粉；
(3)于虾壳体部份中加入适量有机酸进行脱钙及软化；
(4)于脱钙软化后的虾壳体中加入浓度为2-10％的稀碱液在常温
   下浸泡8-24小时，分离出的壳体用于制备甲壳素，液体中含
   有与蛋白质呈结合状态的虾青素，再用1-15％的有机酸调至
   蛋白等电点，则与蛋白质呈结合状态的虾青素析出，分离干
   燥后得到虾青素含量为1％以下、总蛋白含量为40-60％的虾
   青素和蛋白质结合状态复合物；
(5)或者于脱钙软化后的虾壳体中加入有机溶剂浸渍抽提1-3次，
   此时固液比为4∶6-8，收集抽提液，固液分离后即得到壳体
   和抽提液备用；
(6)上述壳体加热蒸发残留的有机溶剂，漂洗至PH中性，干燥后
   得到甲壳素；
(7)上述(1)、(5)中所得的萃取液和抽提液合并，回收有机溶剂，即得到较高纯度的含虾青素的油状混合物。
2、根据权利要求1所述的一种用鲜虾壳生产甲壳素、虾青素和蛋白质的方法，其特征在于所述的有机溶剂是氯仿或丙酮或石油醚或乙醚或上述任意两者。
3、根据权利要求1或2所述的一种用鲜虾壳生产甲壳素、虾青素和蛋白质的方法，其特征在于所述的有机酸是柠檬酸或醋酸或乳酸。
4、根据权利要求1或2或3所述的生产方法，其特征在于所述稀碱液是氢氧化钠或氢氧化钾或氢氧化钙溶液。
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