虾壳蛋白质的提取、美拉德反应改性及抗氧化活性研究

为实现南美白对虾壳资源的绿色、高值化转化,利用碱性蛋白酶对虾壳中的蛋白质进行提取,水解产物与核糖进一步通过美拉德反应改性制备美拉德反应产物(Maillard reaction products,MRPs)。对MRPs进行红外表征,并研究其体外抗氧化活性和细胞内的抗氧化作用。MRPs制备条件为:核糖质量浓度0.025 g/mL、pH 5、反应温度90℃、反应时间8 h,此条件下的MRPs具有一定的还原能力,约为58μmol TE/g,并且对ABTS阳离子自由基、DPPH自由基以及·OH清除率随浓度升高而增加,IC_(50)值分别为(0.024±0.001)、(0.612±0.132)和(2.0560±0.094)mg/mL;MRPs超滤获得的小分子质量和大分子质量组分均具有一定的抗氧化能力;此外,MRPs对人肾小管上皮细胞(HK-2)表现出良好的生物相容性,并且对H_(2)O_(2)诱导损伤的HK-2细胞具有显著的修复作用。因此,虾壳蛋白质水解物-核糖美拉德反应产物有望作为新型抗氧化剂,为虾壳废弃物资源的高值化利用提供新思路。

酪丁酸梭菌发酵废弃虾壳产新型单细胞蛋白饲料的研究

利用废弃虾壳粉末作为酪丁酸梭菌营养基底生产单细胞蛋白的氮源,探究了不同虾壳粉添加量对菌株生长和生产短链脂肪酸(乙酸、丁酸)的影响,测定了酪丁酸梭菌发酵虾壳粉得到的单细胞蛋白饲料的粗蛋白、粗纤维、粗脂肪质量分数以及氨基酸组成,综合评价了蛋白饲料的营养价值。结果表明,在葡萄糖与虾壳粉碳氮质量比为8∶1.75时,生长性能最优且能够生产1.68 g/L的乙酸与3.45 g/L的丁酸。发酵虾壳粉后粗蛋白质量分数较虾壳粉原料提高了7%,粗脂肪、粗纤维质量分数也分别增加了117%和92%,同时灰分质量分数降低了13%。此外,饲料含有的氨基酸种类丰富,且与原料相比16种氨基酸中12种都相应增加。最后,结合发酵前后营养成分和其中短链脂肪酸的变化来看,酪丁酸梭菌发酵虾壳粉生产的单细胞蛋白饲料营养价值丰富,生产过程绿色,成本低廉,是一种有潜力的新型蛋白饲料。

南美白对虾虾头、虾壳化学成分的对比研究

对比研究了南美白对虾虾头、虾壳的一般化学成分及氨基酸、脂肪酸、矿质元素组成。结果表明,虾头、虾壳水分含量最高,分别为78.44%和75.15%;蛋白质、灰分、甲壳素含量丰富,以湿重计,虾头中分别为6.38%、3.62%和3.33%,虾壳中分别为5.22%、5.30%和6.67%;虾头中脂肪、总糖及总酸度以湿基计分别为2.42%、0.27%和2.30%,虾壳中则依次为1.09%、0.16%和2.29%。虾头、虾壳中氨基酸种类齐全,矿质元素含量丰富,含有人体8种必需氨基酸、4种呈味氨基酸以及7种对人体有益的微量元素。虾头、虾壳中油酸、亚油酸、DHA和EPA含量丰富,不饱和脂肪酸含量分别占游离脂肪酸总量的55.57%和48.42%(以干基计)。对比而言,虾头中脂肪、总糖、蛋白质高于虾壳,分别为虾壳的2.22倍、1.69倍和1.22倍;虾头中氨基酸总量及游离脂肪酸总量也明显高于虾壳,分别为虾壳的1.37倍和2.96倍;但虾壳中甲壳素含量显著高于虾头,为虾头的2.00倍;此外,虾壳中钙元素含量极高,占原料干重的19.6%,比虾头高1.87倍。

酶法提取克氏原螯虾头和虾壳的中蛋白质

采用蛋白酶法对克氏原螯虾头和虾壳中蛋白质的提取工艺进行研究。单因素试验和正交试验结果表明:虾头和虾壳中蛋白质提取的最优工艺条件为木瓜蛋白酶与风味蛋白酶按1:1.5混合作为复合蛋白酶,酶解温度为50℃、酶解时间为3h、蛋白酶用量为1.0%、pH6.5、料液比为1:10,该条件下蛋白质提取率为54.22%。

虾头虾壳蛋白质酶解制备抗氧化肽的研究

以凡纳滨对虾(Penaeus vannamei)虾头、虾壳为原料,碱法提取蛋白质后,采用不同的蛋白酶(胃蛋白酶、胰蛋白酶、碱性蛋白酶、风味蛋白酶、木瓜蛋白酶)酶解,以抗氧化活性和水解度为指标,筛选最佳水解用酶,并对该酶的酶解条件进行优化,对优化所得酶解物的抗氧化活性进行初步研究。结果表明,风味蛋白酶为最佳水解用酶,虾头虾壳蛋白质水解制备抗氧化肽的最佳工艺条件为:温度54℃、时间10.5 h、pH 8、加酶量8 000U·g^(-1),此条件下酶解液11-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除率为96.58%,还原力为0.77,水解度为15.62%,氧化自由基吸收能力(ORAC)为15.50μmol·L^(-1)。5 mg·m L^(-1)该酶解物的DPPH自由基清除率为82.09%,相当于相同浓度维生素C(Vc)抗氧化活性的90.50%,0.5 mg·m L^(-1)时ORAC为126.16μmol·L^(-1),相当于相同浓度Vc活性的79.73%。

酶解南美白对虾下脚料制备抗氧化酶解液的研究

以南美白对虾加工下脚料(虾头虾壳)为原料,采用内源酶、中性蛋白酶,通过控制pH、水料比、酶解温度、酶解时间和酶用量等条件进行酶解,从而制取抗氧化酶解液,以还原能力、清除羟基自由基能力为指标选择最优的酶解条件。结果表明,内源酶最佳酶解条件为:pH为6,水料比为2∶1,酶解温度为40℃、酶解时间为6h,此时还原力为0.668,·OH清除率为67.24%;中性蛋白酶的最佳酶解条件为:酶用量为60U/g原料,pH为6,水料比为2∶1,酶解温度为60℃、酶解时间为5h,此时还原力为0.672,·OH清除率为68.43%。在最佳酶解条件下,两种酶解液的还原力与·OH清除率大小排列为:中性蛋白酶>内源酶,但两者相差不大,从经济能源的综合因素考虑,选用内源酶较合适。

氢氧化钠法提取虾壳蛋白最佳条件的研究

利用蛋白质的盐析原理对虾壳蛋白进行分离。先分别以氢氧化钠的浓度、反应时间、反应温度作为变量进行单因素分析,并据此结果进行三因素三水平的正交试验分析,确定出提取龙虾壳蛋白质的最佳实验条件为:反应温度100℃、氢氧化钠浓度10%、反应时间4h,继而在此条件下检验出所提取的蛋白质的纯度为77.38%。

对虾剥壳机的设计

剥壳是对虾深加工的一个技术难题。针对现有的对虾剥壳机存在剥壳率低、破仁率高、稳定性差等现状,根据对虾的形态特征和剥壳特性,设计了一种基于摩擦、挤压原理的异径双辊对虾剥壳机,该剥壳机主要包括上料机构、剥壳机构和虾仁分离机构。经过试验,该机在选定的参数下运行,可实现对虾"上料—剥壳—虾仁分离"工序的连续性操作。

胰蛋白酶水解虾头壳制备钙结合肽的工艺条件优化研究

在单因素试验研究时间、底物浓度、pH、酶浓度和温度对蛋白水解度和酶解液中可溶性钙含量的影响基础上,通过响应面分析法对酶解条件进行了优化,得出最佳酶水解工艺条件为：底物浓度10%,pH 7.4,温度50℃,酶添加量1.39%,水解5 h。在此条件下,酶解液水解度为29.0%,可溶性钙含量为176.4 mg/ml,水解液经凝胶色谱法测定其分子量集中在1~5 ku之间。

虾头水解蛋白脱苦脱腥方法的研究

为去除虾头水解蛋白溶液的苦腥味,比较了粉末活性炭吸附法、酵母发酵法和环状糊精包埋法的脱苦脱腥效果。结果表明,酵母发酵与β-环糊精包埋联合去除苦腥味的效果最佳。通过添加1.5%的β-环糊精,60℃包埋60min,然后添加1%的酵母,在40℃下恒温发酵60min,离心分离后沸水浴5min。处理后的虾头水解蛋白液无苦腥味,且具有浓郁的鲜虾风味。

虾壳蛋白质营养价值的评价

采用盐酸处理虾头、壳获得蛋白质含量为７６．５５％、钙１５．２％、磷５．２８％的虾头、壳蛋白质。必需氨基酸指数为８８．１３％。化学分为０．９０１３。大鼠实验结果表明，虾头、壳蛋白的蛋白质功效比值、生物价和蛋白质净利用率依次为２．７９２、３．４７７、８０．７９８％和７８．１５３％。各项指标均与牛奶粉蛋白质无显著性差异（ρ〉０．０５）。表明虾头、壳蛋白具有优良的营养价值。

内、外源酶复合酶解南美白对虾虾头、虾壳的研究

以南美白对虾加工废弃物虾头、虾壳为原料,筛选了与虾头内源酶复合水解有协同作用的最佳外源蛋白酶,确定并比较了外源酶复合水解的工艺。结果表明,胃蛋白酶、碱性蛋白酶和风味蛋白酶与虾头内源酶协同作用最好;以水解度为指标,其与内源酶复合水解的最优工艺分别为:胃蛋白酶酶用量45U/g原料,料水比1∶4.5,反应温度55℃,反应时间6h,pH7.5;碱性蛋白酶酶用量30U/g原料,料水比1∶5,反应温度50℃,反应时间5h,pH7.0;风味蛋白酶酶用量40U/g原料,料水比1∶4.5,反应温度50℃,反应时间6h,pH7.0;其水解度依次为38.26%,35.10%和47.31%,分别比只有内源酶作用的对照组高8.12%,4.96%和17.17%,其中风味蛋白酶与内源酶的协同作用最好。

酿造虾头虾壳功能性调味料用高产菌株选育研究

小龙虾加工或食用后余留下来的虾头虾壳中含有丰富的蛋白质、不饱和脂肪酸、磷脂、虾青素、甲壳素、矿物质等多种营养性和功能性有效成分,可用来酿制一种功能性增鲜调味料。文章采用紫外线和硫酸二乙酯对酿造用菌种米曲霉进行了多轮诱变选育,获得了一株突变菌株UD-7,其产蛋白酶活的水平达到11059 U/g(干曲),比出发菌株(3436 U/g)提高了222%。经过7次传代培养,表明该突变菌株具有较好的遗传稳定性。

热风干燥应用于对虾加工废弃物制造水解蛋白粉的研究

以南美白对虾加工废弃物(虾头、虾壳)为原料,通过酶水解蛋白粉后采用热风干燥工艺制备水解蛋白粉,重点研究了干燥温度、助干剂添加量(虾固形物与玉米淀粉比例)、物料厚度对水解蛋白粉品质的影响。结果表明,热风干燥的温度为90℃、虾固形物与玉米淀粉比例为1.5:1、物料厚度为0.6cm时,所得到的水解蛋白粉品质最好,表现在水分含量低、色泽好、虾香味浓郁,其水份含量为2.75%、氨基酸态氮含量为3.61%。

小龙虾虾壳蛋白酶解条件的研究

文章主要介绍了以单酶、双酶协同分步酶解虾壳、虾头,以脱蛋白率(PR,%)为试验的衡量指标,对pH值、酶解温度、酶解时间、酶加量等试验条件进行考察。结果表明:胃蛋白酶的最优水解条件为pH值3.0,温度40℃,酶加量0.2%,水解时间4h,酶解液中蛋白质含量为4.243mg/mL,脱蛋白率最高达53.9%;碱性蛋白酶的最优水解条件为pH值7.5,温度55℃,酶加量0.3%,水解时间4h,酶解液中蛋白质含量为4.855mg/mL,脱蛋白率最高达61.9%;双酶协同分步酶解最优条件为碱性蛋白酶酶解3h(pH 7.5、温度40℃、酶加量0.3%),胃蛋白酶酶解1h(pH 3.0、温度40℃、酶加量0.2%),脱蛋白率为86.1%,酶解液中蛋白质含量为6.715mg/mL。

即食海鲜调味酱的研制

以牡蛎酶解液和虾头虾壳为主要材料,研制一款即食海鲜调味酱。通过单因素试验和正交试验考察各因素对调味酱感官的影响,并对最优产品进行氨基酸测定。试验结果表明即食海鲜调味酱的最佳配方为:虾油15%、酱油5%、大蒜粉2%、白砂糖1%、鸡精0.5%、黑胡椒粉1.5%、姜粉1.5%、料酒5%、新鲜辣椒2.5%、虾头虾壳15%、黄原胶0.2%、牡蛎酶解液6%。所得调味酱营养丰富,咸淡适中,鲜味突出,色泽亮丽,组织均匀,具有浓郁油炸虾的香味和牡蛎特有的海鲜风味。经测定调味酱中含有丰富的氨基酸,其中鲜味氨基酸占比为66.29%,甜味氨基酸占比为18.34%。

虾壳、虾头中甲壳素和壳聚糖的制备与应用

虾头、虾壳是虾加工工业中的下脚料,其含有丰富的蛋白质、甲壳素和壳聚糖、虾青素、不饱和脂肪酸以及必需氨基酸,开发前景广阔。其中,虾壳和虾头中甲壳素和壳聚糖的制备方法主要有酸碱法以及近几年新兴的微生物发酵法。甲壳素和壳聚糖具有优良的生物活性、安全性和降解性,在农业、医药、环境治理、食品等行业有着巨大的应用前景。

喷雾干燥应用于对虾加工废弃物制造水解蛋白粉的研究

以南美白对虾加工废弃物(虾头,虾壳)为原料,通过蛋白酶酶解处理后采用喷雾干燥工艺制造水解蛋白粉,重点研究进风温度、入料浓度、助干剂添加量(虾固形物与麦芽糊精比例)对水解蛋白粉品质的影响。结果表明,当喷雾干燥的进风温度为190℃、入料浓度为15%、虾固形物与麦芽糊精比例为4:1时,所得到的水解蛋白粉品质最好,表现出水分含量低、色泽好、虾香味浓郁,其氨基酸态氮含量为3·988%,水分含量为2·90%。

南美白对虾干虾壳甲壳素提取工艺比较及蛋白质回收

以南美白对虾(Penaeus vannamei)干虾壳为原料,采用5种方法提取甲壳素,同时对蛋白质进行回收,得出从干虾壳中提取制备食品级甲壳素最优方案。结果表明,方法Ⅴ为最优方案,即虾壳预处理为5 mm大小,10%柠檬酸浸泡13 h,10%Na OH于97℃处理3 h,再经过10%H2O280℃水浴浸泡2 h氧化脱色,处理过程中料液比(m∶V,g∶m L)均为1∶10,可制得残留氮量2.20%、灰分含量1.33%、产率为25.16%的食品级甲壳素。产生的废液采用乙醇沉淀法回收蛋白质可减少污染,节约成本。

虾壳(头)资源化利用处理工艺及设备的研究

通过对虾壳（头）资源化利用处理工艺的研究，研究设计了筒带式挤浆脱液机及气流-回转滚筒组合干燥机等专用设备。筒带式挤浆脱液机能将虾头的浆液挤出，壳液分离并保持虾壳不碎；气流-回转滚筒组合干燥机烘干虾壳，虾壳在≥450℃气流中经瞬时湿热交换，水分迅速降至50％左右，再由回转滚筒干燥15～18min，虾壳水分≤13％；虾浆经150～180℃的热风喷雾干燥，加工的虾粉水分≤3％。虾壳（头）经该工艺处理，干品品质稳定，为进一步深加工提供了优质原料。