南美白對(duì)蝦蝦頭的微生物法綜合利用技術(shù).pdf

1、南美白對(duì)蝦作為我國養(yǎng)殖產(chǎn)量最大的蝦種,在加工過程中會(huì)產(chǎn)生大批的蝦頭廢棄物,其中只有一部分被直接加工成飼料,其余大多被丟棄,很少被高值化利用。對(duì)蝦蝦頭富含蛋白質(zhì)和甲殼素,是生產(chǎn)蝦蛋白粉與甲殼素的良好原料。本文以脫除蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)為目標(biāo),研究了單菌發(fā)酵和雙菌協(xié)同發(fā)酵方法對(duì)南美白對(duì)蝦蝦頭的利用效果,為南美白對(duì)蝦的高值化綜合利用提供技術(shù)支持。主要研究結(jié)論包括以下兩個(gè)方面:
　　1)建立了B. licheniformis OPL-007單獨(dú)

2、發(fā)酵利用蝦頭的整體工藝,包括微生物發(fā)酵條件優(yōu)化、發(fā)酵液功能成分及抗氧化性能研究,得到最優(yōu)發(fā)酵工藝為:采用蝦頭種子培養(yǎng)基活化菌種,接種量為5％,起始培養(yǎng)基pH為10,固液比為10g:80mL,30℃、180rpm發(fā)酵48h。此工藝下的脫蛋白率達(dá)到85.30%±0.010。
　　在最佳工藝下,對(duì)B.007單獨(dú)發(fā)酵蝦頭的發(fā)酵液進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)其富含生物活性物質(zhì):多酚、多糖、還原糖、游離氨基酸及有機(jī)酸,其含量分別為888.8mg/L、40

3、2.74mg/L、85.88mg/L、2097.41mg/L、5426.74mg/L;同時(shí)含有4種酶:蛋白酶、甲殼素水解酶、α-淀粉酶和脂肪酶。
　　在最佳工藝下,對(duì)B.007單獨(dú)發(fā)酵蝦頭的發(fā)酵液的抗氧化性能進(jìn)行了分析,以BHA、BHT及檸檬酸為陽性對(duì)照,結(jié)果表明,該發(fā)酵液具有較強(qiáng)的清除DPPH自由基能力、還原能力及Fe2+螯合能力,同時(shí)證明了對(duì)該抗氧化性能貢獻(xiàn)最大的物質(zhì)是非蛋白質(zhì)氨基酸中的?；撬?其次是多酚。
　　在最佳工

4、藝下,將2.5L發(fā)酵液經(jīng)過濾、噴霧干燥得到10.142g蝦蛋白粉。該蝦蛋白粉呈土黃色,有愉悅的蝦香味,含水5.020%±0.211、灰分19.811%±0.833、蛋白質(zhì)67.599%±1.693、礦物質(zhì)7.570%。其中礦物質(zhì)元素包括Na、K、Ca、Mg等4種常量元素(其中以Na、K含量較高,分別高達(dá)43.081 mg/g和20.598mg/g)及Fe、Cu、Zn等7種微量元素(其中以Fe含量最高,為361.512μg/g)。蝦蛋白粉

5、同時(shí)含有15種水解氨基酸,總含量為389.876 mg/g,其中包括6種必需氨基酸(106.48 mg/g)、8種非必需氨基酸和1種非蛋白質(zhì)氨基酸—牛磺酸(27.704mg/g)。
　　蝦蛋白粉不含致病微生物,對(duì)蝦蛋白粉中的微生物含量進(jìn)行了測(cè)定,發(fā)現(xiàn)其菌落總數(shù)是110000 CFU/g,同時(shí)含有少量的大腸桿菌(<10 CFU/g),不含沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、霍亂弧菌、志賀氏菌和副溶血性弧菌等致病微生物;菌落形態(tài)和菌體形態(tài)的鑒定

6、結(jié)果表明蝦蛋白粉,發(fā)現(xiàn)蝦蛋白粉中含量最多的微生物是地衣芽孢桿菌,因此,該蝦蛋白粉可以作為益生菌飼料而被應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中。
　　2)建立了利用B.007(產(chǎn)蛋白酶)和Gluconobacter oxydans DSM-2003(G.2003,產(chǎn)酸)協(xié)同發(fā)酵蝦頭進(jìn)行甲殼素清潔生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)室工藝,可實(shí)現(xiàn)一步法提取蝦頭中甲殼素的目的。
　　對(duì)B.007和G.2003雙菌協(xié)同發(fā)酵蝦頭的工藝進(jìn)行了探索,且得到最優(yōu)發(fā)酵條件(B--> G)

7、—先接種B.007,發(fā)酵60h后接種G.2003,同時(shí)添加葡萄糖溶液繼續(xù)發(fā)酵36h,在最優(yōu)發(fā)酵條件下,脫蛋白率、脫鹽率和甲殼素產(chǎn)率分別達(dá)到87.03%、93.49%和90.81%,發(fā)酵時(shí)間(96h)較目前所報(bào)道的相關(guān)研究可縮短一半。由此可知,B--> G發(fā)酵方式可實(shí)現(xiàn)連續(xù)脫除蝦頭中蛋白質(zhì)和鹽類。
　　對(duì)B-->G方式發(fā)酵蝦頭的發(fā)酵液進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)其富含生物活性物質(zhì)—總酚、多糖、還原糖、游離氨基酸及有機(jī)酸。其中除總酚之外,其他指標(biāo)

8、在B-->G發(fā)酵液中的含量均較未發(fā)酵煮液和B.007單獨(dú)發(fā)酵液高。其中,B-->G發(fā)酵液的有機(jī)酸含量(16055.04 mg/L)是B.007單獨(dú)發(fā)酵液的有機(jī)酸總量(4789.05 mg/L)的3倍;此外,作為氧化葡萄糖酸桿菌的特征指示酸—葡萄糖酸,其含量的增加進(jìn)一步驗(yàn)證了氧化葡萄糖酸桿菌在該發(fā)酵方式中的成功運(yùn)用。
　　對(duì)B-->G方式發(fā)酵蝦頭所得發(fā)酵液的抗氧化性能進(jìn)行了分析,以未發(fā)酵煮液、B.007單獨(dú)發(fā)酵液、BHA、BHT及檸

9、檬酸為陽性對(duì)照,結(jié)果表明,除還原能力外,B-->G發(fā)酵液具有較所有對(duì)照樣品更強(qiáng)的清除DPPH自由基能力和Fe2+螯合能力,更適用于功能食品的開發(fā)。
　　對(duì)B-->G方式發(fā)酵蝦頭所得甲殼素進(jìn)行了掃描電鏡表征,結(jié)果發(fā)現(xiàn)B-->G協(xié)同發(fā)酵蝦頭得到的甲殼素變得高度一致且呈現(xiàn)多孔層狀組織和裂隙密集結(jié)構(gòu),且較B.007單獨(dú)發(fā)酵和G.2003單獨(dú)發(fā)酵蝦頭得到的甲殼素相比,B-->G發(fā)酵得到的甲殼素的結(jié)構(gòu)得到較好程度的保存。
　　3)本研究