我國克氏原螯蝦廢棄物綜合利用研究進展

我國克氏原螯蝦廢棄物綜合利用研究進展

0小龍蝦消費市場比較克氏原始泡菜（procalamorti）通常被稱為淡水小龍蝦。這是一種含有蛋白質(zhì)、低脂肪和低膽固醇的營養(yǎng)食物。在2010年之前,小龍蝦作為出口主打產(chǎn)品以蝦仁熟制出口創(chuàng)匯為主;而作為國內(nèi)餐飲的夜宵王子,近幾年小龍蝦消費市場非常火爆,市民消費熱情節(jié)節(jié)攀升。國內(nèi)食用或出口加工均將小龍蝦的蝦頭和蝦殼作為廢棄物,據(jù)中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒2016數(shù)據(jù),我國小龍蝦年養(yǎng)殖產(chǎn)量72.3萬t,按蝦頭蝦殼80%廢棄比例折算,每年的小龍蝦廢棄物即有58萬t,這是對環(huán)境的極大污染也是對資源的極大浪費。1蝦殼蛋白質(zhì)含量和組成龍蝦加工企業(yè)在生產(chǎn)蝦仁時,蝦頭占整只龍蝦重量的1/3,蝦頭和蝦殼成了主要廢棄物,蝦頭含有豐富的甲殼質(zhì)、蛋白質(zhì)、高級不飽和脂肪酸、鈣、鎂、磷等礦物質(zhì),還含有腦磷脂、卵磷脂、類胡蘿卜素、碳水化合物、纖維素等營養(yǎng)元素。蝦頭中含粗蛋白13.13%,粗脂肪4.50%,無氮浸出物8.54%,并含有甲殼質(zhì)10%~15%和殼聚糖7.5%,富含DHA/EPA的蝦油,蝦青素,氨基酸、有益元素和維生素。而干蝦殼中含粗蛋白量29.6%,粗脂肪7.02%,鈣13.32%。開展小龍蝦廢棄物的綜合利用的研究,己成為推動龍蝦產(chǎn)業(yè)發(fā)展,提高龍蝦價值的迫切需要。小龍蝦廢棄物含有多種有用成分,如蝦頭蝦殼含有的甲殼質(zhì),經(jīng)過加工處理能夠制成甲殼素、殼聚糖、氨基葡萄糖鹽酸鹽和蝦青素,可廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥和化工等行業(yè);蝦頭和蝦殼中可提取水解蛋白,作為蛋白源供人和動物食用;蝦黃(蝦肝胰臟)可提取具有獨特風味的蝦油,可制作食品添加劑和調(diào)味劑;蝦殼中鈣含量較高,可提取有機鈣和生物鈣作為補充鈣源或飼料添加劑;蝦頭和蝦殼烘干粉碎后,可作為動物性蛋白原料替代魚粉使用。因此小龍蝦廢棄物加工綜合利用前景十分廣闊。2克氏合金提取污染2.1脂肪酸和微量元素蝦黃位于小龍蝦頭部,占全身質(zhì)量的5%左右,含有豐富的不飽和脂肪酸、蛋白質(zhì)、游離氨基酸和微量元素等,是開發(fā)天然保健食品的良好來源(王淑楠等2.1.1油提取劉文倩等2.1.2蝦黃的理化性質(zhì)占小龍蝦重量5%左右的肝胰臟(俗稱蝦黃),具有獨特的蟹黃味,含有豐富的不飽和脂肪酸(如DHA、EPA等)、蛋白質(zhì)、游離氨基酸和微量元素,且含有豐富的硒,以及維生素A、維生素C和維生素D等。蝦頭內(nèi)殘留的蝦黃,風味獨特,可以加工成蝦黃風味料,如蝦黃醬、蝦黃粉、蝦味醬油等。龍蝦副產(chǎn)品含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、多不飽和脂肪酸以及多種風味物質(zhì),利用龍蝦副產(chǎn)品開發(fā)的調(diào)味品,味道鮮美、蝦味純厚。2.2蛋白質(zhì)的測定蛋白質(zhì)是蝦副產(chǎn)品重要組織成分,蝦頭蛋白質(zhì)中氨基酸種類齊全。小龍蝦蝦頭和蝦殼下腳料含粗蛋白36%~40%,其粗蛋白含有必需氨基酸45.33%,與牛奶蛋白粉中必需氨基酸(46.59%)和酪蛋白中必需氨基酸(46.14%)基本接近,作為功能食品的補充成分,同時也是較好的蛋白質(zhì)來源,具有很好的開發(fā)利用價值。常用的蛋白質(zhì)提取方法有酶法、鹽法、堿法等,目前較先進的工藝為酶法提取。2.2.1取蛋白粉姜震等姜啟興等2.2.2從異丙酮中提取的小精華胡川2.3蝦殼生物復合營養(yǎng)的開發(fā)蝦頭和蝦殼是小龍蝦的主要副產(chǎn)物,含有豐富的蛋白質(zhì)、鈣和其他營養(yǎng)素。龍蝦頭中鈣占干重的6%,蝦殼中鈣占干重的13%。鈣是人體骨骼發(fā)育的基本原料,可參與各種生理功能和代謝過程,對維護機體健康有重要作用。與傳統(tǒng)的補鈣劑碳酸鈣相比,有機鈣與人體環(huán)境相適應(yīng),易吸收,生物利用率高。如能把蝦殼中的鈣轉(zhuǎn)化為有機鈣,再進一步制成鈣營養(yǎng)強化劑,將提高龍蝦副產(chǎn)物的附加值。傳統(tǒng)提取鈣方法使用強酸,如鹽酸、硫酸等,不僅破壞生態(tài)環(huán)境,造成環(huán)境污染,而且還在一定程度上降低甲殼素的聚合度和質(zhì)量。李亞楠等也有研究者不使用傳統(tǒng)強酸水解,用更安全更少污染的胰蛋白酶水解法提取龍蝦蝦殼中的生物蛋白鈣,產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量可達27.5%,鈣的含量為5.8%,鈣的含量非常高,并且是生物鈣,有利人體的吸收(廖曉峰等2.4蝦殼紅色素的生物生態(tài)學特性蝦殼中含有4%~5%的色素,其紅色素色澤鮮艷,對溫度、時間都有很好的穩(wěn)定性,純天然、無毒、是食品添加劑中最好的原料,蝦殼紅色素在抗氧化和抗腫瘤增殖方面具有明顯的生物學功能。張冬梅等丁純梅2.5皮膚護膚的應(yīng)用蝦青素具有多種生物功能,包括強抗氧化性、抗癌性,增強免疫作用,可預防動脈硬化癥,保護皮膚免受太陽光紫外線的傷害,可用于水產(chǎn)業(yè)鮭鱒魚的著色劑和家禽飼料的添加劑,可配制保健食品和化妝品。從蝦殼中提取蝦青素,一般用溶劑萃取法,常用溶劑為豆油,為了增加游離蝦青素的含量,提高萃取效果,可在萃取前將蝦殼酸化蒸煮或以蛋白酶水解。而徐文剛等(2016)2.6甲殼素衍生物甲殼素,又名幾丁質(zhì),是一種氨基多糖,主要存在于節(jié)肢動物如蝦、蟹的外殼中,研究表明蝦殼中含有20%的甲殼素,甲殼素可以用來合成具有特殊功能的衍生物如低聚糖、羧甲基殼聚糖、羧化殼聚糖、氨基葡萄糖等。目前,甲殼素及其衍生物在食品、材料科學、醫(yī)藥科學、微生物學、免疫學、農(nóng)業(yè)等方面有重要的應(yīng)用價值,研究非常熱門。殼聚糖是甲殼素脫乙酰基的產(chǎn)物,是天然多糖中惟一的堿性多糖,具有許多特殊的物理化學性質(zhì)和生理功能,被認為是繼蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、維生素和無機鹽之后的第六大生命要素。殼聚糖是一種高附加值的高科技精細化學品,國內(nèi)外工業(yè)級殼聚糖價格相當昂貴,其產(chǎn)品在全球范圍供不應(yīng)求。張競成等2.6.1皮聚糖提取蔚鑫鑫等2.6.2低聚皮聚糖提取劉漢文等2.6.3骨性wsb、葡萄糖、糖代謝克氏原螯蝦、糖代謝葡萄糖氨基葡萄糖類化合物是一類治療骨關(guān)節(jié)炎的特異性藥物,氨基葡萄糖用于治療各個部位的骨性關(guān)節(jié)炎,如膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、手關(guān)節(jié)等的骨性關(guān)節(jié)炎,氨基葡萄糖發(fā)揮直接抗炎作用,可緩解骨關(guān)節(jié)炎的疼痛癥狀,改善關(guān)節(jié)功能,并可阻止骨關(guān)節(jié)炎病程的發(fā)展。其中以D-氨基葡萄糖硫酸鹽治療效果為最佳。肖華等2.7陽離子鈣、無機鹽等小龍蝦廢棄物制取1t的甲殼素,至少會產(chǎn)生50t左右廢水,廢水中含有大量的蛋白質(zhì)、脂肪、離子鈣、無機鹽等。如不經(jīng)處理,直接排放,會產(chǎn)生較大的環(huán)境污染。項東升等蝦殼中的甲殼素及其衍生物殼聚糖對重金屬離子的吸附作用已經(jīng)眾所周知,利用小龍蝦廢棄物來開發(fā)生物吸附劑,以應(yīng)對水環(huán)境的惡化,成為國際上競相研究和開發(fā)的熱點,但制備該類產(chǎn)物必然帶來新的環(huán)境壓力及成本的無法接受,鄭曉冬2.8產(chǎn)品活性物質(zhì)的浪費小龍蝦廢棄物中含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪和礦物質(zhì),以及活性成分蝦青素和甲殼素等。但由于在提取過程中存在單一產(chǎn)品生產(chǎn),造成許多活性物質(zhì)的浪費。有研究者以小龍蝦廢棄物為原料進行連續(xù)綜合性的精深加工,通過設(shè)計改進加工工藝,采取酶水解提取蝦蛋白、低濃度有機溶劑提取蝦青素、檸檬酸浸提生物活性鈣,最后獲得甲殼素成品,逐步提取蝦頭殼內(nèi)的高附加值物質(zhì),避免了傳統(tǒng)酸堿提取工藝對生態(tài)環(huán)境的面源污染(陳紅蓮等3氨基酸總量測定干燥的小龍蝦廢棄物中粗蛋白含量為44.57%,粗脂肪為10.36%,粗纖維為10.75%,氨基酸總量31.94%,其氨基酸含量與魚粉相近,比肉骨粉更為豐富。小龍蝦加工廢棄物不僅來源廣泛,成本低,同時能增加水產(chǎn)飼料的適口性,由于含有殼聚糖和蝦青素等成分,還具有一定抗病提高免疫力功能,是一種非常有潛力的新型動物蛋白源。3.1作為一種蛋白質(zhì)源，它可以取代魚粉3.1.1鳥類飼料的應(yīng)用胡德新3.1.2產(chǎn)水飼料的應(yīng)用舒新亞等石天亮等3.2免疫增強劑陳天忠譚佩毅等4加工廢棄物的綜合利用綜上所述,小龍蝦廢棄物是一