虾壳中蛋白质的提取工艺研究【开题报告】

开题报告

食品科学与工程

虾壳中蛋白质的提取工艺研究

一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

我国每年有大量的冷冻虾制品出口到国外，产生大量的虾头、虾壳。随着人们生活水平的提高．我国居民消费虾的数量也在突飞猛进，每年产生虾壳的数量越来越多，不仅对环境造成严重的污染。而且还浪费了资源。而经现代科学研究发现，虾壳中含有大量用途极为广泛的宝贵资源，如壳聚糖、虾红素、蛋白质等，只要将这些固体废弃物合理地开发利用，就能成为一种宝贵的生物资源，如将之开发利用，能为社会创造良好的经济效益。由于蛋白质在虾副产物中含量十分丰富，如能合理地利用这部分资源，能缓解我国蛋白质资源的匮乏。以往的研究发现，虾壳中蛋白质氨基酸成分比较比较平衡，其主要氨基酸为天门冬氨酸，虾壳蛋白质是一种极好的酵母饲料组分，也可将其水解制取复合氨基酸[1.2]。

高速发展的今天人们的生活得到了极大地提高和改善，对畜产品的需求量成倍增长，促使畜牧业的迅猛发展，同时也造成饲养畜禽所需要饲料原料资源，特别是蛋白质资源的紧张和短缺。加之我国的饲料资源分布不平衡，玉米和豆粕主要集中在东北，而南方相对较缺乏，鱼粉和肉骨粉等在沿海地区和南方相对较丰富。动物屠宰加工下脚料比较分散，难以收集加工利用。因此，蛋白质饲料资源短缺是我国畜牧业及饲料工业发展面临的主要问题。近年来，由于过度捕捞，渔业资源受到破坏，鱼粉价格上涨。可见，开辟新的蛋白饲料资源以及将现有蛋白质资源的更深层开发利用，仍然是缓解我国蛋白质资源短缺的有效途径[3]。

蛋白质在我们日常生活的各个方面都有广阔的应用。在临床化学分析上，不仅包括生物体化学成分的分析，也包括了各种酶的活力测定作为临床诊断的指标，许多蛋白制剂是安全有效的药品。比如蛋白水解酶复剂作为消化药物广泛使用。最近把种种蛋白水解酶作为口服药也收到了较好的疗效，不仅可以减轻炎症性肿胀，而且有消痰和促进浓汁排泄的作用[4] ，同时蛋白质更是人体生长发育和新陈代谢不可缺少的营养物质，它是一切生命的物质基础，推动生命活动，调节机体正常生理功能，保证机体的生长、发育、繁殖、遗传及修补损伤的组织。

国外通过各种方法提取虾壳中的蛋白质，并利用蛋白质中各种氨基酸的生理特性和分子结构特性，研究、开发出生产各种生物保健品，生物药品，如浓缩口服液，多烯酸胶丸等以及更多的海洋

保健品和海洋药物，从而成倍地提高了虾壳蛋白的附加值。国内目前这方面的研究还较少。虾壳蛋白的提取工艺主要有以下几种方法：酸解法，碱解法以及酶解法，蛋白质工艺的发展过程在于提高蛋白质的提取率，而尽量较少加工过程产生的杂质对环境的污染。因此本研究主要是利用酸性条件下的酶解法提取虾壳中的蛋白质，并对其工艺条件进行优化设计。为了进一步提高蛋白质的提取率，本研究通过正交试验对其酶解条件及后期工作进行优化选择，以实现蛋白质提取的全过程优化处理，使虾壳的附加值得到大幅度地提升，为更加有效利用虾壳资源以及更好开发应用蛋白质产品提供参考依据[5~8]。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题

1研究蛋白质提取的最佳工艺条件

虾壳蛋白酸性条件下酶解的关键技术，主要包括原料的预处理，水解外源性蛋白酶最佳反应条件的确定，即酶解温度、时间、酶剂量、pH值等酶解因子的研究，确定适宜的酶制剂和酶解方法进行水解提取，使得蛋白质得到充分分离。

2研究酶解后期处理的最佳工艺条件

酶解液后期处理的关键技术，即后期处理的温度、pH值对提取率影响的研究；

3酶解液离心条件控制技术，包括离心分离的时间、转速的确定。

4确定虾壳蛋白提取酶解及后期处理的最佳条件。

三、研究步骤、方法及措施

1 虾壳蛋白质含量测定：粗蛋白（微量凯氏定氮法）。

2 酶解法提取虾壳的工艺流程

原料→解冻→水洗→干燥→加水混匀→调pH→加蛋白酶（胃蛋白酶）→酶解→调pH→调节温度→加温灭酶→离心分离→上层溶液→甲醛双点位滴定

3以蛋白质的提取率为指标，通过单因素实验及正交实验确定酶解的最佳工艺条件，酶解后期处理的最佳条件以及最佳离心分离条件。

四、参考文献

[1]薛惠琴，孙国荣，杭怡琼.浅谈虾仁生产废弃物的开发利用[J]. 上海畜牧兽医通讯，2009，02：104~106.

[2]高建华，林炜，宁正祥.虾壳蛋白质营养价值评价[J].食品与发酵工业，1998，03：29~32.

[3]动物性蛋白饲料原料开发及应用现状[J].中国饲料行业信息网，2009.08.

[4]蛋白质的应用与现实生活[J]. 江苏教育学院化工系.

[5]丁纯梅，宋庆平，张泽正.正交法虾壳蛋白质提取条件的研究[J].安徽工程科技学院学报，2003.3，18（01）：8~10.

[6]孙俊华，王俊，韩青云.酸法水解虾壳蛋白的进一步研究[J].中国调味品，1996，12：12~16.

[7]何强飞，于秋生，郭贯新，等.酸法水解大米饲料蛋白的工艺研究[J].食品工业科技，2008，07：

194~196.

[8]马闯，苏政波，张新明，等.利用酶法提取虾肉蛋白_甲壳素和壳聚糖[J].山东食品发酵，2004，4：20~23.