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    電解水在利用蝦殼提取甲殼素中的應(yīng)用研究

    2019-08-27 07:44:26韓曉梅吳小禾李文亞孫一丹桑亞新孫紀錄
    食品研究與開發(fā) 2019年16期
    關(guān)鍵詞:蝦殼甲殼素電解水

    韓曉梅,吳小禾,李文亞,孫一丹,桑亞新,孫紀錄,*

    (1.河北農(nóng)業(yè)大學食品科技學院,河北 保定 071001;2.中山火炬職業(yè)技術(shù)學院生物醫(yī)學系,廣東 中山 528436)

    隨著人工養(yǎng)殖的發(fā)展,我國蝦產(chǎn)量逐年遞增,在加工或食用過程中產(chǎn)生大量的蝦殼。長期以來,蝦殼除少量被低值化利用之外,多是作為垃圾扔掉,既浪費資源,又污染環(huán)境。甲殼素(chitin)又稱幾丁質(zhì),廣泛存在于甲殼類動物中[1],如,蝦殼中甲殼素含量高達20%~25%[2]。甲殼素是一種高分子的糖化合物,吸濕性強,能夠吸附重金屬離子,無毒無味,可以作為填充劑、穩(wěn)定劑、脫色劑等,已在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、輕紡、環(huán)保等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用[3-5]。

    目前,甲殼素的提取及其衍生物的制備廣受關(guān)注[6-9]。在工業(yè)上,從蝦殼中提取甲殼素,主要過程為在機械攪拌下用鹽酸脫鈣,用堿脫蛋白質(zhì)[10]。然而,在脫鈣的同時,鹽酸會破壞甲殼素分子結(jié)構(gòu)[11],并且酸堿用量大,洗滌用水多,大量酸堿液排放造成嚴重的環(huán)境污染[12]。電解水通過電解稀鹽(通常是NaCl)溶液產(chǎn)生[13-14]。從陰極得到的堿性部分被稱為堿性電解水(basic electrolyzed water,BEW),其 pH 值可達 11 左右。同時從陽極獲得的酸性部分被稱為酸性電解水(acidic electrolyzed water,AEW),其 pH 值可達 2.6 左右[15]。關(guān)于電解水的應(yīng)用,已有諸多研究報道[16-18]。目前,AEW 主要作為一種殺菌劑[19-20]。電解水對人體健康和環(huán)境無害,安全性好,可現(xiàn)場生產(chǎn),操作簡便,價格低廉[21]。AEW 和BEW 與傳統(tǒng)工藝中使用的鹽酸和氫氧化鈉在酸堿性方面具有極高的相似性,有潛力部分取代甚至完全取代它們。本文擬采用AEW 和BEW 處理蝦殼進行脫礦物質(zhì)和脫蛋白的系統(tǒng)研究,以期開發(fā)一種新型的綠色環(huán)保的提取甲殼素工藝方法。

    1 材料與方法

    1.1 材料與試劑

    蝦殼:東方對蝦蝦殼,購自河北省黃驊市,清洗,50 ℃電熱鼓風干燥器中干燥12 h,粉碎,分級過篩(40、60、80、120 目)。

    氯化鈉(分析純)、氫氧化鈉(分析純):國藥集團化學試劑有限公司;鹽酸(分析純)、硝酸(分析純):天津市北方天醫(yī)化學試劑廠;過氧化氫(分析純):天津市天力化學試劑有限公司;鉛單元素標準溶液、砷單元素標準溶液:國家有色金屬及電子材料分析測試中心。

    1.2 儀器與設(shè)備

    電解水發(fā)生器:河北農(nóng)業(yè)大學食品科技學院食品微生物學實驗室自制;XL-100 型馬弗爐:河南市鶴壁億欣儀器儀表有限公司;JJ-1 型電動攪拌器:常州國宇儀器制造有限公司;SU8010 型掃描電子顯微鏡:Hitachi;FW100 型高速萬能粉碎機、WGL-125B 型電熱鼓風干燥器:天津市泰斯特儀器有限公司;6200 型熱重-卡量計雙重分析儀:東莞市好邁電子科技有限公司;Spectrum65 型傅里葉紅外光譜儀:上海航歐機電設(shè)備有限公司;7700x 型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀:蘇州工業(yè)園區(qū)三源芯輝電子科技有限公司;TANK 型微波消解儀:濟南海能儀器股份有限公司;ZEEnit 700P 型火焰原子吸收器:德國耶拿分析儀器股份公司;AS-1型Pb 原子吸收空心陰極燈:北京有色金屬研究總院。

    1.3 方法

    1.3.1 酸性電解水批次處理蝦殼脫礦物質(zhì)研究

    用1%NaCl 溶液制備電解水,電壓為20 V,從酸性電解槽中獲得酸性電解水,用于批次處理蝦殼粉。按0.1 g/mL 的比例,在蝦殼粉中加入酸性電解水,在30 ℃、180 r/min 搖床上進行反應(yīng),直至無氣泡產(chǎn)生;測定反應(yīng)后溶液的pH 值;然后,將殘渣洗滌至中性,5 000 r/min 離心10 min。將殘渣于60 ℃干燥8 h,測定殘渣的重量和灰分含量。

    1.3.2 酸性電解水連續(xù)處理蝦殼脫礦物質(zhì)研究

    向電解水發(fā)生器的酸性、堿性電解槽中分別加入1 L 的 1%(或 0.1%)NaCl 溶液,稱取 20 g120 目的蝦殼粉放入到酸性電解槽中,攪拌10 min,測定起始pH值。然后進行電解,電壓為20 V,不斷攪拌,處理6 h。抽濾,除去電解液,然后將殘渣洗滌至中性,5 000 r/min離心10 min,于60 ℃干燥8 h,測定殘渣的質(zhì)量和灰分含量。

    1.3.3 酸性電解水處理蝦殼節(jié)約鹽酸使用量的效果評價

    取120 目蝦殼粉20 g 于燒杯,邊攪拌邊緩慢加入1 mol/L 鹽酸,當pH 值下降至1 左右時,脫礦物質(zhì)結(jié)束,記錄鹽酸使用量。將殘渣洗滌至中性,5 000 r/min離心10 min,于60 ℃下干燥8 h,測定殘渣的質(zhì)量及其灰分含量。稱取相同質(zhì)量的蝦殼粉,使用1%(或0.1 %)的NaCl 溶液制備的AEW 連續(xù)處理,處理結(jié)束后,抽濾除去電解液,將蝦殼粉殘渣洗滌至中性,5 000 r/min 離心10 min,收集殘渣。向得到的殘渣中加入1 mol/L 鹽酸,繼續(xù)處理。當pH 值下降至1 左右時,脫礦物質(zhì)結(jié)束,記錄鹽酸使用量。比較以上兩種處理方式的鹽酸使用量,即可評價酸性電解水處理蝦殼節(jié)約鹽酸用量的效果。

    1.3.4 堿性電解水在蝦殼脫蛋白質(zhì)中的應(yīng)用研究

    向電解水發(fā)生器的酸性、堿性電解槽中分別加入1 L 的 1%(或 0.1%)NaCl 溶液,稱取 20 g120 目的蝦殼粉放入到堿性電解槽中,攪拌10 min,測定起始pH值。然后進行電解,電壓為20 V,不斷攪拌,反應(yīng)6 h。反應(yīng)結(jié)束后,過濾電解液,將蝦殼粉殘渣洗滌至中性,5 000r/min 離心10min。將所得殘渣于60 ℃下干燥8 h,測定殘渣的質(zhì)量,蛋白質(zhì)含量,并計算蛋白質(zhì)脫除率。

    1.3.5 傳統(tǒng)無機酸堿法制備甲殼素

    取120 目蝦殼粉20 g 于燒杯,邊攪拌邊緩慢加入1 mol/L 鹽酸,當pH 值下降至1 左右時,脫礦物質(zhì)結(jié)束。然后,過濾洗滌。向濾渣中加入一定量的2 mol/L NaOH 溶液,于70 ℃下反應(yīng)4 h,以除去所有蛋白質(zhì)。過濾,將殘渣洗滌至中性,5 000 r/min 離心10 min,再于60 ℃下干燥8 h,即得甲殼素。

    1.3.6 酸性電解水和堿性電解水聯(lián)合處理蝦殼提取甲殼素研究

    1)先酸性電解水后堿性電解水聯(lián)合處理從蝦殼中提取甲殼素:向電解水發(fā)生器的酸性、堿性電解槽中分別加入1 L 的1%NaCl 溶液,稱取20 g 120 目的蝦殼粉放入到酸性電解槽中,進行電解,反應(yīng)6 h,反應(yīng)結(jié)束后,過濾電解液,將殘渣洗滌至中性,5 000 r/min 離心10 min。然后,將殘渣置于堿性電解槽中,反應(yīng)6 h,反應(yīng)結(jié)束后,過濾并洗滌至中性,5 000 r/min 離心10 min,再于60 ℃下干燥8 h,從而制得甲殼素,測定甲殼素的收率以及灰分含量和蛋白質(zhì)含量。

    2)先堿性電解水后酸性電解水聯(lián)合處理從蝦殼中提取甲殼素:為了進一步考察AEW 與BEW 處理順序?qū)μ崛〖讱に氐挠绊懀粨Q1.3.6 章節(jié)1)中AEW 和BEW 對蝦殼的處理順序,其他條件不變,制得甲殼素,并測定甲殼素的收率以及灰分含量和蛋白質(zhì)含量。

    1.3.7 甲殼素的理化性質(zhì)檢測

    1)灰分含量的測定:參照國標GB5009.4-2016《食品安全國家標準食品中灰分的測定》。

    2)蛋白質(zhì)含量及脫除率的測定:參照韓曉梅等的方法[22]。

    3)水分的測定:采用直接干燥法,參照國標:GB 5009.3-2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》。

    4)砷含量的測定:檢測模式,氦模式;流速,5.0 mL/min;標準品配制,將砷元素標準品溶液用5%硝酸溶液稀釋到 2、4、8、12、16、20 μg/L;樣品處理,稱取約50 mg 樣品于微波消解管中,加入5 mL 硝酸,同時做樣品空白,運行微波消解程序,消解結(jié)束,100 ℃,100 min 趕酸,放至室溫,用稀釋液定容到50 mL,上機檢測,繪制砷元素標準曲線,如圖1所示。

    5)鉛含量的測定:吸取鉛標準儲備液5.00 mL 于100 mL 容量瓶中,用 1 mol/LHNO3定容至100 mL,制備50 μg/mL 鉛標準使用液。吸取鉛標準使用液0、0.40、0.80、1.20、1.60、2.00 mL,分別置于 100 mL 容量瓶中,用1 mol/L HNO3定容,配制成標準工作液系列,其中鉛濃度分別為 0、0.2、0.4、0.6、0.8、1 μg/mL。稱取1.000 g 試樣于消解罐中,加6.0 mL 硝酸、2.0 mL 過氧化氫(30%),混合均勻,于微波消化儀中消化,消解完成后,自然冷卻至室溫,開蓋趕酸,將消化液洗入10 mL容量瓶中,用水少量多次洗滌罐,洗液合并于容量瓶中并定容至刻度,混勻備用,同時做試劑空白試驗。將制備好的鉛標準工作液、空白溶液和試樣溶液分別導(dǎo)入空氣-乙炔火焰原子吸收分光光度計中,以鉛元素空心陰極燈為光源,在波長283.3 nm 處調(diào)整儀器于最佳工作狀態(tài),分別測定各自的吸光度。以標準工作液中鉛濃度為橫坐標,吸光度為縱坐標,繪制標準曲線,如圖2所示。

    圖1 砷元素含量標準曲線Fig.1 The standard curve of arsenic content

    圖2 鉛元素含量標準曲線Fig.2 The standard curve of lead content

    6)掃描電鏡分析:取分散好的甲殼素樣品微量,置于銅片上,干燥,將載有樣品的銅片粘在導(dǎo)電膠帶上,置于蒸金室中,進行蒸鍍導(dǎo)電層處理。制作好試樣后,用導(dǎo)電膠固定試樣在載物臺上,抽真空,調(diào)整試樣的距離和最佳倍數(shù),選擇不同的倍數(shù),觀察。

    7)熱重分析及差熱分析:采用非等溫動態(tài)熱重法,設(shè)定升溫范圍為30 ℃~650 ℃,升溫速率為10 ℃/min,測定質(zhì)量隨溫度的變化情況。差熱分析試驗設(shè)定的升溫范圍為 30 ℃~650 ℃,升溫速率為 10 ℃/min,記錄樣品和參比物間的溫度差隨著溫度變化的情況。

    8)傅里葉紅外光譜分析:光譜分辨率為4 cm-1,掃描次數(shù)為 4 次,掃描范圍為 4 000 cm-1~400 cm-1,試樣為KBr 壓片。

    2 結(jié)果與分析

    2.1 酸性電解水對蝦殼的脫礦物質(zhì)的作用

    2.1.1 酸性電解水批次處理對蝦殼的脫礦物質(zhì)作用

    將不同目數(shù)的蝦殼粉按0.1 g/mL 的比例加入到AEW 中進行處理。測定AEW 的起始pH 值和反應(yīng)之后的pH 值,并測定樣品雜質(zhì)脫除率及其灰分含量,結(jié)果見表1。

    表1 AEW 批次處理蝦殼的脫礦物質(zhì)效果Table 1 The efficacy of demineralization of shrimp shell by AEW batch treatment

    由表1可見,不同粒徑大小的蝦殼粉經(jīng)過AEW批次處理后,溶液的pH 值均由最初的2.34 上升到8.20 左右,樣品的灰分含量保持在55%左右,表明AEW 批次處理時所能提供的H+非常有限,不能有效實現(xiàn)脫除礦物質(zhì)作用。

    2.1.2 酸性電解水連續(xù)處理對蝦殼的脫礦物質(zhì)作用

    分別用0.1%和1%的NaCl 溶液制備電解水,在酸性電解槽中加入一定量的蝦殼粉,連續(xù)電解,保持H+的不斷產(chǎn)生。6 h 處理結(jié)束后,測定殘渣的質(zhì)量及其灰分含量。結(jié)果表2所示。

    表2 AEW 連續(xù)處理蝦殼的脫礦物質(zhì)效果Table 2 The efficacy of demineralization of shrimp shell by AEW continuous treatment

    如表2所示,用1%NaCl 制備的AEW 對蝦殼處理后灰分含量為1.14%,較蝦殼樣品減少了97.80%,雜質(zhì)脫除率為57.00%,相比之下,用0.1%NaCl 制備的AEW 對蝦殼脫礦物質(zhì)效果較差。與鹽酸對蝦殼處理后灰分含量0.97%相比,酸性電解水脫礦物質(zhì)效果良好,鹽酸進一步處理即可徹底脫除礦物質(zhì)。

    2.1.3 酸性電解水連續(xù)處理蝦殼粉脫礦物質(zhì)方法的節(jié)約鹽酸效果評價

    使用AEW 作為預(yù)處理與鹽酸結(jié)合對蝦殼粉處理,與單獨使用鹽酸處理進行比較,鹽酸的節(jié)約效果如表3所示。

    表3 AEW 連續(xù)處理蝦殼脫礦物質(zhì)方法的鹽酸節(jié)約效果Table 3 The efficacy of hydrochloric acid saving for demineralization of shrimp shell by AEW continuous treatment

    由表3可知,處理相同的蝦殼粉20 g,單純使用鹽酸處理,需要消耗1 mol/L HCl 為182 mL。用1%NaCl制備的AEW 連續(xù)處理后,再將殘渣繼續(xù)用1 mol/L HCl 處理,消耗鹽酸量為6.40 mL,與單純用鹽酸處理相比,可以節(jié)省鹽酸使用量96.48%。而經(jīng)過0.1%NaCl 制備的AEW 連續(xù)處理后,再用鹽酸處理,節(jié)省鹽酸用量60.99%。由此可見,使用AEW 連續(xù)處理蝦殼粉,既可達到單純使用鹽酸脫礦物質(zhì)的程度,又在很大程度上減少了鹽酸的用量。

    2.2 堿性電解水連續(xù)處理對蝦殼的脫蛋白質(zhì)作用

    分別用0.1%和1%的NaCl 溶液制備電解水,在堿性電解槽中加入一定量的蝦殼粉,連續(xù)電解。6 h 處理結(jié)束后,測定殘渣的重量和蛋白質(zhì)含量及其脫除率,結(jié)果如表4所示。

    表4 BEW 連續(xù)處理蝦殼的脫蛋白效果Table 4 The efficacy of deproteinization of shrimp shell by BEW continuous treatment

    由表4可知,經(jīng)過1%NaCl 制備的BEW 處理后,殘渣的蛋白質(zhì)含量減少為17.79%,蛋白質(zhì)脫除率達到66.75%,經(jīng)1%NaCl 制備的BEW 的脫蛋白效果要高于0.1%NaCl 制備的BEW。同時,雖然用高濃度電解質(zhì)制備的BEW 脫蛋白效果更好,但是蛋白質(zhì)并沒有完全脫除,這可能是由于存在于角質(zhì)層中的礦物質(zhì)會影響脫蛋白效率。通常在節(jié)肢動物角質(zhì)層,甲殼素分子被蛋白質(zhì)包裹形成納米纖維,聚集形成甲殼素蛋白纖維,并聯(lián)形成平面陣列組織,而礦物質(zhì)則是維持剛性結(jié)構(gòu),所以,在沒有經(jīng)過脫礦物質(zhì)處理時,礦物質(zhì)的存在可能會影響蛋白質(zhì)的脫除。

    2.3 酸性、堿性電解水聯(lián)合處理蝦殼提取甲殼素研究

    2.3.1 酸性、堿性電解水聯(lián)合處理蝦殼提取甲殼素工藝研究

    在AEW、BEW 聯(lián)合處理蝦殼提取甲殼素工藝中,研究了AEW 與BEW 的處理順序?qū)μ崛〖讱に氐挠绊?,并與傳統(tǒng)無機酸堿法提取的甲殼素進行了比較,對所獲得的甲殼素的常規(guī)指標進行檢測,結(jié)果如表5所示。

    表5 AEW 和BEW 聯(lián)合處理蝦殼提取甲殼素的常規(guī)指標Table 5 Standard test results of chitin extracted from shrimp shell by AEW and BEW combining treatment

    由表5可知,先用AEW 脫礦物質(zhì)、后用BEW 脫蛋白連續(xù)工藝處理蝦殼提取甲殼素,其蛋白質(zhì)脫除率能達到97.99%,灰分含量為0.97%,水分含量為4.82%,接近傳統(tǒng)無機酸堿法提取的甲殼素,符合國家標準GB 29941-2013《食品安全國家標準食品添加劑脫乙酰甲殼素(殼聚糖)》,此時提取率為19.46%。交換AEW 和BEW 的處理順序后,提取的甲殼素粗品的脫礦物質(zhì)和脫蛋白程度均有所下降。

    2.3.2 甲殼素產(chǎn)品的質(zhì)量評價

    對AEW→BEW 連續(xù)處理蝦殼提取的甲殼素進行質(zhì)量檢測,結(jié)果如表6所示。

    表6 先AEW 后BEW 連續(xù)處理蝦殼提取的甲殼素的質(zhì)量評價Table 6 Quality evaluation of chitin extracted from shrimp shell by AEW and BEW combining treatment

    由表6可知,先用AEW 后用BEW 連續(xù)處理獲得的甲殼素為白色、粉末狀固體,水分含量與灰分含量均達到食品級甲殼素的國家標準,鉛、砷元素含量符合國家標準。

    2.3.3 甲殼素產(chǎn)品的掃描電鏡分析

    通過掃描電鏡分別對經(jīng)過電解水處理和傳統(tǒng)無機酸堿法從蝦殼中提取的甲殼素進行觀察,其表面形態(tài)如圖3所示。

    圖3 甲殼素樣品的掃描電鏡圖像(2000×)Fig.3 SEM images(2000×)of chitin

    由圖3可見,通過3 種方法提取的甲殼素都呈現(xiàn)疏松多孔的結(jié)構(gòu)。相比于先用BEW 脫蛋白后用AEW脫礦物質(zhì)提取的甲殼素(圖C),AEW→BEW 處理順序提取的甲殼素疏松程度更大(圖B)。這表明在利用電解水提取甲殼素時,首先進行脫礦物質(zhì)是必要的。在脫礦物質(zhì)過程中,AEW 能夠快速溶解蝦殼內(nèi)部的礦物質(zhì),而經(jīng)過脫礦物質(zhì)處理后的多孔結(jié)構(gòu)更利于BEW深入到蝦殼內(nèi)部進行脫蛋白。

    2.3.4 甲殼素產(chǎn)品的熱重分析及差熱分析

    分別對不同方法提取的甲殼素進行熱重分析和差熱分析,并且與傳統(tǒng)方法提取的甲殼素進行比較,其熱重曲線與差熱曲線如圖4所示。

    圖4 甲殼素的熱重分析及差熱分析圖Fig.4 TG and DTA analysis of chitin

    如圖4所示,對比A 圖與B 圖,分析TG 曲線可知,通過兩種方法提取的甲殼素從室溫到200 ℃升溫過程中,首先去除物理結(jié)合水,當溫度上升到250 ℃左右,甲殼素均出現(xiàn)α-松弛(即玻璃化轉(zhuǎn)變),高聚物無定形部分從凍結(jié)狀態(tài)變?yōu)榻鈨鰻顟B(tài)。隨著溫度的上升,DTA 曲線出現(xiàn)凹型曲線,表明甲殼素發(fā)生吸熱反應(yīng),同時產(chǎn)生揮發(fā)性的水和CO2等低分子量的降解產(chǎn)物,因此樣品的質(zhì)量發(fā)生明顯的下降。由此可見,傳統(tǒng)方法與電解水處理提取的甲殼素隨著溫度的升高,理化性質(zhì)發(fā)生了相同的變化。

    2.3.5 甲殼素產(chǎn)品的傅里葉紅外光譜分析

    使用紅外光譜對用電解水處理提取的甲殼素進行分析,并與傳統(tǒng)無機酸堿法提取的甲殼素進行比較,結(jié)果如圖5所示。

    圖5 甲殼素的紅外光譜圖像Fig.5 IR images of chitin

    比較圖5中的兩個紅外圖像,二者都表現(xiàn)出了甲殼素的特征峰。甲殼素的紅外光譜由一系列窄的吸收峰組成,具有典型的結(jié)晶多糖譜帶。在3 480 cm-1附近的吸收峰屬于O-H 伸縮振動,3 264 cm-1左右吸收峰是由于 N-H 的伸縮振動造成,2 960 cm-1~2 840 cm-1的吸收峰是屬于C-H 伸縮振動。并且,圖中還表現(xiàn)出三個顯著的酰胺譜帶,1 650 cm-1左右的吸收峰為酰胺Ⅰ譜帶(C=O),1 555 cm-1左右的吸收峰為酰胺Ⅱ譜帶(N-H),而1 310 cm-1左右的吸收峰為酰胺Ⅲ譜帶(CN),1 020 cm-1~1 160 cm-1屬于 C-O 伸縮振動所造成的吸收峰,898 cm-1左右是甲殼素環(huán)伸縮振動的吸收峰。紅外光譜還可以用來區(qū)分甲殼素的不同晶型[23],α-甲殼素的酰胺Ⅰ譜帶被分裂成為兩個吸收峰,分別位于1 656 cm-1和1 621 cm-1處,而β-甲殼素的酰胺Ⅰ譜帶則是單峰,出現(xiàn)在1 626 cm-1。在酰胺Ⅱ譜帶上,α-甲殼素的吸收峰出現(xiàn)于1 556 cm-1,而β-甲殼素的吸收峰出現(xiàn)于1 560 cm-1。圖5中蝦殼分別經(jīng)過傳統(tǒng)無機酸堿法和電解水連續(xù)處理提取的甲殼素的紅外光譜圖像均表現(xiàn)出α-甲殼素的特征吸收峰,表明通過兩種方法提取出來的甲殼素均為α-甲殼素,同時也證明電解水法與傳統(tǒng)酸堿法提取的甲殼素在結(jié)構(gòu)上具有一致性。

    3 討論

    本研究表明,先用AEW 脫礦物質(zhì)后用BEW 脫蛋白的連續(xù)處理工藝從蝦殼中提取甲殼素,提取率為19.46%,與舒曉紅等采用酸堿交替法提取的甲殼素提取率18.56%比較相近[24]。Mukku Ghorbel-Bel-laaj Olfa等通過響應(yīng)面法優(yōu)化了綠膿桿菌A2 發(fā)酵條件后,蝦殼的蛋白質(zhì)與礦物質(zhì)的脫除率分別是89%和96%[25]。利用鼠李糖乳桿菌與枯草芽孢桿菌兩種菌發(fā)酵從蝦殼中提取甲殼素,蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)分別脫去85.45%和98.98%[26]。對比本研究結(jié)果,電解水處理能夠有效的脫除蝦殼中的蛋白質(zhì)和礦物質(zhì),并且節(jié)約了大量的酸堿用量,同時避免了發(fā)酵法周期長的缺點。熱重分析顯示兩種方法提取的甲殼素均在250 ℃左右出現(xiàn)α-松弛,質(zhì)量迅速下降,這與Kim SS 等的研究結(jié)果相似,Kim SS 表明重量損失意味著α-松弛是由于模量的降低而產(chǎn)生,并且是由熱分解引起[27]。本研究中兩種方法提取的甲殼素的紅外光譜圖像都表現(xiàn)出了甲殼素的特征峰,與Pearson[28]和Tatsuya Setoguchi[29]等所研究的甲殼素紅外光譜基本相似,并且顯示提取物均為α-甲殼素。綜上所述,電解水在利用蝦殼制備甲殼素中具有極大的應(yīng)用潛力。

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