一种从新鲜虾和/或蟹废弃物中提取天然虾青素的方法技术

本发明专利技术涉及从虾、蟹废弃物生物处理技术领域，尤其涉及一种从新鲜虾和/或蟹废弃物中制备高含天然虾青素干壳粉的方法。该方法包括以下的步骤：1）将新新鲜虾和/或蟹废弃物粉碎制浆，制得新鲜浆料；2）将新鲜浆料抽入装备超声波装置的酶解反应釜中进行采用混合酶制剂进行酶解，所述的混合酶制剂中加入食品级抗氧化剂，食品级抗氧化剂的加入量为100‑5000ppm；3）酶解结速后，高速离心，离心渣用去离子水清洗后，加入酸水脱钙；4）脱钙结速后，高速离心，离心渣30‑60℃真空烘干，得含天然虾青素的干壳粉。该方法简便，采用新鲜虾和/或蟹废弃物，可以就地处理，通过混合蛋白酶酶解,超声波辅助能较彻底去除残留物，并在酶解过程中加入食品级抗氧化剂，保护了天然虾青素的氧化，提高了产品中天然虾青素含量。

A method of extracting natural astaxanthin from fresh shrimp and / or crab waste

【技术实现步骤摘要】
一种从新鲜虾和/或蟹废弃物中提取天然虾青素的方法
本专利技术涉及从虾、蟹废弃物生物处理
，尤其涉及一种从新鲜虾和/或蟹废弃物中提取天然虾青素的方法。
技术介绍
随着水产养殖、加工企业的猛增，加工过程中伴随着产生的下脚料也越来越多，也是严重的污染原；以浙江为例；以海水虾或淡水虾、小龙虾为主要原料的生产企业在处理这些下脚料时，一部分作为废料外售，每吨几百元不等，或者运送到养殖场烘干粉碎作为饲料，还有很多未来得及处理的下脚料由于堆砌一处发霉腐烂，严重污染环境，最终直接运往垃圾场。而这些副产物含有丰富的蛋白质、虾青素、不饱和脂肪酸等营养物质，含有钙、镁、磷等矿物质盐类以及脑磷脂、卵磷脂、类胡萝卜素、碳水化合物、纤维素、维生素等营养成分,虾副产物主要是指对原料虾筛选后加工成虾仁、虾尾后等产品的下脚料（虾头、淘汰虾），这些下脚料含有许多残肉。目前，将少量虾头、虾壳等粉碎后掺入鱼粉作为饲料、诱饵，以及用虾头、虾壳提取功能性营养物质已有许多报道。小龙虾头、足残留着大量虾肉，虾脑、虾黄，将这些残留物加以利用具有更高的利用价值，同时采肉后的虾壳虾头可做进一步处理成生物蛋白钙粉、虾青素、甲壳素、壳聚糖等。目前国内外每年会产生大量虾蟹加工业的甲壳类废弃物，从甲壳类废弃料中提取回收虾青素成为生产天然虾青素的主要途径之一。甲壳动物（如虾及蟹）的壳内中的虾青素主要有3种存在形式：（1）蛋白质结合形式；(2)酯化形式；(3)游离态形式。其中游离态最不稳定，酯化形式存在最多，实际提取过程中主要是将酯化形式的虾青素进行有效分离纯化。近年来，挪威等国家在处理过程中加入无机酸或有机酸，破坏虾青素与蛋白质或骨骼的部分结合，增加虾青素的释放量，回收率可以达到180μg/g，且纯度大大提高，但仍无法满足市场需求。以小龙虾虾头中提取天然虾青素，鲜小龙虾虾头含量为25-30μg/g，传统工艺采用整体烘干后粉碎，虾青素由于烘干、粉碎温度原因，氧化损耗达15-20%，无论碱提法、有机溶剂法、超临界CO2萃取法提取,辅料(碱、油、有机溶剂、CO2)及能源的消耗均是本方法的3倍；由于小龙虾是季节性产品（4-9月），常规的储藏、运输，天然虾青素氧化损耗达30-40%。申请人申请的专利技术专利（公开号：CN1715255A，公开日：2006.01.04）公开了一种用虾壳生产甲壳素、虾青素、蛋白质、钙粉和生物肥料的方法，工艺步骤为：将虾壳粉碎后加入复合酶进行酶解，然后加入有机溶剂萃取，充分反应后，分离成虾液体和虾固体，虾液体进行分液，分成水解液和有机液，将含虾青素的有机液真空浓缩提取粗品虾青素。中国专利技术专利申请（公开号CN108559765A，公开日：2017年12月28日）公开了生物酶法从小龙虾壳中提取N-乙酰氨基葡萄糖与虾青素的方法。该方法包括以下步骤：小龙虾虾壳预处理得到小龙虾虾壳粉；取产几丁质酶微生物为供试菌，将供试菌接种至种子培养基上培养得种子液，再将种子液转移至发酵培养基中发酵后，提纯得粗纯酶液；取小龙虾虾壳粉置于反应釜中，依次加入粗纯酶液和有机试剂，避光下边搅拌边恒温加热至20-37℃得酶解液；将酶解液静止分层后，倒出上层液，避光下回收有机试剂和富含虾青素的虾油。上述的方法都是采用虾壳粉酶解后采用有机试剂萃取获得虾青素，但是工艺步骤比较复杂，在这个过程中虾青素氧化损耗较大。另外，复杂的工艺条件也不利于原料的就地处理，这样就需要进行集中运输，集中集中处理；这在运输和集中处理的过程中往往又会导致虾青素氧化损耗，并且也带来了库存和物流的成本以及生产过程中废弃物对环境的污染。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术的目的是提供一种从新鲜虾和/或蟹废弃物中提取天然虾青素的方法，该方法简便，采用新鲜虾和/或蟹废弃物，可以就地处理，通过混合蛋白酶酶解,超声波辅助能较彻底去除残留物，并在酶解过程中加入食品级抗氧化剂，保护了天然虾青素的氧化，提高了产品中天然虾青素含量。为了实现上述的目的，本专利技术采用了以下的技术方案：一种从新鲜虾和/或蟹废弃物中提取天然虾青素的方法，该方法包括以下的步骤：1）将新新鲜虾和/或蟹废弃物粉碎制浆，制得新鲜浆料；2）将新鲜浆料抽入装备超声波装置的酶解反应釜中采用混合酶制剂进行酶解，所述的混合酶制剂中加入食品级抗氧化剂，食品级抗氧化剂的加入量为100-5000ppm；3）酶解结速后，高速离心，离心渣用去离子水清洗后，加入酸水脱钙；4）脱钙结速后，高速离心，离心渣30-60℃真空烘干，得含天然虾青素的干壳粉。作为优选，新鲜虾和/或蟹废弃物的动物来源包括海水虾、淡水虾、小龙虾和蟹中的一种或多种；废弃物的形式包括虾头、淘汰虾、虾脚、虾壳、蟹脚、蟹壳和淘汰蟹中的一种或多种。本申请的最优选，为小龙虾的虾头、虾脚。作为优选，超声波装置的功率：50W-250W，频率：15kHz-50kHz；新鲜浆料呈片状5-10目，含水率为50-55%。作为优选，酶解的固液比为1：1.5~1:5，调节pH=7.0-8.0，酶用量5000-10000U/g，在50-60℃下酶解4.0-6.0h。作为优选，所述的混合酶制剂包括木瓜蛋白酶、胰蛋白酶和脂肪酶，木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、脂肪酶，比例按U/g：1-2：0.2-0.5：0.1-0.3。作为优选，酸水脱钙加酸水同时加入食品级抗氧化剂100-2000ppm，酸水采用低浓度HCl或有机酸。作为优选，食品级抗氧化剂采用维生素E、维生素C、L-抗坏血酸钠、BHA、PG和BHT中的一种或多种混合。作为进一步改进，步骤3）高速离心后，离心液转入提蛋白工艺，提蛋白工艺包括以下的步骤：1.1）将酶解离心液100℃高温搅拌0.5h，温控在60℃，加入5%(w:v)壳聚糖-纤维素-活性碳复合吸咐树脂，搅拌1h进行脱色、除腥味、除重金属离子、农殘及有害物质；1.2）趁热微过滤去除颗粒杂质；1.3）真空浓缩含固率≥10%，喷雾干燥制得浓缩蛋白粉。作为进一步改进，步骤4）高速离心后，将含盐酸的离心液加入K2CO3调Ph6-6.5，再通入CO2产生白色沉淀，高速过滤离心，离心渣真空烘干温控在≤80℃，水份≤10%即得成品生物活性钙，离心液转入液肥用水；或者，步骤4）高速离心后，将含有机酸的离心液微过滤，去除颗粒杂质，真空浓缩含固率≥10%，喷雾干燥制得有机生物活性钙粉。作为进一步改进，该方法还包括壳寡糖液体有机肥料制备步骤：A.将清洗虾头和渣的清洗水、反应釜清洗水混和；加入壳聚糖凝絮剂沉淀，取上清液，过阴、阳离子树脂，回用作清洗水；B.将凝絮液，生物活性钙离心液混和，检测N、P、K和必需微量元素含量，并对照液体肥料国标，调Ph6.5-7.0，补充加入易溶于水的N、P、K和其他必需微量元素有机化合物，充分搅拌，加入2.5-8%（w/v）壳寡糖，充分搅拌；C、加入大粒壳聚糖-纤维素-活性碳复合吸咐树脂，搅拌，除重金属及有害金属离子、农殘及有害物质，加入0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从新鲜虾和/或蟹废弃物中制备一种从新鲜虾和/或蟹废弃物中制备高含天然虾青素干壳粉的方法方法，该方法包括以下的步骤：/n1）将新鲜虾和/或蟹废弃物粉碎制浆，制得新鲜浆料；/n2）将新鲜浆料抽入装备超声波装置的酶解反应釜中采用混合酶制剂进行酶解，所述的混合酶制剂中加入食品级抗氧化剂，食品级抗氧化剂的加入量为100-5000ppm；/n3）酶解结速后，高速离心，离心渣用去离子水清洗后，加入酸水脱钙；/n4）脱钙结束后，高速离心，离心渣30-60℃真空烘干，得含天然虾青素的干壳粉。/n

【技术特征摘要】
1.一种从新鲜虾和/或蟹废弃物中制备一种从新鲜虾和/或蟹废弃物中制备高含天然虾青素干壳粉的方法方法，该方法包括以下的步骤：
1）将新鲜虾和/或蟹废弃物粉碎制浆，制得新鲜浆料；
2）将新鲜浆料抽入装备超声波装置的酶解反应釜中采用混合酶制剂进行酶解，所述的混合酶制剂中加入食品级抗氧化剂，食品级抗氧化剂的加入量为100-5000ppm；
3）酶解结速后，高速离心，离心渣用去离子水清洗后，加入酸水脱钙；
4）脱钙结束后，高速离心，离心渣30-60℃真空烘干，得含天然虾青素的干壳粉。


2.根据权利要求1所述的一种从新鲜虾和/或蟹废弃物中制备高含天然虾青素干壳粉的方法，其特征在于，新鲜虾和/或蟹废弃物的动物来源包括海水虾、淡水虾、小龙虾和蟹中的一种或多种；废弃物的形式包括虾头、淘汰虾、虾脚、虾壳、蟹脚、蟹壳和淘汰蟹中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的一种从新鲜虾和/或蟹废弃物中制备高含天然虾青素干壳粉的方法，其特征在于，超声波装置的功率：50W-250W，频率：15kHz-50kHz；新鲜浆料呈片状5-10目，含水率为50-55%。


4.根据权利要求1所述的一种从新鲜虾和/或蟹废弃物中制备高含天然虾青素干壳粉的方法，其特征在于，酶解的固液比为1：1.5~1:5，调节pH=7.0-8.0，酶用量5000-10000U/g，在50-60℃下酶解4.0-6.0h。


5.根据权利要求4或5所述的一种从新鲜虾和/或蟹废弃物中制备高含天然虾青素干壳粉的方法，其特征在于，所述的混合酶制剂包括木瓜蛋白酶、胰蛋白酶和脂肪酶，木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、脂肪酶，比例按U/g：1-2：0.2-0.5：0.1-0.3。


6.根据权利要求1所述的一种从新鲜虾和/或蟹废弃物中制备高含天然虾青素干壳粉的方法，其特征在于，酸水脱钙加酸水同时加入食品级抗氧化剂100-2000ppm；酸水采用低浓度HCl或有机酸。


7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：林大昌，叶伟，江艾佳，
申请(专利权)人：林大昌，
类型：发明
国别省市：浙江;33