[发明专利]一种虾头发酵方法

说明书

技术领域

本发明属于水产品废料加工领域，具体涉及一种虾头发酵方法。

背景技术

随着水产养殖业和海洋捕捞业的迅速发展，我国对虾的年产量已达到百万吨以上。我国对虾产品主要以出口为主，而出口产品又以无头虾(虾仁)为主，对虾的加工过程中会产生大量的虾头副产物。对虾虾头含有丰富的蛋白质、甲壳素、虾青素、矿物质和酶等成分，是一种宝贵的生物质资源。因此科学地开发对虾加工副产物，对其进行高值化利用，具有重要的意义。

目前国内外对虾虾头除被用来生产饲料外，主要用于甲壳素的加工生产。但是目前国内甲壳素的加工方式主要是化学法，加工过程需消耗高浓度的酸碱用来进行钙质和蛋白质的脱除，大量酸碱废液的产生极易引起环境污染，而且虾头中的蛋白质、虾青素和钙质等有效成分都没有得到充分利用而丢弃。国内外也有研究利用蛋白酶来水解虾头，脱除附着在甲壳素上的蛋白，同时断裂虾青素与蛋白的结合，从而同时提高三者的提取率。酶解法虽然避免了大量碱试剂的使用，但是商品化的酶制剂成本很高，也限制了其大规模工业化应用。

现阶段也有利用微生物发酵法处理虾头的研究。如公开号CN101579132A的发明与公开号CN102119759A的发明通过乳酸菌发酵来进行蛋白和钙质的脱除，用以提取虾头蛋白质和甲壳素。但由于乳酸菌产蛋白酶活性较低，导致发酵周期较长，影响了虾头的处理效率，同时该研究未对虾头中的虾青素进行回收纯化，造成这一宝贵资源的浪费。发酵后得到的甲壳素还需要进行酸解或氧化脱色处理，也会造成环境污染问题。另外，公开号CN101579037A与公开号CN101215595A的发明分别使用产蛋白酶活性高的菌株纳豆菌和邻单胞杆菌对虾头进行发酵处理，可利用发酵过程中产生的高活性蛋白酶进行甲壳素结合蛋白的脱除处理。但这两种发酵方法都在偏中性环境下进行，不能同时对甲壳素进行脱钙处理，导致获得的甲壳素品质较低，仍然需要进一步采用高浓度的酸碱处理，同样无法解决污染问题。同时，由于虾头中虾青素主要以虾青素酯的形式存在，目前的处理方式提取后只能获得虾青素酯，几乎没有游离虾青素，对于利用发酵方法进行游离虾青素的提取制备现阶段未见研究报道。

由此看来，现阶段处理虾头的研究都还存在一些不足，需开发新的高效全面的处理方法，以实现虾头活性物质(蛋白质、甲壳素和游离虾青素)的高效率、高品质、低成本、无污染的提取综合利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种虾头发酵方法，即一种从虾头中提取蛋白质、甲壳素和游离虾青素等活性物质的方法，从而弥补现有技术的不足。

本发明的方法，包括如下的步骤：

1)将虾头加水粉碎制成浆液；调节虾头浆液pH为5-6，并将虾头浆液在50-60℃保温处理；

2)在保温处理的虾头浆液中接种扩大培养的嗜热链球菌和植物乳杆菌进行发酵；

3)将虾头发酵液离心，上清液部分进行喷雾干燥得虾蛋白粉；

4)虾头发酵液固体部分用乙醇提取，得到含有游离虾青素的虾青素油；

5)乙醇提取后剩下的固体部分烘干得甲壳素；

其中步骤1)中浆液的料液比为1:3-5；

步骤1)中虾头浆液的保温处理时间为2-5h；

步骤2)中，虾头浆液先加水稀释至虾头质量分数为10-20％，发酵温度为30-35℃，时间12-72h，发酵过程中可以不通氧或搅拌。

上述步骤4)中的虾青素提取步骤为：虾头发酵后固体部分用乙醇以固液比1:3-7在10-60℃下浸泡虾头0.5-10h，离心分离；重复上述步骤2-6次，合并液体部分得虾青素提取液。

上述步骤5)中甲壳素的烘干条件为：温度50-70℃，时间3-5h。

本发明使用嗜热链球菌和植物乳杆菌发酵虾头，两者都属于益生菌，利用其发酵虾头可保证产品的生物安全性。发酵和保温处理前不需要对虾头原样灭菌，这样既节省了生产成本，又可以减少虾头中的活性成分损失。同时，在发酵前对虾头匀浆液进行调节pH和一段时间的保温操作，可以明显提高处理后虾头的脱蛋白率和脱盐率，提高游离虾青素、蛋白质和甲壳素的品质和提取率。通过双菌协同发酵，可以将大部分的虾青素酯转化为游离虾青素。该技术不需外加蛋白酶和脂肪酶，也避免了大量酸碱的使用，发酵液虾香浓郁，无腥臭味和苦涩味，提取的游离虾青素和甲壳素得率高、品质好，可方便地用于生产调味品、水解蛋白制品、功能性食品和保健品等各个领域。

具体实施方式