我国克氏原螯虾废弃物综合利用研究进展

我国克氏原螯虾废弃物综合利用研究进展

0小龙虾消费市场比较克氏原始泡菜（procalamorti）通常被称为淡水小龙虾。这是一种含有蛋白质、低脂肪和低胆固醇的营养食物。在2010年之前,小龙虾作为出口主打产品以虾仁熟制出口创汇为主;而作为国内餐饮的夜宵王子,近几年小龙虾消费市场非常火爆,市民消费热情节节攀升。国内食用或出口加工均将小龙虾的虾头和虾壳作为废弃物,据中国渔业统计年鉴2016数据,我国小龙虾年养殖产量72.3万t,按虾头虾壳80%废弃比例折算,每年的小龙虾废弃物即有58万t,这是对环境的极大污染也是对资源的极大浪费。1虾壳蛋白质含量和组成龙虾加工企业在生产虾仁时,虾头占整只龙虾重量的1/3,虾头和虾壳成了主要废弃物,虾头含有丰富的甲壳质、蛋白质、高级不饱和脂肪酸、钙、镁、磷等矿物质,还含有脑磷脂、卵磷脂、类胡萝卜素、碳水化合物、纤维素等营养元素。虾头中含粗蛋白13.13%,粗脂肪4.50%,无氮浸出物8.54%,并含有甲壳质10%~15%和壳聚糖7.5%,富含DHA/EPA的虾油,虾青素,氨基酸、有益元素和维生素。而干虾壳中含粗蛋白量29.6%,粗脂肪7.02%,钙13.32%。开展小龙虾废弃物的综合利用的研究,己成为推动龙虾产业发展,提高龙虾价值的迫切需要。小龙虾废弃物含有多种有用成分,如虾头虾壳含有的甲壳质,经过加工处理能够制成甲壳素、壳聚糖、氨基葡萄糖盐酸盐和虾青素,可广泛应用于食品、医药和化工等行业;虾头和虾壳中可提取水解蛋白,作为蛋白源供人和动物食用;虾黄(虾肝胰脏)可提取具有独特风味的虾油,可制作食品添加剂和调味剂;虾壳中钙含量较高,可提取有机钙和生物钙作为补充钙源或饲料添加剂;虾头和虾壳烘干粉碎后,可作为动物性蛋白原料替代鱼粉使用。因此小龙虾废弃物加工综合利用前景十分广阔。2克氏合金提取污染2.1脂肪酸和微量元素虾黄位于小龙虾头部,占全身质量的5%左右,含有丰富的不饱和脂肪酸、蛋白质、游离氨基酸和微量元素等,是开发天然保健食品的良好来源(王淑楠等2.1.1油提取刘文倩等2.1.2虾黄的理化性质占小龙虾重量5%左右的肝胰脏(俗称虾黄),具有独特的蟹黄味,含有丰富的不饱和脂肪酸(如DHA、EPA等)、蛋白质、游离氨基酸和微量元素,且含有丰富的硒,以及维生素A、维生素C和维生素D等。虾头内残留的虾黄,风味独特,可以加工成虾黄风味料,如虾黄酱、虾黄粉、虾味酱油等。龙虾副产品含有丰富的蛋白质、氨基酸、多不饱和脂肪酸以及多种风味物质,利用龙虾副产品开发的调味品,味道鲜美、虾味纯厚。2.2蛋白质的测定蛋白质是虾副产品重要组织成分,虾头蛋白质中氨基酸种类齐全。小龙虾虾头和虾壳下脚料含粗蛋白36%~40%,其粗蛋白含有必需氨基酸45.33%,与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,作为功能食品的补充成分,同时也是较好的蛋白质来源,具有很好的开发利用价值。常用的蛋白质提取方法有酶法、盐法、碱法等,目前较先进的工艺为酶法提取。2.2.1取蛋白粉姜震等姜启兴等2.2.2从异丙酮中提取的小精华胡川2.3虾壳生物复合营养的开发虾头和虾壳是小龙虾的主要副产物,含有丰富的蛋白质、钙和其他营养素。龙虾头中钙占干重的6%,虾壳中钙占干重的13%。钙是人体骨骼发育的基本原料,可参与各种生理功能和代谢过程,对维护机体健康有重要作用。与传统的补钙剂碳酸钙相比,有机钙与人体环境相适应,易吸收,生物利用率高。如能把虾壳中的钙转化为有机钙,再进一步制成钙营养强化剂,将提高龙虾副产物的附加值。传统提取钙方法使用强酸,如盐酸、硫酸等,不仅破坏生态环境,造成环境污染,而且还在一定程度上降低甲壳素的聚合度和质量。李亚楠等也有研究者不使用传统强酸水解,用更安全更少污染的胰蛋白酶水解法提取龙虾虾壳中的生物蛋白钙,产品蛋白质含量可达27.5%,钙的含量为5.8%,钙的含量非常高,并且是生物钙,有利人体的吸收(廖晓峰等2.4虾壳红色素的生物生态学特性虾壳中含有4%~5%的色素,其红色素色泽鲜艳,对温度、时间都有很好的稳定性,纯天然、无毒、是食品添加剂中最好的原料,虾壳红色素在抗氧化和抗肿瘤增殖方面具有明显的生物学功能。张冬梅等丁纯梅2.5皮肤护肤的应用虾青素具有多种生物功能,包括强抗氧化性、抗癌性,增强免疫作用,可预防动脉硬化症,保护皮肤免受太阳光紫外线的伤害,可用于水产业鲑鳟鱼的着色剂和家禽饲料的添加剂,可配制保健食品和化妆品。从虾壳中提取虾青素,一般用溶剂萃取法,常用溶剂为豆油,为了增加游离虾青素的含量,提高萃取效果,可在萃取前将虾壳酸化蒸煮或以蛋白酶水解。而徐文刚等(2016)2.6甲壳素衍生物甲壳素,又名几丁质,是一种氨基多糖,主要存在于节肢动物如虾、蟹的外壳中,研究表明虾壳中含有20%的甲壳素,甲壳素可以用来合成具有特殊功能的衍生物如低聚糖、羧甲基壳聚糖、羧化壳聚糖、氨基葡萄糖等。目前,甲壳素及其衍生物在食品、材料科学、医药科学、微生物学、免疫学、农业等方面有重要的应用价值,研究非常热门。壳聚糖是甲壳素脱乙酰基的产物,是天然多糖中惟一的碱性多糖,具有许多特殊的物理化学性质和生理功能,被认为是继蛋白质、脂肪、糖类、维生素和无机盐之后的第六大生命要素。壳聚糖是一种高附加值的高科技精细化学品,国内外工业级壳聚糖价格相当昂贵,其产品在全球范围供不应求。张竞成等2.6.1皮聚糖提取蔚鑫鑫等2.6.2低聚皮聚糖提取刘汉文等2.6.3骨性wsb、葡萄糖、糖代谢克氏原螯虾、糖代谢葡萄糖氨基葡萄糖类化合物是一类治疗骨关节炎的特异性药物,氨基葡萄糖用于治疗各个部位的骨性关节炎,如膝关节、髋关节、手关节等的骨性关节炎,氨基葡萄糖发挥直接抗炎作用,可缓解骨关节炎的疼痛症状,改善关节功能,并可阻止骨关节炎病程的发展。其中以D-氨基葡萄糖硫酸盐治疗效果为最佳。肖华等2.7阳离子钙、无机盐等小龙虾废弃物制取1t的甲壳素,至少会产生50t左右废水,废水中含有大量的蛋白质、脂肪、离子钙、无机盐等。如不经处理,直接排放,会产生较大的环境污染。项东升等虾壳中的甲壳素及其衍生物壳聚糖对重金属离子的吸附作用已经众所周知,利用小龙虾废弃物来开发生物吸附剂,以应对水环境的恶化,成为国际上竞相研究和开发的热点,但制备该类产物必然带来新的环境压力及成本的无法接受,郑晓冬2.8产品活性物质的浪费小龙虾废弃物中含有丰富的蛋白质、脂肪和矿物质,以及活性成分虾青素和甲壳素等。但由于在提取过程中存在单一产品生产,造成许多活性物质的浪费。有研究者以小龙虾废弃物为原料进行连续综合性的精深加工,通过设计改进加工工艺,采取酶水解提取虾蛋白、低浓度有机溶剂提取虾青素、柠檬酸浸提生物活性钙,最后获得甲壳素成品,逐步提取虾头壳内的高附加值物质,避免了传统酸碱提取工艺对生态环境的面源污染(陈红莲等3氨基酸总量测定干燥的小龙虾废弃物中粗蛋白含量为44.57%,粗脂肪为10.36%,粗纤维为10.75%,氨基酸总量31.94%,其氨基酸含量与鱼粉相近,比肉骨粉更为丰富。小龙虾加工废弃物不仅来源广泛,成本低,同时能增加水产饲料的适口性,由于含有壳聚糖和虾青素等成分,还具有一定抗病提高免疫力功能,是一种非常有潜力的新型动物蛋白源。3.1作为一种蛋白质源，它可以取代鱼粉3.1.1鸟类饲料的应用胡德新3.1.2产水饲料的应用舒新亚等石天亮等3.2免疫增强剂陈天忠谭佩毅等4加工废弃物的综合利用综上所述,小龙虾废弃物是一