虾壳、虾头中甲壳素和壳聚糖的制备与应用

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1、万方数据山西农业科学2010，38(10)：55—59JournalofShanxiAgriculturalSciencesdoi：10．3969／j．issn．1002-2481．2010．10．17虾壳、虾头中甲壳素和壳聚糖的制备与应用唐义宝．谢晶(上海海洋大学食品学院，上海201306)摘要：虾头、虾壳是虾加工工业中的下脚料，其含有丰富的蛋白质、甲壳素和壳聚糖、虾青素、不饱和脂肪酸以及必需氨基酸，开发前景广阔。其中，虾壳和虾头中甲壳素和壳聚糖的制备方法主要有酸碱法以及近几年新兴的微生物发酵法。甲壳素和壳聚糖具有优良的

2、生物活性、安全性和降解性，在农业、医药、环境治理、食品等行业有着巨大的应用前景。关键词：虾壳；虾头；甲壳素；壳聚糖中图分类号：TQ28文献标识码：A文章编号：1002—2481(2010)10加055_05PreparationandUtilizationofChitinandChitosanintheShrimpHeadandShellTANGYi-bao，XIEJing(CollegeofFoodScienceandTechnology，ShanghaiOceanUniversity，Shanghai201306，Ch

3、ina)Abstract：Theheadandshelloftheshrimpalethewastesoftheshrimpprocessing,whichalerichinprotein．chitinandchitosan，astaxanthin，unsaturatedfattyacidandessentialaminoacids，thustheyhaveabroadprospect．ThewaysextractingchitinandchitosanfromtheheadandsheHoftheshrimparieac

4、id-basemethodandbio-fermentationmethodinrecentyears．BecauseofitsexceUembiologicalactivity，safetyanddegradation，chitinandehitosancouldbewidelyusedinagriculture，medicine，environ—mentalmanagement，foodindustryandSOon．Keywords：Shrimpshen；Shrimphead；Chitin；Chitosan我国是虾养

5、殖大国，2005年虾养殖量达到98．1万t，2007年总产量超过100万t，其中南美白对虾占总量的78％f11。目前，我国南美白对虾主要以冷冻虾仁方式出口，在加工虾仁的同时也产生了大量的副产物如虾壳和虾头。这些副产物含有丰富的蛋白质、甲壳素和壳聚糖、虾青素、不饱和脂肪酸以及必需氨基酸。张祥刚等12坝0算了南美白对虾虾头和虾壳中蛋白质、灰分、甲壳素、脂肪的湿基含量，结果表明，其含量虾头中分别为6．38％，3．62％，3．33％和2．24％，虾壳中分别为5．22％，5．30％，6．67％和1．09％。因此，这些副产物具有广阔的

6、开发和利用前景。但由于技术条件的限制，这些副产物的利用率不高，而且占用大量土地，造成环境污染。其中，最被关注的是甲壳素和壳聚糖的提取，因为它们是一种有着广泛应用价值的天然生物多糖高分子材料，其重复单元含有乙酰基或氨基，具有很好的生物相容性、安全性和降解性，在农业、食品、医药、环境治理等行业有着广泛的应用前景。本文介绍了目前国内外虾壳、虾头中甲壳素和壳聚糖的制备和应用，旨在为虾壳、虾头的综合利用提供了参考。1虾壳和虾头中甲壳素和壳聚糖的制备甲壳素(图1)是一种自然界产量仅次于纤维素的有机物，广泛存在于昆虫、甲壳类和菌类的细胞

7、壁内。其化学名称为(1，4)一2一乙酰胺基一2一脱氧一B—D一葡萄糖，是通过B一1，4糖苷键相连的直链线形高分子化合物。甲壳素脱去乙酰基可得到壳聚糖(图1)，然而一般情况下甲壳素不能完全脱除乙酰基，故习惯上把脱乙酰度大于60％或能溶于稀酸的脱乙酰产物统称为壳聚糖【31。本文主要讨论甲壳素和壳聚糖的制备及其应用。收稿日期：2010—05—31基金项目：2010年度上海市农业科技成果转化资金项目(103919N1900)；上海市教委重点学科资助(T1102)作者简介：唐义宝(1988一)，男。安徽池州人，在读硕士，研究方向：食

8、品科学与工程。。谢晶为通讯作者。·55·万方数据山西农业科学2010年第38卷第10期甲壳素薨聚糖图1甲壳素和壳聚糖的结构式1．1酸碱法酸碱法是目前利用虾壳和虾头提取制备甲壳素和壳聚糖最普遍的方法，也是目前工业上大规模利用虾壳和虾头制备甲壳素和壳聚糖的主要方法。该方法先通过盐酸浸泡虾壳和虾头脱去碳酸盐，