[发明专利]一种两步发酵虾壳制备壳聚糖的方法

说明书

本发明公开了一种两步发酵虾壳制备壳聚糖的方法，包括如下步骤：(1)小龙虾壳预处理：小龙虾壳干燥粉碎，制得虾壳粉；(2)一次发酵：使用虾壳粉配置一次发酵培养基，接种乳酸菌、醋酸菌进行发酵，发酵结束后灭菌，得到一次发酵液；(3)二次发酵：一次发酵液固液分离，使用固体分离物配置二次发酵培养基，接种枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和红杆菌进行发酵，发酵结束后灭菌，得到二次发酵液；(4)二次发酵液处理：二次发酵液固液分离，沉淀水洗、干燥，得到产物。本发明方法操作简单，壳聚糖产率高，适于推广应用。

技术领域

本发明属于水产品加工副产物回收利用技术领域，具体涉及一种两步发酵虾壳制备壳聚糖的方法。

背景技术

在传统小龙虾加工生产过程中，占总重约80％的虾壳成为废弃物，若不对废弃虾壳进行回收利用既浪费资源，又污染环境。

小龙虾壳中富含几丁质，而几丁质经过脱乙酰作用即可得到壳聚糖，壳聚糖分子结构中存在大量游离氨，溶解性能大大改观，且具有多种生理功能，可应用于农业、医药、食品、化妆品、环保等方面，因此，利用小龙虾壳制备壳聚糖具有广阔前景。

然而，传统的方法在使用小龙虾壳制备壳聚糖时，通常需要用到大量酸碱，生产成本高，废液难处理，后续处理工艺复杂；使用微生物发酵方法制备壳聚糖时，杂质去除效率较低，脱乙酰化程度低。

因此，如何提供一种操作简单、壳聚糖产率高的虾壳处理方法是本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明公开了一种两步发酵虾壳制备壳聚糖的方法，可有效提高壳聚糖生产效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种两步发酵虾壳制备壳聚糖的方法，包括如下步骤：

(1)小龙虾壳预处理：

小龙虾壳干燥粉碎，制得虾壳粉；

(2)一次发酵：

使用虾壳粉配置一次发酵培养基，接种乳酸菌、醋酸菌进行发酵，发酵结束后灭菌，得到一次发酵液；

(3)二次发酵：

一次发酵液固液分离，使用固体分离物配置二次发酵培养基，接种枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和红杆菌进行发酵，发酵结束后灭菌，得到二次发酵液；

(4)二次发酵液处理：

二次发酵液固液分离，沉淀水洗、干燥，得到产物。

本发明先使用乳酸菌和醋酸菌复配，对虾壳粉进行一次发酵，乳酸菌及醋酸菌的代谢产物能够充分溶解虾壳中的钙，使虾壳粉形成疏松结构，在保持较大粒径的同时，便于二次发酵过程中的杂质去除以及壳聚糖转化。一次发酵后的固体分离物使用枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和红杆菌复配进行二次发酵，在酶解杂质的同时实现壳聚糖的转化，可显著提高壳聚糖的生产效率。

优选地，步骤(1)中，虾壳粉粒度为40-80目。

虾壳粉过细，处理过程中容易造成损失；虾壳粉过粗，杂质去除率低，壳聚糖转化效率低；本发明筛选粒度为40-80目的虾壳粉，方便固液分离，且杂质能够充分溶解。

优选地，步骤(2)中，一次发酵培养基组成如下：

虾壳粉40-50/L，葡萄糖5-15g/L，可溶性淀粉5-15g/L，酵母膏6-10g/L，醋酸钠0.3-0.6g/L，硫酸镁0.3-0.6g/L，磷酸二氢钾0.8-1.2g/L，硫酸锰0.04-0.06g/L，pH5.8-6.2，115℃灭菌30min后，加入无水乙醇10-15mL/L。

优选地，步骤(2)中，

乳酸菌接种量为一次发酵培养基体积的1-3％，