南極磷蝦的除氟及高值化產(chǎn)物的制備.pdf

1、南極磷蝦營養(yǎng)豐富，其中蛋白質(zhì)含量最高，然而南極磷蝦中的高氟問題一直制約著其在食品領(lǐng)域的應(yīng)用.目前對南極磷蝦的脫氟方法研究有很多，其中吸附法具有吸附材料多樣性以及除氟率較高的優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于氟的去除.竹炭作為較多空隙的自然存在的吸附劑，具有優(yōu)厚的吸附性能，為升高竹炭對氟的吸附特異度，可利用金屬與氟結(jié)合，提高吸附氟的專一度.大部分海產(chǎn)品副產(chǎn)物為甲殼類物質(zhì)可用以制備甲殼素或殼聚糖。
　　本研究從南極磷蝦的利用出發(fā)，首先由有效除氟方法入

2、手，最后探究副產(chǎn)物的綜合利用，為南極磷蝦的高值利用提供技術(shù)支持.實驗以通過載鐵后的竹炭為吸附劑，對南極磷蝦酶解液進行除氟，探究了最佳除氟條件;分別用吸附動力學(xué)參數(shù).吸附熱力學(xué)參數(shù)以及吸附等溫模型參數(shù)對吸附過程進行數(shù)理分析，并對吸附樣品進行紅外色譜分析，結(jié)合參數(shù)以及模型，對除氟機理進行分析;實驗還利用了酶解殘渣作為原料，分別探究了制備殼聚糖和甲殼素的最佳工藝，得到了符合食品級標(biāo)準(zhǔn)的殼聚糖和甲殼素;以殘渣所制備的殼聚糖作為原料，分別探究了專

3、一性酶和非專一性酶的最佳酶解條件，用薄層色譜對酶解產(chǎn)物殼寡糖的聚合度進行分析，結(jié)果表明：
　　1.通過酶解，雖然可使不溶性蛋白溶于酶解上清液，從而增加了酶解液中的蛋白含量，但同時氟也進入到上清液中，使得上清液氟含量有所增加，未達到食品安全限量范圍.用改性竹炭對酶解液進行除氟，得到的最佳吸附條件為：吸附時間為1h，改性竹炭投入量為0.01g/ml，溫度為40℃，竹炭顆粒大小為40-60目，不變動pH值，在此條件下，除氟率達到73％，

4、高于未改性竹炭的除氟率，通過除氟后，酶解液氟濃度可達到安全食用范圍。
　　2.通過吸附等溫模型分析，確定除氟過程符合Langmuir模型，由計算得到的參數(shù)得到該除氟過程為優(yōu)惠吸附過程;通過熱力學(xué)參數(shù)確定，除氟過程是自發(fā)進行的，為吸熱反應(yīng);通過動力學(xué)參數(shù)分析，可用準(zhǔn)二級動力學(xué)模型描述該除氟過程，由多個因素對吸附速率進行控制，屬于化學(xué)吸附。通過對比BC、Fe-BC以及F-Fe-BC的紅外吸收光譜，發(fā)現(xiàn)F-Fe-BC在O-H的伸縮振動峰

5、對應(yīng)的波數(shù)由3450 cm-1降至3200cm-1，并發(fā)現(xiàn)F-Fe-BC在C-O的特征峰處波數(shù)由1050降到了850 cm-1，F(xiàn)-Fe-BC在500-750cm-1處有金屬氟化物的特征峰，說明有氫鍵的存在，這是氟存在所造成的;與F-Fe-BC和BC相比，F(xiàn)e-BC在C-O和C-H的特征峰處1187一1002 cm-1處有所增強，以及Fe-BC和F-Fe-BC均在630cm-1左右有吸收峰，均證明了竹炭載鐵;并對除氟原理作了分析。

6、>　　3.以酶解殘渣為原料，對比了檸檬酸和鹽酸對原料進的脫鈣效果，并得到了檸檬酸脫鈣的最佳條件：檸檬酸溶液濃度13 g/L，脫鈣劑與殘渣比為1：3，脫鈣時間為10h，研究表明檸檬酸更適合作為酶解殘渣的脫鈣劑；并對比了酶法脫蛋白以及堿法脫蛋白的蛋白去除效果，得到了堿性蛋白酶最佳脫蛋白條件為：條件為:900U/g、60℃、4h，在此條件下，脫蛋白率為30.13%。
　　4.利用氫氧化鈉作為脫乙酰劑，以脫乙酰所需時間、溫度以及堿液濃度為

7、控制因素進行正交實驗，得到最佳條件為：堿液濃度50%、溫度100℃、所需時間12h，在此條件下，得到脫乙酰度83.22%的殼聚糖，再進行脫色后，根據(jù)國標(biāo)檢測各項指標(biāo)，得到由南極磷蝦酶解殘渣制得的甲殼素和殼聚糖均符合食品級標(biāo)準(zhǔn)。
　　5.利用纖維素酶作為非專一性酶，對比專一性酶，分別得到最佳酶解條件.利用薄層色譜并對酶解產(chǎn)物進行分析，發(fā)現(xiàn)專一酶的酶解產(chǎn)物聚合度（DP）集中于1-3，以較低DP的殼寡糖為主，而纖維素酶酶解得到的殼寡糖D