一種南極磷蝦粉全利用生產磷蝦油、蛋白肽粉和殼聚糖的方法
【專利摘要】本發明公開了一種南極磷蝦粉全利用生產磷蝦油、蛋白肽粉和殼聚糖的方法，其步驟包括：1、磷蝦油的提取：南極磷蝦粉采用有機溶劑浸提，提取液低溫減壓脫溶、萃取濃縮，所得磷蝦油磷脂和蝦青素含量高；2、蛋白肽粉的制備：脫脂蝦粉采用復合酶解法得酶解液，再經精制后噴霧干燥得蛋白肽粉，所得蛋白肽粉肽含量≥85%；3、殼聚糖的制備：有機溶劑脫脂、酶解法脫蛋白后的蝦殼粉采用微生物發酵法脫鈣并進一步脫蛋白，氧化脫色，再經脫乙酰制得殼聚糖，同時可得副產物有機鈣。該方法真正實現了對南極磷蝦粉的高值化全利用，可最大限度的提取南極磷蝦粉中的營養成分，提高資源利用率，不產生廢渣，可保證企業的利益最大化。
【專利說明】
-種南極磯郵粉全利用生產磯郵油、蛋白化粉和亮聚糖的 方法
技術領域
[0001] 本發明設及一種南極憐郵粉全利用生產憐郵油、蛋白膚粉和殼聚糖的方法，該方 法可實現南極憐郵資源的高值化全利用，生產過程無廢渣排放，少量的生產廢水經處理可 達標排放，產品純度高，最大限度的降低有害因子的影響，真正實現南極憐郵粉的高值化綜 合利用。
【背景技術】
[0002] 南極憐郵體內含有人體所需的多種營養成分，如憐脂、郵青素、DHA、EPA和多種礦 物質元素，另外，南極憐郵是人們迄今發現的含蛋白質最高的生物，蛋白質含量達百分之五 十W上，而且還富含人體組織所必需的氨基酸和維生素，憐郵外殼內含有豐富的甲殼質，殼 聚糖作為甲殼質的一種衍生物，憐郵也是重要的來源之一。目前國內對南極憐郵的利用主 要集中在單一的提取憐郵油或憐脂等產品，而對后續的蛋白膚粉和甲殼素提取很少，副產 品主要作為飼料級應用，資源利用率不高。
[0003] 青島福創環境科技有限公司公開申請的專利《一種從南極憐郵粉提取憐郵油聯產 蛋白質、甲殼素的工藝》（申請號：201310607460.6)中雖然對后續的蛋白質和甲殼素的提取 工藝也設及到了，但是由于工藝落后，產品純度并不高，生產過程中大量的用到酸堿，存在 一定的危險性，能源和資源消耗較大，加工過程中產生了大量的酸堿廢液，對環境污染嚴 重，處理費用也相當高。
[0004] 本發明先將南極憐郵粉采用有機溶劑浸提，提取液再低溫減壓脫溶、萃取濃縮，所 得憐郵油純度更高，憐脂含量41~50%，郵青素含量>500mg/kg;蛋白膚粉的提取采用復合 酶解法，酶解法制得的蛋白膚粉分子量小，水溶性更好，更有利于人體吸收，本發明通過酶 解法所得的酶解液進一步通過氧化巧脫氣，物理吸附法、酸堿處理法、萃取法將酶解液脫色 脫腥，提高其純度，所得蛋白膚粉含氣量少，蛋白回收率達80% W上，蛋白膚粉膚含量> 85%;微生物發酵法制備殼聚糖，利用微生物在其生長繁殖過程中產生酸去除礦物質，產生 蛋白酶去除殘留蛋白質，相比傳統的酸堿法，微生物發酵法不僅反應條件溫和，耗能少，而 且其生產過程中產生的副產物也可被有效回收利用，真正實現南極憐郵粉的高值化綜合利 用。
【發明內容】
[0005] 本發明提供了一種南極憐郵粉全利用憐郵油、蛋白膚粉和殼聚糖的方法，是一種 南極憐郵粉的高值化綜合利用方法，該方法可最大限度的提取南極憐郵粉中的營養成分， 提高資源利用率，不產生廢渣，通過產品精制等操作步驟，加大產品純度，去除有害因子的 影響。
[0006] 為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：
[0007] 南極憐郵粉全利用生產憐郵油、蛋白膚粉和殼聚糖的方法，包括如下步驟： (1)憐郵油的提取:南極憐郵粉采用有機溶劑浸提，提取液低溫減壓脫溶、萃取濃縮； (2)蛋白膚粉的制備:脫脂郵粉采用復合酶解法得酶解液，再經精制后噴霧干燥得蛋白膚 粉；（3)殼聚糖的制備:有機溶劑脫脂、酶解法脫蛋白后的郵殼粉采用微生物發酵法脫巧并 進一步脫蛋白，氧化脫色，再經脫乙酷制得殼聚糖，同時可得副產物有機巧； (1) 憐郵油的提取:南極憐郵粉采用有機溶劑浸提，料液體積比1:3~1:20,溫度45~65 °C，浸提時間90~360min，用氮氣或二氧化碳壓濾得殘渣和提取液，殘渣中加入有機溶劑進 行二次提取，提取液減壓蒸發至適量體積時，離屯、除雜，再低溫減壓脫溶得到憐郵油，然后 再加入60~100%酒精萃取分層，上層回收作為下次提取的溶劑，下層脫溶濃縮，萃取分層 步驟可重復1~4次，所得憐郵油憐脂含量41~50%，同時用回收塔回收有機溶劑再利用； 所述的低溫減壓條件，溫度控制在45~65°C，真空度控制在-0.05~-0. lOMPa; (2) 蛋白膚粉的制備：脫脂郵粉采用復合酶解法，料液體積比1:3~1:20,加入0.1~ 0.8%蛋白酶酶解1~7h，酶解溫度30~60°C，升溫至85~100°C滅酶，加入2~7%氧化巧反 應脫氣，離屯、分離得酶解液，酶解液經精制，單效濃縮，噴霧干燥得蛋白膚粉，所得蛋白膚粉 膚含量>85 %; (3) 殼聚糖的制備:脫脂脫蛋白的郵殼粉采用微生物發酵產生的有機酸和蛋白酶去除 巧和殘留蛋白質，微生物的接種量為5~12%，料液體積比1:3~1:20,溫度20~50°C，發酵1 ~7d，過濾得濾液和沉淀，濾液濃縮處理可得副產物有機巧，將沉淀進行氧化脫色，然后置 于45~50%的堿液中，80~100°C保溫4~lOh，再過濾所得沉淀，反復水洗至中性，干燥得殼 聚糖。
[000引進一步的，所述的有機溶劑為乙醇、異丙醇、下醇、乙酸乙醋、石油酸、6號溶劑、正 己燒或環己燒中的一種或幾種。
[0009] 進一步的，所述的憐郵油可通過充氮氣或二氧化碳，去除殘留有機溶劑，得到高憐 脂含量南極憐郵油。
[0010] 進一步的，所述的蛋白酶包括膜蛋白酶、糜蛋白酶、復合蛋白酶、堿性蛋白酶、中性 蛋白酶、木瓜蛋白酶、風味蛋白酶中的一種或幾種聯用。
[0011] 進一步的，所述的酶解液精制方法包括物理吸附法、酸堿處理法、萃取法將酶解液 脫色脫腥，提高其純度。
[0012] 進一步的，所述的微生物包括嗜熱鏈球菌、乳酸菌、雙歧桿菌、芽抱桿菌、片球菌中 的一種或幾種聯用。
[0013] 進一步的，所述的氧化脫色所用的氧化劑為臭氧、過氧化氨、次氯酸鋼、高儘酸鐘 中的一種或幾種。
[0014] 進一步的，所得殼聚糖可經微波降解為低聚多糖。
[0015] 本發明的優點在于:本發明提供了一種南極憐郵粉的高值化綜合利用方法，南極 憐郵粉全利用生產憐郵油、蛋白膚粉和殼聚糖，生產過程中無廢渣排放，最大限度的開發南 極憐郵的營養成分，通過產品精制工藝，可W去除危害因子的影響，提高產品純度，而且其 生產過程中產生的副產物也可被有效回收利用。
【具體實施方式】
[0016] 實施例1
[0017]南極憐郵粉全利用生產憐郵油、蛋白膚粉和殼聚糖的方法，其步驟包括： (1) 憐郵油的提取:郵粉50kg加入25化95 %酒精浸提，溫度45~65°C，攬拌提取90min， 氮氣或二氧化碳壓濾得殘渣和提取液，殘渣中加入95%酒精15化進行二次提取，提取液減 壓蒸發至適量體積時，離屯、除雜，低溫減壓(45~65°C、-0.05~-O.lOmPa)蒸發脫溶得到憐 郵油，然后再加入75%酒精萃取分層，上層回收作為下次提取的溶劑，下層脫溶濃縮，同時 用回收塔回收有機溶劑再利用； (2) 蛋白膚粉的制備:脫脂郵粉36.5kg采用復合酶解法，加入凈化水30化，加入0.3 %膜 蛋白酶和0.1 %風味蛋白酶酶解化，酶解溫度30~60°C，升溫至85°C滅酶，加入2%氧化巧反 應脫氣，離屯、分離得酶解液，酶解液過濾除雜，經物理吸附脫色脫腥，單效濃縮，噴霧干燥得 蛋白膚粉； (3) 殼聚糖的制備:脫脂脫蛋白后的郵殼粉22kg采用嗜熱鏈球菌和乳酸菌的共生體系 發酵，產生的有機酸和蛋白酶去除巧和殘留蛋白質，微生物的接種量為5%，料液體積比1: 3，溫度30~60°C，發酵2d，過濾得濾液和沉淀，濾液濃縮處理可得副產物有機巧，將沉淀利 用臭氧發生器產生的臭氧脫色，然后置于45~50%的堿液中，80°C保溫地，再過濾所得沉 淀，反復水洗至中性，干燥得殼聚糖。 制備產品部分理化指標如下：
[001引實施例2
[0019]南極憐郵粉全利用生產憐郵油、蛋白膚粉和殼聚糖的方法，其步驟包括： (1) 憐郵油的提取:郵粉80kg加入80化95 %酒精浸提，溫度45~65°C，提取時間ISOmin， 氮氣或二氧化碳壓濾得殘渣和提取液，殘渣加入95 %酒精20化進行二次提取，提取液減壓 蒸發至適量體積時，離屯、除雜，低溫減壓(45~65°C、-0.05~-O.lOmPa)蒸發脫溶得到憐郵 油，然后再加入95%酒精萃取分層，上層回收作為下次提取的溶劑，下層脫溶濃縮，萃取分 層步驟重復2次，同時用回收塔回收有機溶劑再利用； (2) 蛋白膚粉的制備:脫脂郵粉57.5kg采用復合酶解法，加入凈化水50化，加入0.5 %糜 蛋白酶和0.3 %風味蛋白酶酶解4h，酶解溫度30~60°C，升溫至90°C滅酶，加入4%氧化巧反 應脫氣，離屯、分離得酶解液，酶解液過濾除雜，經酸堿處理脫色脫腥，單效濃縮，噴霧干燥得 蛋白膚粉； (3)殼聚糖的制備:脫脂脫蛋白后的郵殼粉33.8kg采用乳酸菌和雙歧桿菌的共生體系 發酵，產生的有機酸和蛋白酶去除巧和殘留蛋白質，微生物的接種量為8%，料液體積比1: 10，溫度30~60°C，發酵4d，過濾得濾液和沉淀，濾液濃縮處理可得副產物有機巧，將沉淀用 過氧化氨氧化脫色，然后置于45~50%的堿液中，90°C保溫化，再過濾所得沉淀，反復水洗 至中性，干燥得殼聚糖。 制備產品部分理化指標如下：
[0020] 實施例3
[0021] 南極憐郵粉全利用生產憐郵油、蛋白膚粉和殼聚糖的方法，其步驟包括： (1) 憐郵油的提取：郵粉100kg加入1500L無水乙醇浸提，溫度45~65°C，攬拌提取 360min，氮氣或二氧化碳壓濾得殘渣和提取液，殘渣加入無水酒精22化進行二次提取，提取 液減壓蒸發至適量體積時，離屯、除雜，低溫減壓(45~65°C、-0.05~-O.lOmPa)蒸發脫溶得 到憐郵油，然后再加入無水酒精萃取分層，上層回收作為下次提取的溶劑，下層脫溶濃縮， 萃取分層步驟重復4次，同時用回收塔回收有機溶劑再利用； (2) 蛋白膚粉的制備:脫脂郵粉70kg采用復合酶解法，加入純凈水1000L，加入0.8%復 合蛋白酶和0.5%風味蛋白酶酶解化，酶解溫度30~60°C，升溫至95°C滅酶，加入7%氧化巧 反應脫氣，離屯、分離得酶解液，酶解液過濾除雜，經萃取精制，單效濃縮，噴霧干燥得蛋白膚 粉； (3) 殼聚糖的制備:脫脂脫蛋白的郵殼粉39.8kg采用乳酸菌和芽抱桿菌的共生體系發 酵，產生的有機酸和蛋白酶去除巧和殘留蛋白質，微生物的接種量為12%，料液體積比1: 20，溫度30~60°C，發酵7d，過濾得濾液和沉淀，濾液濃縮處理可得副產物有機巧，將沉淀用 高儘酸鐘氧化脫色，然后置于45~50%的堿液中，100°C保溫lOh，再過濾所得沉淀，反復水 洗至中性，干燥得殼聚糖。 制備產品部分理化指標如下：
[0022] W上實施例僅用于說明本發明的技術方案，而非對其進行限制，盡管參照前述實 施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的普通技術人員來說，依然可W對前述實施 例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換，而運些修改和替 換，并不使相應的技術方案本質脫離本發明所要求保護的技術方案精神和范圍。
【主權項】
1. 一種南極磷蝦粉全利用生產磷蝦油、蛋白肽粉和殼聚糖的方法，其特征在于包括如 下步驟： (1)磷蝦油的提取：南極磷蝦粉采用有機溶劑浸提，提取液低溫減壓脫溶、萃取濃縮； (2)蛋白肽粉的制備:脫脂蝦粉采用復合酶解法得酶解液，再經精制后噴霧干燥得蛋白肽 粉；（3)殼聚糖的制備:有機溶劑脫脂、酶解法脫蛋白后的蝦殼粉采用微生物發酵法脫鈣并 進一步脫蛋白，氧化脫色，再經脫乙酰制得殼聚糖，同時可得副產物有機鈣； (1) 磷蝦油的提取:南極磷蝦粉采用有機溶劑浸提，料液體積比1:3~1:20,溫度45~65 °C，浸提時間90~360min，用氮氣或二氧化碳壓濾得殘渣和提取液，殘渣中加入有機溶劑進 行二次提取，提取液減壓蒸發至適量體積時，離心除雜，再低溫減壓脫溶得到磷蝦油，然后 再加入60~100%酒精萃取分層，上層回收作為下次提取的溶劑，下層脫溶濃縮，萃取分層步 驟可重復1~4次，所得磷蝦油磷脂含量41~50%，同時用回收塔回收有機溶劑再利用； 所述的低溫減壓條件，溫度控制在45~65°C，真空度控制在-0.05-0. lOMPa; (2) 蛋白肽粉的制備:脫脂蝦粉采用復合酶解法，料液體積比1:3~1:20,加入0.1~0.8% 蛋白酶酶解1~7h，酶解溫度30~60°C，升溫至85~100°C滅酶，加入2~7%氧化鈣反應脫氟，離心 分離得酶解液，酶解液經精制，單效濃縮，噴霧干燥得蛋白肽粉，所得蛋白肽粉肽含量多 85%； (3) 殼聚糖的制備:脫脂脫蛋白的蝦殼粉采用微生物發酵產生的有機酸和蛋白酶去除 鈣和殘留蛋白質，微生物的接種量為5~12%，料液體積比1:3~1:20,溫度20~50°C，發酵1~7d， 過濾得濾液和沉淀，濾液濃縮處理可得副產物有機鈣，將沉淀進行氧化脫色，然后置于45~ 50%的堿液中，80~100°C保溫4~10h，再過濾所得沉淀，反復水洗至中性，干燥得殼聚糖。2. 根據權利要求1所述的一種南極磷蝦粉全利用生產磷蝦油、蛋白肽粉和殼聚糖的方 法，其特征在于:所述的有機溶劑為乙醇、異丙醇、丁醇、乙酸乙酯、石油醚、6號溶劑、正己烷 或環己烷中的一種或幾種。3. 根據權利要求1所述的一種南極磷蝦粉全利用生產磷蝦油、蛋白肽粉和殼聚糖的方 法，其特征在于:所得磷蝦油可進一步通氮氣或二氧化碳，去除殘留有機溶劑，得高磷脂含 量南極磷蝦油。4. 根據權利要求1所述的一種南極磷蝦粉全利用生產磷蝦油、蛋白肽粉和殼聚糖的方 法，其特征在于:所述的蛋白酶包括胰蛋白酶、糜蛋白酶、復合蛋白酶、堿性蛋白酶、中性蛋 白酶、木瓜蛋白酶、風味蛋白酶中的一種或幾種聯用。5. 根據權利要求1所述的一種南極磷蝦粉全利用生產磷蝦油、蛋白肽粉和殼聚糖的方 法，其特征在于:所述的酶解液精制方法包括物理吸附法、酸堿處理法、萃取法將酶解液脫 色脫腥，提高其純度。6. 根據權利要求1所述的一種南極磷蝦粉全利用生產磷蝦油、蛋白肽粉和殼聚糖的方 法，其特征在于:所述的微生物包括嗜熱鏈球菌、乳酸菌、雙歧桿菌、芽孢桿菌、片球菌中的 一種或幾種聯用。7. 根據權利要求1所述的一種南極磷蝦粉全利用生產磷蝦油、蛋白肽粉和殼聚糖的方 法，其特征在于:所述的氧化脫色所用的氧化劑為臭氧、過氧化氫、次氯酸鈉、高錳酸鉀中的 一種或幾種。8. 根據權利要求1所述的一種南極磷蝦粉全利用生產磷蝦油、蛋白肽粉和殼聚糖的方 法，其特征在于:所得的殼聚糖可進一步微波降解為低聚多糖。
【文檔編號】A23L29/30GK106010783SQ201610348383
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月24日
【發明人】劉福貴, 林婷, 賈玉林, 趙雯婧, 李榮秀, 冷凱良
【申請人】青島南極維康生物科技有限公司, 中國水產科學研究院黃海水產研究所