淡水小龙虾的综合利用王勇1,2(1.安徽农业大学,安徽合肥230036;2.安徽出入境检验检疫局,安徽合肥230036)摘要淡水小龙虾不仅有很高的营养价值,还有很高的经济价值,但长期以来人们对其综合利用重视不够,利用程度和利用水平都比较低。
对淡水小龙虾综合利用的现状进行了综述,以期掌握其研究动态,指导生产。
关键词淡水小龙虾;综合利用;甲壳素;壳聚糖;虾青素中图分类号Q956文献标识码A文章编号0517-6611(2006)17-4406-02Study o n the C o m prehensiv e Utilizatio n of F reshw ater C rayfis hW A NG Yo ng(Anh ui Agricultural University,Hefei,Anh ui230036)Abstract S mall fres hwater crayfish have not only hi gh nutri tional value and also high economic value.The comp rehensive utilization of small fresh water crayfis h had not been taken seriously.B oth the extent and level of u tilizationwere very low.The current condition of the comprehen si ve utilization of s mall fresh water crayfish was revie wed in order to make clear the researc h trend better and guid e the p roduction.Key w ords Fres hwater C rayfish;Comp rehensive utilization;Chi tin;C hitos an;As taxanthin淡水小龙虾,学名克氏原螯虾,肉味鲜美,营养价值高,是世界养殖广泛、产量最高的淡水螯虾之一[1]。
在淡水龙虾食用、加工过程中,头和壳被剔除,作为垃圾扔掉,非常可惜。
经测定,虾头壳中含有丰富的蛋白质、甲壳质和酶等[2,3],可加工成营养食品,提取化工原料和生化产品,综合利用前景十分广阔。
1甲壳素、壳聚糖及其衍生物的提取和利用甲壳素是自然界中含量仅次于纤维素的有机高分子化合物,也是迄今发现的唯一的天然碱性多糖,大量存在于甲壳类动物体内[4]。
甲壳素的化学性质不活泼,溶解性差,脱去乙酰基后,可转变为壳聚糖。
甲壳素和壳聚糖被广泛应用于农业、医药、日用化工、食品加工等诸多领域[5,6],作为淡水小龙虾综合利用的主要产品,市场需求量很大。
传统提取甲壳素的方法为酸碱法[7-10]。
将干燥虾壳在常温下用盐酸处理后经水洗中和,所得固体物用碱液浸泡,加热煮沸除去角蛋白和脂肪,水洗至中性,脱色干燥即得甲壳素。
如继续将甲壳素用碱液浸泡、加热保温脱去乙酰基,过滤洗涤至中性,干燥可得壳聚糖。
传统工艺需使用浓酸浓碱,易造成环境污染,虽然有学者进行了改进[11,12],但只是减少了酸碱的用量,意义不大。
同时废液中大量蛋白质、碳酸钙也白白流掉。
为此,黎良枝[13]等提出了综合提取方法,即同时提取出甲壳素、蛋白质和碳酸钙,充分利用酸碱,使废液无毒无害。
酶技术引入生产是新兴的提取技术,可用甲壳素脱乙酰酶(CD A)来生产壳聚糖[14,15]。
D-氨基葡萄糖盐酸盐(GA H)是甲壳素水解的产物,能促进人体粘多糖的合成,提高关节润滑液的粘性,改善关节软骨代谢,促进软骨组织生长。
根据这些功能,研究人员利用GA H制成治疗关节类疾病的复方氨基糖片;合成氯脲霉素等多种生化药剂;G AH也是重要的婴儿食品添加剂,还可用作化妆品和饲料添加剂[16,17]。
虾壳制备GA H的方法主要有2种:一是从虾壳直接制备GA H[10];二是先从虾壳中提取出甲壳素[18,19],再将其在盐酸中水解制备出G A H,目前研究多集中在对水解条件的优化上,以提高产出率和纯度。
作者简介王勇(1971-),男,安徽合肥人,工程师,从事出入境检验检疫工作。
收稿日期2006-05-222虾青素的提取和利用小龙虾体内所含的虾青素是一种应用广泛的类胡萝卜素,有较强的清除自由基的作用,能抗氧化、提高免疫力、预防癌症。
最新的报道表明,虾青素能保护中枢神经系统和视觉系统。
虾青素不仅可使观赏鱼类颜色更加鲜艳,同时能提高水生生物的繁殖率,还可作为新型化妆品原料[20-22]。
虾青素的来源主要有2种:化学合成及天然提取。
化学合成困难,生产成本高,同时安全性还未被证实。
目前各国对合成虾青素的管理越来越严,如美国食品及药物管理局(FD A)已禁止使用化学合成虾青素[23],因此天然虾青素的市场潜力将越来越大。
但从龙虾废弃物中提取虾青素存在一定困难,主要是头壳中的石灰质和蛋白质影响了虾青素的提取效率。
国外纷纷研究改进的方法,如挪威采用青贮法[22],德国采用酶解技术提取虾青素[21]。
姜启兴[24]比较了目前国内外提取虾青素的主要方法,如碱提法、油溶法、有机溶剂法、超临界CO2萃取法、酶技术和微生物发酵法,认为溶剂法提取率较高。
3酶的提取和利用如前所述,CD A酶可代替传统方法生产壳聚糖,不但解决了生产中的环境污染问题,还可生产出某些化学方法不能生产的壳聚糖产品,因此该酶有重要的工业应用价值。
CDA 还是研究壳聚糖结构性质的一个工具酶,国外对此开展了很多研究,但国内研究报道极少[25]。
程明哲最早[26]研究了从虾头中提取CD A的方法,纯化倍数达108倍,方法简单易行,可用于大规模生产。
李友宾[27]研究了从虾体中提取CD A的技术,但应用于工业化生产仍需改进。
透明质酸酶能用于生产四糖或六糖等偶数寡糖,寡糖生产在国内也是一个新兴的生产行业,发展速度很快。
透明质酸酶还是一种重要的药物扩散剂,并有消除水肿和血块等作用[28,29]。
国内在直接应用虾头提取透明质酸酶方面也有文献报道[30],但商品化生产技术还不成熟。
4蛋白质及类脂的提取和利用在虾头壳的组成中,除甲壳素外,还含有其他丰富的营养物质,如虾黄与鸡蛋成分接近;虾头蛋白质中氨基酸种类齐全,各类营养性脂肪含量也较为丰富。
有研究表明,用酸处理虾头、虾壳可获得优质钙磷蛋白,其中所含必需氨基酸安徽农业科学,Jou rnal of Anh ui Agri.S ci.2006,34(17):4406-4407责任编辑金琼琼责任校对金琼琼组成与W HO/FA O推荐的必需氨基酸模式极为接近[31]。
叶生梅[32]、夏士朋[33]和史永昶[34]都报道过提取的方法。
马闯[12]和隋伟[35]等还利用蛋白酶来提取蛋白质。
类脂的提取方法有2种:油溶剂法和溶剂抽提法[29]。
江尧森等[36]将虾头、虾脑的混合物用油溶剂抽出得到虾脑油,富含脂肪、虾黄质脂类等成分,可作为调味料。
夏士朋[33]等也报道溶剂方法,主要是采用丙酮提取得到类脂产物。
5其他综合利用途径小龙虾加工中废弃的头和壳也是调味品开发的优质资源,虾头内残留的虾黄,风味独特,可以加工成虾黄风味料。
国内外学者对此进行了大量研究和探索,生产出虾味浓郁的调味品,如虾黄酱、虾黄粉、虾味酱油等。
此外,还可制作仿虾制品等。
6结语龙虾经济是安徽省区域经济的一个亮点,龙虾产业链已初步形成,但龙虾综合利用程度较低,生产企业规模小,工艺落后,环境污染严重。
因此,必须加强科研投入,加快甲壳素(壳聚糖)系列产品的开发和生产,重点开发高附加值的壳聚糖衍生物,延伸龙虾产业链,实现龙虾经济的可持续发展。
参考文献[1]舒新亚,龚珞军.淡水小龙虾健康养殖实用技术[M].北京:中国农业出版社,2006.[2]王善荣,朱新星.龙虾头、壳成分分析及综合利用[J].中国畜产与食品,1998(6):256-257.[3]张联英.甲壳类水产品的加工与利用[J].北京水产,2003(2):20-21.[4]杨润昌.天然高分子絮凝剂壳聚糖的研制与应用[J].湘潭大学学报,1996,18(3):82-85.[5]高巍.甲壳质及壳聚糖在农业上的应用[J].农业与技术,2005(5):84-85.[6]王家东,王荣荣,侯红萍.壳聚糖的制备及应用进展[J].食品研究与开发,2005(5):173-176.[7]郑铁生,辛淮生,卞爱民.地产龙虾壳甲壳素的提取和壳聚糖的制备[J].时珍国医国药,2005(12):1208-1209.[8]陶玉贵,黄金铃.利用龙虾壳生产壳聚糖[J].中国水产,2001(6):62.[9]钱名全.水产品加工下脚料和废弃物的综合利用[J].渔业致富指南,2004(3):24-27.[10]罗梦良,钱名全.虾仁加工废弃的头、壳的综合利用[J].淡水渔业,2003(6):59-60.[11]周爱芳,李家洲,揭广川,等.用虾加工废料生产壳聚糖的新工艺[J].广州食品工业科技,2003(3):50-52.[12]马闯,苏政波,张新明,等.利用酶法提取虾肉蛋白、甲壳素和壳聚糖[J].山东食品发酵,2004(4):44-47.[13]黎良枝,龚润曾.探索综合利用蟹壳虾皮的创新工艺方案[J].化学教学,2005(9):6-8.[14]段杉,彭志英.甲壳素脱乙酰酶的研究概况及应用展望[J].食品与发酵工业,2002(4):65-69.[15]李兴旺.甲壳素脱乙酰酶在壳聚糖制备中的应用进展[J].江西农业大学学报,2000(22):274-278.[16]夏文水.氨基葡萄糖盐酸盐稳定性及其制备的研究[J].无锡轻工业大学学报,1997(4):29-33.[17]陈乃富,刘文中,闵运江.克氏螯虾壳制备氨基葡萄糖盐酸盐的工艺研究[J].氨基酸和生物资源,2002(3):40-41.[18]王凤琴.用龙虾壳制取D-氨基葡萄糖盐酸盐[J].中国生化药物杂志,2002(3):129-131.[19]陶玉贵,黄金铃.利用龙虾壳生产氨基葡萄糖盐酸盐[J].中国水产,2001(10):74-75.[20]李兆华,刘鹏.虾青素的功能及应用进展[J].食品与药品,2005(9):17-20.[21]董玉华,赵元凤.虾青素生物学来源和功能的研究进展[J].水产科学,2005(10):50-52.[22]焦雪峰.虾青素在化妆品中的应用[J].广东化工,2006(1):13-15.[23]吕玉华,徐学明.饲用色素虾青素的生产及应用[J].中国饲料,1998(17):12-15.[24]姜启兴,夏文水.甲壳类下脚料中虾青素的提取研究[J].食品科技,2003(4):85-88.[25]段彬,彭志英.甲壳素脱乙酰酶的研究概况及应用展望[J].食品与发酵工业,2002(4):65-69.[26]程明哲,苏拔贤.虾头几丁质酶的研究[J].热带海洋,1996(2):68-73.[27]李友宾.罗氏沼虾肝胰腺几丁质酶分离纯化及部分性质[J].西南民族学院学报:自然科学版,2001(3):325-328.[28]杨洋.虾头的综合开发利用研究进展[J].齐鲁渔业,2005(1):34-35.[29]成仲夏,肖光华.透明质酸酶治疗人工晶体前膜[J].职业卫生与病伤,2005(2):148.[30]程明哲,苏拔贤.虾头透明质酸酶的研究[J].热带海洋,1995(3):86-89.[31]高建华,苏应全.虾壳蛋白质营养价值的评价[J].食品与发酵工业,1998(3):29-32.[32]叶生梅.龙虾虾壳蛋白质提取条件的研究[J].化学与粘合,2003(3):126,136.[33]夏士朋.克氏原螯虾虾壳中类脂和蛋白质的提取方法[J].水产科技情报,2003(6):270-271.[34]史永昶,姜涌明.虾头蛋白质的提取及营养分析[J].江苏农学院学报,1996,17:62-63.[35]隋伟,张连富.酶解虾加工下脚料工艺的研究[J].中国调味品,2005(12):53-57.[36]江尧森,殷邦忠,王家林.对虾头的营养成分和利用[J].海洋水产研究丛刊,1984,29:77-81.(上接第4352页)身药,做到带药移栽。