一种虾废弃物的高效处理方法技术

本发明专利技术涉及一种虾废弃物的高效处理方法。所述高效处理方法包括如下步骤：S1：将虾废弃物进行破碎处理，灭菌，加入MRS培养和水配置为培养基；S2：接种乳酸球菌Lactococcus garvieae LGHK2，振荡发酵至少36h即可。本发明专利技术提供的处理方法利用乳酸球菌Lactococcus garvieae LGHK2进行发酵，该菌株产酸能力较强，用于发酵新鲜虾壳，其脱钙率可达69.47％～77.75％；用于发酵新鲜虾头，发酵液pH值可低至3.3，表观水解度最高可达到40.74％，蛋白脱除率达到97.0％，具有高效溶钙和溶蛋白能力；本发明专利技术提供的处理方法具有较高利用率，同时具有较好的环境兼容性。

An efficient treatment method of shrimp waste

The invention relates to an efficient treatment method of shrimp waste. The high-efficiency treatment method comprises the following steps: S1: crushing the shrimp waste, sterilizing it, adding Mrs culture and water as the culture medium; S2: inoculating Lactococcus garvieae lghk2, shaking fermentation for at least 36h. The treatment method of the invention uses Lactococcus garvieae lghk2 to ferment, the strain has strong acid production capacity, is used to ferment fresh shrimp shell, and its decalcification rate can reach 69.47% - 77.75%; when it is used to ferment fresh shrimp head, the pH value of the fermentation liquid can be as low as 3.3, the maximum apparent hydrolysis degree can reach 40.74%, and the protein removal rate can reach 97.0%, with high efficiency of calcium and protein dissolving The processing method provided by the invention has high utilization rate and good environmental compatibility.

【技术实现步骤摘要】
一种虾废弃物的高效处理方法
本专利技术属于微生物领域，具体涉及一种虾废弃物的高效处理方法。
技术介绍
我国拥有广阔的海洋资源，是虾养殖大国，有不少虾产品加工厂。目前我国虾加工主要以虾仁为主，在加工虾仁的同时也产生了大量的废弃副产物如约占全虾30％～40％的虾壳和虾头。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，这些副产物具有广阔的开发和利用前景。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。事实上，虾头、虾壳中含有大量的甲壳素、虾青素、蛋白质以及优质钙等宝贵资源。仅以甲壳素为例，甲壳素无毒、无味、无副作用，在医药、造纸、印染、植物生长素、日用化学品、食品工业、水果保鲜、纺织工业、环境保护等领域具有广泛的应用；此外，甲壳素脱乙酞基得到的重要衍生物为壳聚糖，是一种高附加值的精细化学品,国际上工业级壳聚糖价格相当昂贵而国内高品质壳聚糖以进口为主。目前规模化利用虾头、虾壳主要有两种途径，一是将其干燥粉碎，作为动物饲料钙质等矿物质添加剂的原料；二是生产甲壳素。前者产值低，造成大量的资源损失；而传统甲壳素生产过程中大量使用强酸和强碱，不仅污染严重，而且虾头、虾壳中的蛋白质、脂肪等含有残留化学药物均作为杂质被除去，无法回收利用，造成资源的浪费，此外，溶钙不充分也导致不能充分回收虾壳中的甲壳素和矿物质，且终产品附加价值较低。也有些学者和企业通过使用酶解法处理虾废料，回收蛋白质、虾青素等。酶解法的优点在于原料方便易得，操作简便，不足是酶解液及回收的蛋白质腥涩味重，难以直接利用，往往需要添加剂或再加工去除腥涩味，如采用活性碳和酵母粉对虾头、虾壳酶解液进行脱腥脱苦；添加某些单体氨基酸及还原糖，发生美拉德反应，去除腥涩味，这些处理方法使得加工工艺复杂，增加成本。为解决上述问题，国内外已有利用乳酸球菌发酵虾头、虾壳的研究报道，但目前还未能投入大规模的生产中。因为不同的微生物自身产酸和产蛋白酶的能力不一样，在不同的培养条件下微生物的生长以及发挥的效力也存在较大的差异。绝大多数微生物发酵研究结果都存在一个共性的问题，即产生的酸和蛋白酶不足，导致脱盐和脱蛋白不够充分，同时酸的生产速度慢，不能有效地阻止虾壳废料的腐败。因此，如何有效利用虾废弃物生产高附加值的生物活性物质已是当今国内外研究开发的热点，尤其是如何在传统酸碱法之外、研发具有生产应用价值的微生物发酵法是该领域的核心问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有利用乳酸球菌发酵虾头、虾壳的技术脱盐和脱蛋白不够充分，酸的生产速度慢，不能有效地阻止虾壳废料的腐败，从而无法大规模的生产应用的缺陷和不足，提供一种虾废弃物的高效处理方法。本专利技术提供的处理方法利用乳酸球菌LactococcusgarvieaeLGHK2进行发酵，操作简单，易于规模化生产，该乳酸球菌生长速度快，容易培养，活性强，产酸能力较强，用于发酵新鲜虾壳，其脱钙率可达69.47％～77.75％；用于发酵新鲜虾头，发酵液pH值可低至3.3，表观水解度最高可达到40.74％，蛋白脱除率达到97.0％，具有高效溶钙和溶蛋白能力；本专利技术提供的处理方法虾废弃物的利用率高，同时具有较好的环境兼容性。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种虾废弃物的高效处理方法，包括如下步骤：S1：将虾废弃物进行破碎处理，灭菌，加入MRS培养基和水配置为固液比为1:1～20的培养基，调节pH为5.5～7.5；S2：接种乳酸球菌LactococcusgarvieaeLGHK2，振荡发酵至少36h即可；所述乳酸球菌LactococcusgarvieaeLGHK2于2018年9月5日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏号为GDMCCNo.60443，保藏地址为广东省广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。本专利技术的专利技术人从南美白对虾虾壳中分离纯化出一种菌株，经鉴定，其为乳酸球菌LactococcusgarvieaeLGHK2，于2018年9月5日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏号为GDMCCNo.60443。保藏地址为广东省广州市先烈中路100号大院59号楼59楼。本专利技术提供的处理方法利用乳酸球菌LactococcusgarvieaeLGHK2进行发酵，操作简单，易于规模化生产；该乳酸球菌生长速度快，容易培养，活性强，产酸能力较强，用于发酵新鲜虾壳，其脱钙率可达69.47～77.75％；用于发酵新鲜虾头，发酵液pH值可低至3.3，表观水解度最高可达到40.74％，蛋白脱除率达到97.0％，具有高效溶钙和溶蛋白能力；本专利技术提供的处理方法虾废弃物的利用率高，同时具有较好的环境兼容性。对本专利技术提供的乳酸球菌LactococcusgarvieaeLGHK2进行鉴定，结果如下。一、乳酸球菌LactococcusgarvieaeLGHK2的初步鉴定(1)形态特征乳酸球菌LactococcusgarvieaeLGHK2在含有2％碳酸钙的MRS琼脂培养基上无透明环形成，菌落较小，呈乳白色或者淡黄色，表面有圆形凸起(图1A)。革兰氏染色结果为阳性(+)，菌体呈球形或卵圆形，常成对，无芽孢(图1B)。(2)生理生化特性菌株LGHK2生理生化特征见图2和表1，菌株LGHK2与格氏乳球菌的生理生化特征基本相似，初步确定菌株LGHK2为格氏乳球菌。表1菌株LGHK2的生理生化测试结果注：+：阳性；–：阴性。二、分子鉴定结果与分析(1)基因组DNA提取结果用细菌基因组DNA快速提取试剂盒提取乳酸球菌LactococcusgarvieaeLGHK2的总DNA，结果见图3，M：DL5000Marker；1：乳酸球菌LactococcusgarvieaeLGHK2。(2)PCR扩增结果16SrDNAPCR产物的电泳条带为1500bp，gyrB基因的PCR产物电泳条带约为1200bp，由图4和图5可得，16SrDNA和gyrB两种序列的PCR扩增条带清晰明亮，与目的条带相符。(3)16SrDNA测序结果分析菌株LGHK2的16SrDNA基因片段大小为1464bp，登录NCBI使用BLAST软件进行对比分析，菌株LGHK2与格氏乳球菌(登录号：AP017373.1)一致性高达99％。(4)gyrB测序结果分析菌株LGHK2的gyrB基因片段大小为607bp，登录NCBI使用BLAST软件进行相似性比较可得，菌株LGHK2与格氏乳球菌(登录号：LC377166.1)一致性高达98％，具体可见SEQIDNO：1。综合菌株形态特征、生理生化测试结果以及16SrDNA和gyrB基因序列分析，可将菌株LGHK2定为精确鉴定为格氏乳球菌(Lactocousgarvieae)。格氏乳球菌属于硬壁菌门(Firmicutes)、杆菌纲(Bacilli)、乳杆菌目(Lactobacillales)、链球菌科(Streptococcaceae本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种虾废弃物的高效处理方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：将虾废弃物进行破碎处理，灭菌，加入MRS培养基和水配置为固液比为1:1～20的培养基，调节pH为5.5～7.5；/nS2：接种乳酸球菌Lactococcus garvieae LGHK2，振荡发酵至少36h即可；所述乳酸球菌Lactococcus garvieae LGHK2于2018年9月5日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏号为GDMCC No.60443，保藏地址为广东省广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。/n

【技术特征摘要】
1.一种虾废弃物的高效处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将虾废弃物进行破碎处理，灭菌，加入MRS培养基和水配置为固液比为1:1～20的培养基，调节pH为5.5～7.5；
S2：接种乳酸球菌LactococcusgarvieaeLGHK2，振荡发酵至少36h即可；所述乳酸球菌LactococcusgarvieaeLGHK2于2018年9月5日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏号为GDMCCNo.60443，保藏地址为广东省广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。


2.根据权利要求1所述高效处理方法，其特征在于，S1中所述MRS培养基中的碳源为葡萄糖、蔗糖或乳糖中的一种或几种。


3.根据权利要求1所述高效处理方法，其特征在于，S2中所述发酵的温度为34～40℃。


4.根据权利要求1所述高效处理方法，其特征在于，S1中所述虾废弃物为虾头或虾壳中的一种或两种。


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【专利技术属性】
技术研发人员：饶颖竹，陈蓉，王锂韫，陈华絮，
申请(专利权)人：岭南师范学院，
类型：发明
国别省市：广东;44