利用複合菌株連續發酵萃取蝦廢料中的幾丁質

學生姓名: 劉映彤
指導教授: 蔡敏郎
學期: 110上
摘　　要: 幾丁質(chitin)主要存於甲殼動物(蝦、蟹等)、節肢動物、昆蟲的外骨骼及真菌細胞壁中，傳統多用強酸強鹼萃取當中的幾丁質，易造成大量環境汙染及幾丁質性質的改變，因此期望利用微生物發酵過程產生的酸及蛋白酶分解原料中的礦物質和蛋白質，進而製得幾丁質，並利用複合菌株連續發酵，改善單一菌種發酵造成萃取效率不足之問題。本篇目的為探討複合菌株連續發酵期間最佳的發酵條件及萃取之幾丁質的物化特性。比較蝦廢料中不同發酵順序及發酵條件對去礦物質(demineralization, DM)及去蛋白質(deproteinization, DP)效率的影響，包含碳氮源種類及濃度、發酵時間等，結果顯示使用Alcaligens faecalis S3及Bacillus coagulans L2在0.1%酪蛋白、0.2%葡萄糖、pH 7、35 ℃
下先進行產蛋白酶發酵48小時，再以乳酸發酵24小時，可得87.77%的DP效率及98.7%DM效率；同樣在50 g/L葡萄糖、1 g/L酵母萃取物下先利用Bacillussubtilis進行產蛋白酶發酵，再以Acetobacter pasteurianus在5 g/L KH2PO4、6%乙醇下進行醋酸發酵可得到94.5%的DP效率及92.0%的DM效率；先以Lactobacillus acidophilus發酵108小時後，接續以Exiguobacterium profundum產蛋白酶發酵96小時，可達85.9%及95.3%的DP及DM效率，較先進行酸水解的組別效率差，但三者皆有近似於化學法之幾丁質萃取效率；發酵後之蝦殼表面出現孔洞、具層狀結構並可見內部的微纖維組織，且與商業幾丁質有相同的鍵結基團，較化學萃取之幾丁質有較低的去乙醯度，可保留完整的組織結構，因此認為其具有替代化學法萃取幾丁質之潛力。