利用微生物法從蝦殼廢棄物製備胜肽鈣和幾丁質
學生姓名:
邱聖峰
指導教授:
蔡敏郎
學期:
112下
摘 要:
蝦蟹甲殼類為臺灣重要的水產品，其產值約佔水產品的 10%，蝦類利用時約產生 50%的廢棄物，其中富含幾丁質、礦物質與蛋白質。根據聯合國 17 項永續發展目標中的綠色環保與永續發展，將這些生物資源進一步回收再利用有其必要性。本計畫以綠色環保的微生物法和氣爆膨發法，發酵蝦殼廢棄物製備胜肽鈣和幾丁質，並利用複合菌株兩步驟發酵提升萃取效率；另外氣爆膨發經證實可將孔洞結構撐大形成多孔化之物質，增加菌株發酵之表面積，再分別收集發酵之上清液產物(胜肽與鈣)，進一步使胜肽與鈣離子螯合，最後測定胜肽鈣的螯合能力及幾丁質之產率與基本物化性質。本研究探討，蝦殼粉(SP)與膨發蝦殼粉(EP)以 B. subtilis BCRC 10255 發酵 60 小時之組別有最好的效果，代號分別為 SPBS 及 EPBS，去蛋白質率(DP)分別為 82.16%及 82.91%，游離胺基態 氮(Amino-N)分別為 9.10 mg/100 mL 及 8.45 mg/100 mL，胜肽含量分別為 0.665 mg/g 及 0.585 mg/g，因此選擇 SPBS 與 EPBS 作為乳酸發酵組別，並以 4% L. rhamnoides 發酵製備鈣，40-60 mesh 之 SP 與 EP 先以 10% B. subtilis BCRC 10255 發酵 60 小時，再用 4% L. rhamnoides BCRC 10940 發酵 96 小時，產物代號分別為 FSP 與 FEP，總可滴定酸 (total titratable acid, TTA)含量分別為 1.67%及 0.84%，去礦物質率(DM)分別為 71.52%及 57.77%。螯合實驗最終以 pH 8、40 °C、加熱 90 分鐘、胜肽與鈣質量比 5:1 有最好的鈣結合能力，並比較 SP 與 EP 之 Raw 與 3-10 k 之螯合率分別提升 39.4%及 39.9%，以及製備胜肽鈣之複合物在 UV-Vis、螢光、SEM、FTIR、XRD 下未有明顯差異，因此得出氣爆膨發之組別可能受到抑菌物質或高溫高壓之影響，導致效果不如預期。
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