摘要
甲壳素(Chitin)，又被称为甲壳质、几丁质，主要存在于节肢动物的外骨骼以及真菌的细胞壁中，是地球上蕴藏量仅次于纤维素的第二丰富的天然多糖。甲壳素及其衍生物壳聚糖具有良好的生物官能性、组织相容性、无毒性、可降解性、强吸附性、抗菌性等特性，被广泛应用于医药、农业、食品、污水处理等领域。在实际工业生产中，主要采用强酸强碱等化学处理方法提取甲壳素，化学处理的过程中会产生大量的工业废水，对环境造成极大的污染和破坏。本研究采用粘质沙雷氏菌B742和植物乳酸杆菌IMAU80106两步法微生物发酵技术，以凡纳滨对虾虾头壳作为原材料制备甲壳素。微生物发酵法具有操作简单，成本较低，反应环境温和，产品品质均一等优点，是目前甲壳素制备方法的主要研究方向。 本实验以虾头壳粉为原材料，以灰分去除率为评价标准，比较了植物乳酸杆菌IMAU80106和瑞士乳酸杆菌IMAU60208的发酵效果，并最终确定了植物乳酸杆菌IMAU80106作为发酵过程中灰分去除菌种。通过正交试验法确定了粘质沙雷氏菌B742最佳发酵条件是虾头壳粉的含量为2％，接种量为5％，发酵温度为35℃，发酵时间为3d。以及植物乳酸杆菌IMAU80106最佳发酵条件为虾头壳粉的含量为1.5％，接种量为15％，葡萄糖含量为10％，发酵时间为6d。在最优的发酵条件下，采用粘质沙雷氏菌B742和植物乳酸杆菌IMAU80106连续两步法微生物发酵提取甲壳素。经发酵处理后的虾头壳粉，蛋白质的去除率为89.56％，灰分的去除率为96.79％，甲壳素的产率为15.1％。 利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线晶体衍射(XRD)和粘度测定法，对市售的甲壳素、两步法微生物发酵提取的甲壳素以及化学法提取的虾头壳粉中的甲壳素进行比较后发现，微生物发酵法提取的甲壳素与工业甲壳素具有相似的理化性质和结构特性，且结晶度和粘度更高，应用更加广泛。
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