物理科技生物学-PHYICA

科学家开发出一种可持续的方法,通过用春野丽水果废料发酵虾壳来提取甲壳素

化学 2021-11-30 00:02:16

南洋理工大学 新加坡南洋理工大学(NTU新加坡)的科学家开发了一种绿色的方法来生产甲壳素,方法是利用两种形式的食物废弃物——虾壳和废弃的水果——并对它们进行发酵

学分:南洋理工大学 新加坡南洋理工大学(NTU新加坡)的科学家开发了一种绿色的方法来制造甲壳素,方法是利用两种形式的食物废弃物——虾壳和废弃的水果——并对它们进行发酵

甲壳素在食品工业中有广泛的用途,如食品增稠剂和稳定剂,以及作为抗微生物食品包装

与目前从海洋废弃物中化学提取甲壳质的方法相比,化学提取法更具可持续性,后者成本高,消耗大量能源,并导致化学副产品可能在工业废水中排放

全世界每年产生600万至800万吨甲壳类动物废物,其中45%至60%的虾壳作为加工副产品被丢弃

领导这项研究的NTU食品科技项目主任威廉·陈教授说:“大量的虾废料引发了工业兴趣,因为它是甲壳素的丰富来源

然而,提取方法存在一个问题,即不可持续,又对环境有害

“我们的新方法利用甲壳类动物的排泄物和废弃的水果废料,利用自然发酵过程提取甲壳素

这不但具成本效益,而且环保及可持续,并有助减少整体废物。」

该小组的发现发表在2020年1月的同行评议期刊《AMB快报》上

学分:南洋理工大学 NTU团队在各种发酵实验中测试了10种常见水果废料,如白葡萄和红葡萄渣、芒果和苹果皮以及菠萝核

他们发现水果废料含有足够的糖分来驱动发酵过程,将虾壳分解成几丁质

他们使用“x光衍射”技术来确定使用新方法产生的甲壳素的原子和分子结构,并使用“结晶度指数”来测量其纯度

从用水果废料发酵的虾壳中提取的粗甲壳素样品的结晶度指数为98

与指数为87的市售甲壳质样品相比

56%

利用水果废料的含糖量的发酵工艺生产的甲壳素质量比商业生产的高

陈教授说:“我们的研究不仅提高了甲壳素的质量,而且使甲壳素生产过程更加可持续和环保

虽然各种类型的水果废料产生良好的结果,糖从红葡萄果渣有最好的表现

这也是一种具有成本效益的工业规模操作方法,这可能会引起希望减少和循环利用废物的酒厂的潜在兴趣

" “这项研究也呼应了NTU的转化研究重点,旨在开发可持续创新,造福社会和行业,创造更绿色的未来

" 新加坡综合水上乐园私人有限公司董事总经理罗源孟先生

有限的

他没有参与这项研究,他说:「NTU大学食品科学与技术项目的陈威廉教授开发的最新创新是一个很好的例子,说明了高等院校的专业知识如何应用于提高食品行业的运作效率,同时减少食品加工浪费

通过简单的发酵过程,从虾壳中回收的高价值甲壳素和壳聚糖对环境友好,产品可以重新连接回食品工业

" NTU研究小组还发现,通过让甲壳质经历进一步的发酵阶段,他们可以将其进一步发酵成壳聚糖,壳聚糖可以用作植物肥料中的生长促进剂,或者用作药物治疗中的控制药物输送系统

NTU团队现在正在探索如何使用壳聚糖来加强以前的研究创新,如使用豆渣或豆渣制作的食品包装

这可能导致开发一种更耐用的纤维素膜,具有抗菌和抗细菌的特性

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