当前的世界环境

介绍

世界人口增长不断超过鱼类生产速度。粮农组织负责任渔业行为准则对鱼类股票过度开采的明确迹象，并为包括保护，环境，社会和经济考虑的渔业管理的新方法。^14.处理周围20-80％产生的废物的量取决于物种，处理阶段，以及所使用的技术。^3.印度海产品出口卢比。9.5lakhs吨的甲壳类和软体动物为主的一年2015-16。^19.这些行业抑制了原料总重量的高达75％，这些污染可能会产生严重的污染和处置问题。^9.从海鲜行业获得的甲壳类壳废物只有低经济价值，它们用作动物饲料或有机粪便[26]。Squilla是另一个未充分利用的垃圾鱼，占印度海洋海岸总着陆的1.8％，并转化为鱼粉，家禽饲料和粪便。^27.贝类废物含有8-10％的丁蛋白，30-65％蛋白质10-20％和干重的钙。^23.甲壳素被认为是在本质上发现的纤维素后的第二个最丰富的生物聚合物。^22.由于独特的阳离子性质，壳聚糖引起了考虑因素，该性质是在甲壳素的N-脱乙酰化的过程之后获得的，^28.由于它们的生理相容性，无毒，生物消化率和吸附和螯合能力，Chitin和Chitosan是商业所吸引的。壳聚糖的这些特性有许多生物技术的工业应用，如临床，化妆品，食品，制药，农业，水产养殖和环境工程，^24.甲壳素和壳聚糖的类型和质量因不同的来源而变化，尽管不同浓度的宽范围的酸和alkaa用于从壳废物中提取丁蛋白和壳聚糖。^13.Nguyen Van Toan.^28.据报道，用3％HCl制备的甲壳素和壳聚糖用于脱矿质化，4％NaOH用于脱乙酰化的50％NaOH，得到优质的丁蛋白和壳聚糖。通过采用Nguyen Van Toan^28.化学方法，本研究旨在使用该加工方法比较从虾，蟹和Squilla获得的甲壳素和壳聚糖的质量。

材料和方法

材料

新鲜的当地印度白虾（Fenneropenaeus indicus），泥蟹（Scylla serrata）和虾蛄（Squilloides Leptosquill.）从印度泰米尔纳德邦普利特湖收集壳。新鲜壳的近似组成估计在湿重量的基础上。清洁后，壳浪费是晒干。将干燥的壳包装在密封的聚乙烯袋中并保持在环境温度（28±2℃）的情况下进行实验。

成分分析

如下，通过标准方案估算甲壳类壳废物的近似组成;水分，蛋白质，灰分^5.和脂质。^7.有三个复制采样过程，适用于分析各种参数。通过在105℃的烘箱中脱水，在105℃下脱水，估计水分含量的百分比估计24小时。为了估计粗蛋白，使用约1g壳废物样品来估计半自动kjeldahl装置中的氮含量。从总氮计算的丙蛋白由6.25的繁殖系数计算的粗蛋白的百分比。通过在550℃下将壳样品燃烧6小时，使用Muffle炉估计灰分含量。通过用已知量的干燥壳废物用溶剂丙酮萃取来估计粗脂质含量。分析三次重复。

甲壳素和壳聚糖的制备

几丁质的制备其次是2（二）处理即步骤脱盐，脱蛋白，并通过脱乙酰称为附加处理步骤生产脱乙酰壳多糖的。用于上述处理步骤的示意图解释如下并且如图1所示。

脱盐

将壳废物的脱矿化用3％HCl处理，在室温（28±2℃）下，用3％HCl用3％HCl在室温（28±2℃）下进行16小时。^28.通过便携式水重复洗涤除去残留的HCl以达到中性pH。

脱蛋白化

在脱矿质后，在环境温度（28±2℃）的环境温度下为4％NaOH，溶剂为固体比为5：1（v / w），对壳体的脱蛋白化进行了20小时。^28.通过通过便携式水重复洗涤除去残留的NaOH以达到中性pH。

过滤的甲壳素脱水并制成粉末以使脱乙酰化过程能够。

脱乙酰化

从壳废物中获得的甲酸丁酸的除去乙酰基，用50％NaOH处理，在65℃温度下以固体比例为10：1（v / w），溶剂20小时。^28.通过通过便携式水重复洗涤除去残留的NaOH以达到中性pH。将过滤的壳聚糖在65±50℃下在热空气烘箱中脱水4小时，以实现表征。

测定脱乙酰化程度

酸 - 碱滴定法进行估计脱乙酰（DD）的程度。^13.将约0.1g壳聚糖溶于30ml 0.1M HCl溶液中，在室温下用5-6滴甲基橙色指示剂溶液。用标准化的0.1mol NaOH溶液滴定红色彩色反应混合物直至其转向橙色。用于计算DD％的公式如下

DD（％）= {（C1V1-C2V2）×0.016} / {M X 0.0994}

其中，C₁=（mol / l）标准HCl酸溶液的浓度，C₂=（mol / l）标准NaOH溶液的浓度，V₁=（ml）标准HCl溶液的体积，V₂=（mL）标准NaOH溶液的体积，M =（g）壳聚糖的重量。0.016 =克克当量的氨基（NH₂）1mL标准1mol / L HCl酸溶液中的组和0.0994 =氨基的比例（NH₂）在壳聚糖中重量组。通过从100％减去脱乙酰化程度的值来计算乙酰化程度

溶解度

与壳聚糖不同，几丁酸不溶于有机溶剂，但壳聚糖可溶于pH6.0以下的酸性条件下。有机酸如醋酸，甲酸和乳酸可以溶解壳聚糖。但是，pH 4.0的1％乙酸溶液最常用作Solubilise壳聚糖的参考溶液。在非常高温下较高浓度的乙酸溶液导致壳聚糖的解聚。用于溶解壳聚糖的无机酸的用法非常有限。^6.

粘度

用粘度计模型ML-98965-40，COLE - Parmer，Vernon Hills，UL 60061，US估算壳聚糖粘度。使用1％乙酸在干基础上使用1％乙酸制备1％壳聚糖溶液来测量粘度。粘度计固定在5号主轴上，并在1％溶液上以50℃以50rpm操作。分析三次重复。以厘泊（CPS）单位报告的值。

结果

表1示出了水分，灰分，粗蛋白和在这个实验中使用的各种废壳粗脂肪含量的近似组成值。壳废物的产量解释的壳废物海产品加工期间从甲壳动物产生的量。从螃蟹显示了得到的壳废物的55.58±0.18％的最高产率。

表1：壳牌废物的分析

表2解释了从虾，蟹和鳞状壳废物中获得的甲壳素的组成。几丁酸产率的结果表明，与螃蟹和鱿鱼相比，虾废料可以产生更多的产量为17.36±0.07％。所有壳废物的粗脂肪含量对所有壳体废物的水平没有可检测的水平。

表：甲壳素2点分析

ND：不可检测

脱乙酰壳多糖的组成和质量参数在表3中显示，从虾得到脱乙酰壳多糖中的溶解度非常高（97.02±0.24％），其是其中参与实验的废物的最佳值。由脱乙酰度（71.58±0.09％），其表现出更好的粘度5300±32厘泊值的影响的脱乙酰壳多糖的溶解度。

表：3壳聚糖的分析

注意：DA - 乙酰化程度，DD-脱乙酰化

ND：不可检测

讨论

水分含量

从三种不同来源获得的壳废物，甲壳素和壳聚糖的组成在表1,2和3. Hossain和IQBal中给出^15.量化虾壳废物的水分为69.3％。但本研究表明，虾，蟹和鳞状的水分分别为21.51％，20.57％和22.59％。水分含量的变化可能是由于季节，气候，天气和原料条件，^16.原料的水分含量的较低结果主要是由于收集程序。在此，在紧张液体之后使用收集的原料。从虾，螃蟹和鳞状获得的甲壳素的水分含量分别为8.3,9.32和9.10％。这些结果显示出低于Abdulkarim获得的水分含量依托酸等。在贻贝壳（12.90％），¹其原因可能是由于几丁质，其中该几丁质的实验是在烘箱中热空气干燥的干燥条件。壳聚糖引线的吸湿性，吸收从大气水分，当它暴露于外界。据Sukumaran等。人，^27.商业壳聚糖产品应含有少于10％的水分。虾仁，蟹和鳞状壳聚糖最终水分含量的结果在极限范围内。7.56％，7.62和7.67％。该研究的结果是显而易见的，以证明壳聚糖的水分含量在标准中。

蛋白质和脂质含量

没有和李^20.报道干物质的壳鱼废物粗蛋白含量为（7.06％至7.97％）。结果发现，所选择的壳废物的粗蛋白范围为30至湿重计33％。去蛋白质无法从废壳去除100％的蛋白质。氨基的残基可以表达为蛋白质。^25.蛋白质由共价键合，形成稳定的络合物与甲壳素和壳聚糖。即使在解释化之后，依甲酸肽也具有痕量的量（0.8％）蛋白质。它可能是由于氨基（-NH2）的壳聚糖组。^20.壳废物的粗脂肪含量为10％左右，这说明与贝壳的粗蛋白质含量的关系。粗脂肪既不甲壳素也不壳聚糖找到。这些结果与忠和PHUONG在虾壳废弃物9％，粗脂肪相媲美。^29.盐水和奥斯汀^10.还涉及与不完全除去蛋白质相关的较低溶解度。Marwa等。al。^17.发现脱蛋白的最高水平约为85％和91％P. Segnis和P. Kerathurus贝壳分别。

灰分内容

灰分水平表明去除矿物质的脱矿质化（DM）步骤的效率。壳的灰分含量超过20％的初始阶段。在脱矿质化步骤后，它减少到0.48,0.96和0.76。由于甲壳素和矿物质之间的强粘合，螃蟹壳的矿物质含量比其他两个壳体多于其他两个壳。脱矿蟹壳的灰分含量高于虾和鳞茎。它阐明酸浓缩和脱矿质化的持续时间不足以螃蟹壳废物。因为螃蟹壳比其他两个壳有更多的矿物质。壳聚糖少于1％的灰分含量被认为是高质量的等级。^20.在本研究中，将虾壳聚糖表明被认为是高品质的脱乙酰壳多糖，随后虾蛄（0.58％）和蟹（0.76％）0.36％。蟹壳的灰分含量小于1％已经被否，迈尔斯的报道。^20.残留的灰分含量被认为是一个重要参数影响溶解度，从而降低粘度。^15.

脱乙酰化程度

不，夹层[20]表明壳聚糖的脱乙酰化（DD）的程度为56％至99％，平均80％被认为是高品质的壳聚糖。虾壳多糖显示出优质的质量，DD值比Squilla（65.54％）和蟹（63.53％）。从螃蟹和squilla获得的壳聚糖的较低dd值与NO和Meyers的结果同意^20.和托安^28.分别。

粘度

各种研究人员报告的60至5,110cps的粘度范围，这取决于壳聚糖的来源。^2,4,8Cho等人也支持这些粘度范围。^11.有五种商用的壳聚糖。树花等。^8.报道了虾和磷灰蛋白壳聚糖的粘度分别为5,110cps和5,074cps。它与实验虾壳聚糖达成协议为5300cps。虾壳聚糖的粘度高于Squilla（2600cps），然后是蟹（465cps）。残留灰分含量和壳聚糖的较低分子量的存在降低了螃蟹壳聚糖的粘度。^21.有时，通常在100℃下浓缩氢氧化钠（50％）的脱乙酰化方法30分钟是一种严厉的处理。它可以在生产壳聚糖的同时恢复脱蛋白（DM）和脱蛋白（DP）过程。^28.浓度，分子量，脱乙酰化，温度，pH，离子强度等参数正在影响壳聚糖的粘度。^8.Moorjani等。^18.表示频繁的漂白步骤显着降低了壳聚糖的粘度，因此不建议漂白最终产品。

溶解度

残留灰分含量的存在降低了壳聚糖的溶解度;随后影响粘度。^15.虾壳聚糖在1％乙酸中显示出97％的溶解度，良好的粘度为5300cps。Squilla Chitosan仅显示89％的溶解度，粘度为2600cps。螃蟹壳聚糖与高灰分含量有差的溶解度和粘度差。结果与Toan达成了同意^28.虾壳聚糖的实验。

屈服

从动物的壳废物的产量在湿重量的基础上约为50％，但虾的几丁质产率为17％，螃蟹14.5％，鳞茎13％。这些结果与鲱鱼和普通估计的虾壳甲壳素相同。^29.通过脱乙酰化方法从丁蛋白减少2％的产率，虾的壳聚糖产量显示出15.40％的结果。虾壳产生明显更多的壳聚糖。David et。al。^12.通过实验实验室规模和商业植物方法解释了几丁质和壳聚糖产量的经济比较。结果显示了这两个过程的产量相同。

图1：示意图流程图 生产丁蛋白和壳聚糖 点击此处查看数字

结论

虾，蟹和虾蛄的壳废弃物用全胜处理^28.化学萃取过程来生产甲壳素和壳聚糖。按照本研究的研究成果，从虾壳废弃物中得到的脱乙酰壳多糖似乎是脱乙酰化，溶解性和粘度的最高程度与产量沿。因此，它可以得出结论，虾壳聚糖出现比螃蟹和虾蛄壳聚糖卓越的品质。的虾壳废物为生产甲壳素和壳聚糖的利用将减少环境污染以及给予更多的经济和生物价值。

承认

作者谨此感谢泰米尔纳德渔业大学，泰米尔纳德邦，印度慷慨的财政支持，以实现实验。

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