酶法预处理耦合超临界CO2技术升级回收虾壳：虾青素与蛋白质的高效绿色提取策略

《ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY》：Upcycling shrimp shells using supercritical CO2 assisted by enzymatic pretreatment: astaxanthin, protein, and amino acids

本研究针对虾壳副产物高值化利用难题，通过酶法预处理（木瓜蛋白酶/中性蛋白酶）结合超临界CO2（SC-CO2）技术，系统优化提取工艺参数（压力100–300 bar、温度40–60 °C、乙醇共溶剂），显著提升虾青素提取率至26.0 μg/g，同步实现蛋白质/氨基酸的定向富集，为功能性食品与化妆品原料开发提供绿色技术方案。

　　

利用超临界二氧化碳（SC-CO₂）结合酶法预处理技术，可实现虾壳副产物的高值化转化，从中提取高附加值的虾青素（astaxanthin）及蛋白质/氨基酸成分。本研究系统评估了酶预处理类型（木瓜蛋白酶与中性蛋白酶，浓度0.2–3.0% w/v）、压力（100–300 bar）、温度（40–60 °C）以及乙醇共溶剂对虾青素提取效率的影响。结果表明，采用2.0%酶预处理后结合300 bar/60 °C的SC-CO₂萃取，总提取率分别提升至2.7%（木瓜蛋白酶）和3.2%（中性蛋白酶）。此外，添加乙醇作共溶剂（分批与连续模式）可大幅提高虾青素得率，达25.7 μg/g（分批）与26.0 μg/g（连续），显著高于单一SC-CO₂提取的4.1 μg/g。值得注意的是，酶预处理过程中部分虾青素随水解液流失，因此经全流程处理后终产物虾青素含量与未处理样本相近。酶解液中含有可溶性蛋白与游离氨基酸，而SC-CO₂萃取后的残渣则富集了更高浓度的蛋白质与氨基酸，凸显该技术在功能性成分定向回收方面的应用潜力。