雞蛋殼膜的開發(fā)與應用前景

周艷華,張春艷

(長沙環(huán)境保護職業(yè)技術(shù)學院，湖南 長沙 410004)

我國是世界上養(yǎng)禽最多的國家。2019年，我國消費雞蛋約2800萬噸，居世界首位[1]。禽蛋生產(chǎn)與消費日益增加，蛋品工業(yè)隨之興起。蛋品加工企業(yè)在生產(chǎn)過程中，丟棄大量的雞蛋殼，對環(huán)境造成了極大的污染。實際上，雞蛋殼膜含有豐富的蛋白質(zhì)，是開發(fā)功能性多肽等功能食品的寶貴資源[2]。目前，國內(nèi)外對蛋殼的研究較多，也開發(fā)了部分產(chǎn)品，如醋酸鈣、檸檬酸鈣、丙酸鈣、葡萄糖酸鈣、乳酸鈣等，但是對雞蛋殼膜的開發(fā)利用相對較少。本文綜述了雞蛋殼膜的開發(fā)與應用現(xiàn)狀，旨在為更好地開發(fā)利用雞蛋殼膜這一寶貴資源提供參考。

1 雞蛋殼膜的結(jié)構(gòu)及營養(yǎng)成分

雞蛋殼膜是附著在雞蛋殼上的一層薄膜。從結(jié)構(gòu)上來看，雞蛋殼膜為相互交織纖維膜，雙層結(jié)構(gòu)，且內(nèi)膜比外膜更為致密[3]。雞蛋殼膜可有效阻擋微生物進入雞蛋內(nèi)部，從而對雞蛋起到保護作用。雞蛋殼膜的主要成分為蛋白質(zhì)，約占雞蛋殼膜干重的90%。此外，雞蛋殼膜中還含有硫酸軟骨素、透明質(zhì)酸、唾液酸等營養(yǎng)成分。

2 雞蛋殼膜的開發(fā)

2.1 從雞蛋殼膜中提取角蛋白

楊德玉等[4]從雞蛋殼膜中成功提取到了角蛋白，但并未對提取得到的酶解液進行鑒定。劉焱等[5]采用不同的提取方法從雞蛋殼膜中提取角蛋白，并通過紫外、紅外等技術(shù)手段進行分析，結(jié)果表明采用堿性蛋白酶提取得到的角蛋白保持了較為完整的結(jié)構(gòu)，可應用于食品、藥物、飼料等領(lǐng)域。科研工作者采用堿液法、蛋白酶酶解法從雞蛋殼膜中提取角蛋白，提取率為26%～48.6%。

2.2 從雞蛋殼膜中提取膠原蛋白

周艷華[6]從雞蛋殼膜中提取出可溶性殼膜蛋白。雞蛋殼膜蛋白主要為Ⅰ型膠原蛋白，保留了膠原蛋白較為完整的三股螺旋結(jié)構(gòu)，可廣泛應用于生物醫(yī)藥、食品、化妝品等領(lǐng)域。趙敏等[7]研究了從雞蛋殼膜中提取膠原蛋白的最優(yōu)工藝條件。陳瓔潔[8]采用胃蛋白酶提取雞蛋殼膜膠原蛋白，提取得到的膠原蛋白為典型的Ⅰ型膠原蛋白。任萌等[9]采用木瓜蛋白酶從雞蛋殼膜中提取膠原蛋白，提取率為0.91%。

2.3 從雞蛋殼膜中提取透明質(zhì)酸

透明質(zhì)酸，亦稱為玻尿酸，是一種酸性黏多糖。趙玉紅等[10]采用胰蛋白酶法從雞蛋殼膜中提取透明質(zhì)酸，提取率可達13.29 mg/g。皮鈺珍等[11]采用胰蛋白酶和木瓜蛋白酶雙酶復合法提取雞蛋殼膜中的透明質(zhì)酸，提取率為12.2 mg/g。朱文婷等[12]采用復合胰蛋白酶法從雞蛋殼膜中提取透明質(zhì)酸，提取率高達23.694 mg/g，且純度較高。酶解法具有反應溫和、易控制、活性成分不易被破壞等特點，因此被廣泛應用。

2.4 從雞蛋殼膜中提取硫酸軟骨素

劉國慶等[13]采用稀堿與酶解復合提取的方法從雞蛋殼膜中提取硫酸軟骨素，產(chǎn)率可達21%，純度可達76%。劉寧等[14]采用木瓜蛋白酶從雞蛋殼膜中提取硫酸軟骨素，提取率可達75.31%。劉濤等[15]采用堿鹽法提取雞蛋殼膜中的硫酸軟骨素，提取率為74.0%。硫酸軟骨素是一類重要的酸性黏多糖(即糖胺聚糖)，與氨基葡萄糖配合使用，具有止痛、促進軟骨再生的功效。

2.5 從雞蛋殼膜中提取其他活性成分

張婷婷[16]采用堿性蛋白酶對雞蛋殼膜進行酶解，得到抑菌物質(zhì)，且抑菌效果明顯。王澤奇等[17]采用微波輔助的方法對雞蛋殼與雞蛋殼膜中的鈣和多肽進行螯合，制備得到肽螯合鈣，其鈣螯合率高達88.1%。許先猛等[18]制備了雞蛋殼賴氨酸螯合鈣，并對其結(jié)構(gòu)進行了表征。溫越等[19]以大豆分離蛋白和雞蛋殼膜酶解肽制備復合膜，可應用于食品包裝領(lǐng)域。雞蛋殼膜中還含有少量的唾液酸。唾液酸是9-碳單糖的衍生物，具有促進神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育、提高智力、抗腫瘤、抗病毒、抗炎癥等生理作用。

3 雞蛋殼膜的應用

3.1 化妝品領(lǐng)域

在化妝品中添加適量的雞蛋殼膜粉，可有效預防皮膚過敏等問題。范苗等[20]以蛋殼膜提取液、乳化劑、蜂蠟、聚乙烯吡咯烷酮等制作化妝品，該化妝品保濕效果居中等水平。日本東洋化妝品公司將雞蛋殼膜磨粉后加入護膚霜中，長期使用可使皮膚細膩光滑，其效果優(yōu)于珍珠粉，成本卻比珍珠粉降低85%。將雞蛋殼膜添加到洗發(fā)液中，可減少頭發(fā)屑、提高頭發(fā)光澤、防止脫發(fā)等。

3.2 食品領(lǐng)域

雞蛋殼膜在食品領(lǐng)域應用廣泛。日本丘比公司下屬的精細化學本部將雞蛋殼膜水解為雞蛋殼膜水解產(chǎn)品“EM蛋白”，并將其加工為調(diào)味醬[21]。王淑珍等[22]將雞蛋殼膜采用超微粉碎技術(shù)制成納米蛋殼膜粉，并將其加入牛奶中制成蛋殼膜美容保健奶。汪寶歡[23]以雞蛋殼膜為原料，采用堿性蛋白酶對其酶解，制備雞蛋殼膜水解液，并將其添加到面包中，結(jié)果表明，面包醒發(fā)時間縮短、食用品質(zhì)提高。汪寶歡等[24]將蛋膜肽水解液添加到橙汁中，得到蛋膜功能飲料，該飲料具有一定的保健功能。

3.3 醫(yī)藥領(lǐng)域

在我國，很早以前就開始使用雞蛋殼膜治療燙傷、氣管炎、咽痛等病癥。雞蛋殼膜還可與麻黃等中草藥混合使用，用于治療久咳氣結(jié)。鄭金鳳等[25]應用雞蛋殼膜治療褥瘡，效果良好。李曉云[3]以雞蛋殼膜為原料，制備醫(yī)用敷料，具有良好的抑菌效果。將雞蛋殼膜制備為粒徑小于100 μm的微?；u蛋殼膜顆粒，該顆粒具有促進創(chuàng)傷愈合的作用[26]。

3.4 輕工業(yè)領(lǐng)域

日本科學家以雞蛋殼膜為原料，經(jīng)加工得到雞蛋殼膜極細粉末，并將其添加到紡織纖維中，制成內(nèi)衣，該內(nèi)衣可使皮膚更富彈性。以雞蛋殼膜和纖維為原料，加入消泡劑、分散劑、表面活性劑等制成蛋膜紙(即“EM紙”)。以雞蛋殼膜和纖維為原料，通過膠黏劑高壓黏合也可以制成“EM紙”。美國Lowa州立大學以雞蛋殼膜、PG、PEG-200、PEG-400等為原料，加工制成可降解性塑料[27]。

3.5 環(huán)境領(lǐng)域

據(jù)報道，雞蛋殼膜具有的良好的金屬吸附性，可吸附廢水中的鎘、砷、鉻、鐵、銀納米、磷等[28]。研究發(fā)現(xiàn)，雞蛋殼膜對銅、銀、鈷的吸附率分別高達98%、97%、94%[29]。鄒雪等[30]研究發(fā)現(xiàn)，黃原酸功能化蛋殼膜對Pb(Ⅱ)的吸附效果良好。

4 結(jié)論與展望

結(jié)合我國蛋品的開發(fā)利用現(xiàn)狀，主要從以下方面進行分析：其一，我國雖然是雞蛋的消費大國，但是基于我國居民的飲食習慣，大部分的雞蛋仍然是以直接食用為主，這就使得很多的雞蛋殼和雞蛋殼膜無法被收集，嚴重阻礙了雞蛋殼膜的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)利用；其二，我國有30%以上的雞蛋被用于食品加工業(yè)，這部分雞蛋殼和雞蛋殼膜相對易于收集，但是殼膜分離技術(shù)在一定程度上也限制了雞蛋殼膜的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。目前，很多科研工作者致力于殼膜分離技術(shù)研究，為蛋殼膜的開發(fā)利用提供了可能。隨著生活水平的不斷提高、蛋品加工企業(yè)的迅速發(fā)展，雞蛋殼膜資源的開發(fā)利用前景廣闊。