鸡蛋壳膜的开发与应用前景

周艳华,张春艳

(长沙环境保护职业技术学院，湖南 长沙 410004)

我国是世界上养禽最多的国家。2019年，我国消费鸡蛋约2800万吨，居世界首位[1]。禽蛋生产与消费日益增加，蛋品工业随之兴起。蛋品加工企业在生产过程中，丢弃大量的鸡蛋壳，对环境造成了极大的污染。实际上，鸡蛋壳膜含有丰富的蛋白质，是开发功能性多肽等功能食品的宝贵资源[2]。目前，国内外对蛋壳的研究较多，也开发了部分产品，如醋酸钙、柠檬酸钙、丙酸钙、葡萄糖酸钙、乳酸钙等，但是对鸡蛋壳膜的开发利用相对较少。本文综述了鸡蛋壳膜的开发与应用现状，旨在为更好地开发利用鸡蛋壳膜这一宝贵资源提供参考。

鸡蛋壳膜是附着在鸡蛋壳上的一层薄膜。从结构上来看，鸡蛋壳膜为相互交织纤维膜，双层结构，且内膜比外膜更为致密[3]。鸡蛋壳膜可有效阻挡微生物进入鸡蛋内部，从而对鸡蛋起到保护作用。鸡蛋壳膜的主要成分为蛋白质，约占鸡蛋壳膜干重的90%。此外，鸡蛋壳膜中还含有硫酸软骨素、透明质酸、唾液酸等营养成分。

2.1 从鸡蛋壳膜中提取角蛋白

杨德玉等[4]从鸡蛋壳膜中成功提取到了角蛋白，但并未对提取得到的酶解液进行鉴定。刘焱等[5]采用不同的提取方法从鸡蛋壳膜中提取角蛋白，并通过紫外、红外等技术手段进行分析，结果表明采用碱性蛋白酶提取得到的角蛋白保持了较为完整的结构，可应用于食品、药物、饲料等领域。科研工作者采用碱液法、蛋白酶酶解法从鸡蛋壳膜中提取角蛋白，提取率为26%～48.6%。

2.2 从鸡蛋壳膜中提取胶原蛋白

周艳华[6]从鸡蛋壳膜中提取出可溶性壳膜蛋白。鸡蛋壳膜蛋白主要为Ⅰ型胶原蛋白，保留了胶原蛋白较为完整的三股螺旋结构，可广泛应用于生物医药、食品、化妆品等领域。赵敏等[7]研究了从鸡蛋壳膜中提取胶原蛋白的最优工艺条件。陈璎洁[8]采用胃蛋白酶提取鸡蛋壳膜胶原蛋白，提取得到的胶原蛋白为典型的Ⅰ型胶原蛋白。任萌等[9]采用木瓜蛋白酶从鸡蛋壳膜中提取胶原蛋白，提取率为0.91%。

2.3 从鸡蛋壳膜中提取透明质酸

透明质酸，亦称为玻尿酸，是一种酸性黏多糖。赵玉红等[10]采用胰蛋白酶法从鸡蛋壳膜中提取透明质酸，提取率可达13.29 mg/g。皮钰珍等[11]采用胰蛋白酶和木瓜蛋白酶双酶复合法提取鸡蛋壳膜中的透明质酸，提取率为12.2 mg/g。朱文婷等[12]采用复合胰蛋白酶法从鸡蛋壳膜中提取透明质酸，提取率高达23.694 mg/g，且纯度较高。酶解法具有反应温和、易控制、活性成分不易被破坏等特点，因此被广泛应用。

2.4 从鸡蛋壳膜中提取硫酸软骨素

刘国庆等[13]采用稀碱与酶解复合提取的方法从鸡蛋壳膜中提取硫酸软骨素，产率可达21%，纯度可达76%。刘宁等[14]采用木瓜蛋白酶从鸡蛋壳膜中提取硫酸软骨素，提取率可达75.31%。刘涛等[15]采用碱盐法提取鸡蛋壳膜中的硫酸软骨素，提取率为74.0%。硫酸软骨素是一类重要的酸性黏多糖(即糖胺聚糖)，与氨基葡萄糖配合使用，具有止痛、促进软骨再生的功效。

2.5 从鸡蛋壳膜中提取其他活性成分

张婷婷[16]采用碱性蛋白酶对鸡蛋壳膜进行酶解，得到抑菌物质，且抑菌效果明显。王泽奇等[17]采用微波辅助的方法对鸡蛋壳与鸡蛋壳膜中的钙和多肽进行螯合，制备得到肽螯合钙，其钙螯合率高达88.1%。许先猛等[18]制备了鸡蛋壳赖氨酸螯合钙，并对其结构进行了表征。温越等[19]以大豆分离蛋白和鸡蛋壳膜酶解肽制备复合膜，可应用于食品包装领域。鸡蛋壳膜中还含有少量的唾液酸。唾液酸是9-碳单糖的衍生物，具有促进神经系统发育、提高智力、抗肿瘤、抗病毒、抗炎症等生理作用。

3.1 化妆品领域

在化妆品中添加适量的鸡蛋壳膜粉，可有效预防皮肤过敏等问题。范苗等[20]以蛋壳膜提取液、乳化剂、蜂蜡、聚乙烯吡咯烷酮等制作化妆品，该化妆品保湿效果居中等水平。日本东洋化妆品公司将鸡蛋壳膜磨粉后加入护肤霜中，长期使用可使皮肤细腻光滑，其效果优于珍珠粉，成本却比珍珠粉降低85%。将鸡蛋壳膜添加到洗发液中，可减少头发屑、提高头发光泽、防止脱发等。

3.2 食品领域

鸡蛋壳膜在食品领域应用广泛。日本丘比公司下属的精细化学本部将鸡蛋壳膜水解为鸡蛋壳膜水解产品“EM蛋白”，并将其加工为调味酱[21]。王淑珍等[22]将鸡蛋壳膜采用超微粉碎技术制成纳米蛋壳膜粉，并将其加入牛奶中制成蛋壳膜美容保健奶。汪宝欢[23]以鸡蛋壳膜为原料，采用碱性蛋白酶对其酶解，制备鸡蛋壳膜水解液，并将其添加到面包中，结果表明，面包醒发时间缩短、食用品质提高。汪宝欢等[24]将蛋膜肽水解液添加到橙汁中，得到蛋膜功能饮料，该饮料具有一定的保健功能。

3.3 医药领域

在我国，很早以前就开始使用鸡蛋壳膜治疗烫伤、气管炎、咽痛等病症。鸡蛋壳膜还可与麻黄等中草药混合使用，用于治疗久咳气结。郑金凤等[25]应用鸡蛋壳膜治疗褥疮，效果良好。李晓云[3]以鸡蛋壳膜为原料，制备医用敷料，具有良好的抑菌效果。将鸡蛋壳膜制备为粒径小于100 μm的微粒化鸡蛋壳膜颗粒，该颗粒具有促进创伤愈合的作用[26]。

3.4 轻工业领域

日本科学家以鸡蛋壳膜为原料，经加工得到鸡蛋壳膜极细粉末，并将其添加到纺织纤维中，制成内衣，该内衣可使皮肤更富弹性。以鸡蛋壳膜和纤维为原料，加入消泡剂、分散剂、表面活性剂等制成蛋膜纸(即“EM纸”)。以鸡蛋壳膜和纤维为原料，通过胶黏剂高压黏合也可以制成“EM纸”。美国Lowa州立大学以鸡蛋壳膜、PG、PEG-200、PEG-400等为原料，加工制成可降解性塑料[27]。

3.5 环境领域

据报道，鸡蛋壳膜具有的良好的金属吸附性，可吸附废水中的镉、砷、铬、铁、银纳米、磷等[28]。研究发现，鸡蛋壳膜对铜、银、钴的吸附率分别高达98%、97%、94%[29]。邹雪等[30]研究发现，黄原酸功能化蛋壳膜对Pb(Ⅱ)的吸附效果良好。

结合我国蛋品的开发利用现状，主要从以下方面进行分析：其一，我国虽然是鸡蛋的消费大国，但是基于我国居民的饮食习惯，大部分的鸡蛋仍然是以直接食用为主，这就使得很多的鸡蛋壳和鸡蛋壳膜无法被收集，严重阻碍了鸡蛋壳膜的产业化开发利用；
其二，我国有30%以上的鸡蛋被用于食品加工业，这部分鸡蛋壳和鸡蛋壳膜相对易于收集，但是壳膜分离技术在一定程度上也限制了鸡蛋壳膜的产业化生产。目前，很多科研工作者致力于壳膜分离技术研究，为蛋壳膜的开发利用提供了可能。随着生活水平的不断提高、蛋品加工企业的迅速发展，鸡蛋壳膜资源的开发利用前景广阔。