一种黄粉虫低聚壳聚糖规模化生产的方法技术

技术编号:11988740 阅读:105 留言:0更新日期:2015-09-02 17:33
本发明专利技术属昆虫低聚壳聚糖制备技术领域,为解决黄粉虫加工食用油、蛋白粉后剩余残渣深加工,提高黄粉虫幼虫利用率,提供一种黄粉虫低聚壳聚糖规模化生产的方法。黄粉虫幼虫清理除杂,烘干粉碎,亚临界萃取脱脂,聚能超声循环萃取脱蛋白、脱钙、脱乙酰,卧螺离心得高分子壳聚糖;溶菌酶及β-糖苷键水解酶处理得到低聚壳聚糖混合液,将其膜超滤截留浓缩、喷雾干燥得低聚壳聚糖。所得低聚壳聚糖含量为88.5%~90.6%,粘均分子量为2300~3800Da,干燥失重小于8.5%,灼烧残留物小于2%,属医用和食品级。不仅提供了一种简便的规模化生产黄粉虫低聚壳聚糖的技术工艺,同时也拓展了黄粉虫综合开发价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于昆虫低聚壳聚糖制备
,具体涉及。
技术介绍
黄粉虫(Tenebr1 molitor,Linnaeu^),又名:大黄粉虫、黄粉甲,俗称面包虫。隶属于节肢动物门,昆虫纲,鞘翅目,拟步甲科,粉甲属,属于完全变态昆虫,原是一种仓储害虫。多年来,国内外广大科技工作者对黄粉虫在食品、保健等领域中的应用进行了深入探宄。普遍认为黄粉虫是一种具有饲用、食用、药用等多种利用价值的昆虫资源,具有广阔的开发和利用前景(赵大军,马勇,李长鑫等,黄粉虫系列食品的开发应用研宄.食品工业科技,2006,27 (9):167-170)o黄粉虫幼虫综合加工可得油脂36%,富钙高营养蛋白粉30%左右。利用黄粉虫生产油脂、富钙高营养蛋白粉余留残渣,即虫壳,生产的低聚壳聚糖,已被欧美、日、韩等发达国家营养食品研宄机构和医学界誉为继糖、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质、之后人体所必须的“第六生命要素”,市场广阔。尤其低聚壳聚糖中的壳聚六糖(NAC0S-6),能够诱导产生白介素-1 (IL-1)和白介素-2 (IL-2),明显活化和增殖免疫细胞,提高人体免疫功能(人体约80%疾病包括肿瘤的发生与免疫机能低下或失调有关)。其次NAC0S-6、NAC0S-7和NAC0S-8能清除体内自由基,延缓衰老,预防老年痴呆。因此,规模化综合深加工黄粉虫幼虫,明显兼具社会、生态、经济三效益。
技术实现思路
本专利技术为了解决黄粉虫综合深加工为食用油、蛋白粉后剩余残渣即虫壳进一步深加工为食品级和医用级的壳聚糖,提高黄粉虫幼虫的利用率,提供了。本专利技术由如下技术方案实现的:,包括如下步骤: (1)将黄粉虫幼虫清理除杂,微波10?15kg/KW.h烘干,粉碎机粉碎后加入黄粉虫粉质量3-5倍的正丁烷,30?36°C亚临界萃取罐中1.5?1.8Bar萃取20-40min,然后过滤,滤液30-50°C得到油脂,溶剂正丁烷常温压缩液化后重复循环使用,滤渣即为黄粉虫脱脂粉; (2)将步骤(I)得到的滤渣即黄粉虫脱脂粉加入虫粉质量3-5倍的NaOH溶液,用胶体磨粉碎10_60min,再用聚能超声循环一体机萃取20?30min,然后用卧螺离心机3800?4000g离心,使残渣和蛋白溶液分离,残渣用于壳聚糖生产或制备; (3)将步骤(2)得到的残渣,用10?30mmol/L的HCl浸泡,采用聚能超声循环一体机脱钙25?30min,再用卧螺离心机3800?4000g离心,滤渣为脱钙虫壳,即甲壳素; (4)将步骤(3)得到的甲壳素采用20?80mmol/L的NaOH浸泡,用聚能超声循环一体机20?22kHz脱乙酰处理25?30min,卧螺离心机3800?4000g离心,得到高分子壳聚糖; (5)将步骤(4)获得的高分子壳聚糖采用间歇式聚能超声液相循环,溶菌酶及β-糖苷键水解酶处理得到低聚壳聚糖混合液; (6)将步骤(5)所得低聚壳聚糖混合溶液膜超滤,超滤系统过滤压力为10?16Bar,膜截留分子量2500 Dal,截留粘均分子量为2300?3800 Dal的壳聚糖;浓缩液进一步膜超滤脱水,截留分子量250 Dal,膜超滤过程温度为25?30°C ; (7)将步骤(6)所得浓缩液20000g离心,喷雾干燥器喷雾干燥得到低聚壳聚糖。步骤(I)中所述微波烘干至含水量为3.0?4.2%,粉碎机粉碎粒度为40-50目。步骤(2)中NaOH的浓度为10-60mmol/l ;胶体磨粉碎温度为20?30°C;聚能超声循环一体机使用温度为25?30°C、频率为20?22kHz,卧螺离心机离心温度为25?30°C。步骤(3)中所述聚能超声循环一体机工作温度为25?30°C,频率为20?22kHz。步骤(4)中所述聚能超声循环一体机的工作温度为25?35°C,卧螺离心机的工作温度为25?30°C,步骤(4)所得到的高分子壳聚糖脱乙酰度> 70%。步骤(5)中溶菌酶及β-糖苷键水解酶作用条件为:ρΗ5.6?6.8、38?42°C、30?60min,溶液中溶菌酶为1000?1600IU/L,β-糖苷键水解酶为1000?1600IU/L ;间歇式聚能超声处理频率为20?22kHz,间歇I?3s,工作2?4s。步骤(7)中所述喷雾干燥器的干燥入料口温度165?180°C,出口温度80?90°C。本专利技术所述溶菌酶及β -糖苷键水解酶均可从市场上购得。本专利技术首次对黄粉虫幼虫50目粉状物采用亚临界萃取技术规模化脱脂,达到了高效、节能、零排放效果。采用聚能超声循环萃取技术,不仅实现了黄粉虫脱脂粉较大规模脱蛋白、脱钙、脱乙酰,同时达到了高效、节能、低排放效果。采用卧螺离心技术,不仅提高了料液脱蛋白、脱碱效率,而且提高了甲壳素回收率。高分子壳聚糖酶法降解结合聚能超声液相循环技术,在提高了高分子聚壳聚糖降解效率的同时,不仅提高了低据壳聚糖NAC0S-6、NAC0S-7和NAC0S-8产率及产量,而缩小了整个产物粘均分子量范围。所得到低聚壳聚糖含量为88.5%?90.6%,其粘均分子量为2300?3800 Dal,干燥失重小于8.5%,灼烧残留物小于2%。本专利技术不仅提供了一种简便的规模化生产黄粉虫低聚壳聚糖的技术工艺,同时也拓展了黄粉虫综合开发价值。本专利技术设备简易,操作简单,制备条件易于控制,且适于大规模生产。【具体实施方式】实施例1:,包括如下步骤: (O将黄粉虫幼虫清理除杂,微波10kg/KW.h烘干,粉碎机粉碎后加入黄粉虫粉质量3倍的正丁烷,30°C亚临界萃取罐中1.5Bar萃取20min,然后过滤,滤液30°C脱溶剂得到油月旨,溶剂正丁烷常温压缩液化后重复循环使用,滤渣即为黄粉虫脱脂粉; (2)将步骤(I)得到的滤渣即黄粉虫脱脂粉加入虫粉质量3倍的NaOH溶液,用胶体磨粉碎lOmin,再用聚能超声循环一体机萃取20min,然后用卧螺离心机3800g离心,使残澄和蛋白溶液分离,残渣用于壳聚糖生产或制备; (3)将步骤(2)得到的残渣,用lOmmol/L的HCl浸泡,采用聚能超声循环一体机脱钙25min,再用卧螺离心机3800g离心,滤渣为脱钙虫壳,即甲壳素; (4)将步骤(3)得到的甲壳素采用20mmol/L的NaOH浸泡,用聚能超声循环一体机20kHz脱乙酰处理25min,卧螺离心机3800g离心,得到高分子壳聚糖; (5)将步骤(4)获得的高分子壳聚糖采用间歇式聚能超声液相循环,溶菌酶及β-糖苷键水解酶处理得到低聚壳聚糖混合液; (6)将步骤(5)所得低聚壳聚糖混合溶液膜超滤,超滤系统过滤压力为lOBar,膜截留分子量2500 Dal,截留粘均分子量为2300 Dal的壳聚糖;浓缩液进一步膜纳滤脱水,截留分子量250 Dal,膜超滤过程温度为25°C ; (7)将步骤(6)所得浓缩液20000g离心,喷雾干燥器喷雾干燥得到低聚壳聚糖。步骤(I)中所述微波烘干至含水量为3.0%,粉碎机粉碎粒度为40目。步骤(2)中NaOH的浓度为lOmmol/1 ;胶体磨粉碎温度为20°C ;聚能超声循环一体机使用温度为25°C、频率为20kHz,卧螺离心机离心温度为25°C。步骤(3)中所述聚能超声循环一体机工作温度为25°C,频率为20?22kHz。步骤(4)中所述聚能超声本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种黄粉虫低聚壳聚糖规模化生产的方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)将黄粉虫幼虫清理除杂,微波10~15kg/KW·h烘干,粉碎机粉碎后加入黄粉虫粉质量3‑5倍的正丁烷,30~36℃亚临界萃取罐中1.5~1.8Bar萃取20‑40min,然后过滤,滤液30‑50℃脱溶剂得到油脂,溶剂正丁烷常温压缩液化后重复循环使用,滤渣即为黄粉虫脱脂粉;(2)将步骤(1)得到的滤渣即黄粉虫脱脂粉加入虫粉质量3‑5倍的NaOH溶液,用胶体磨粉碎10‑60min,再用聚能超声循环一体机萃取20~30min,然后用卧螺离心机3800~4000g离心,使残渣和蛋白溶液分离,残渣用于壳聚糖生产或制备;(3)将步骤(2)得到的残渣,用10~30 mmol/l的HCl浸泡,采用聚能超声循环一体机脱钙25~30min,再用卧螺离心机3800~4000g离心,滤渣为脱钙虫壳,即甲壳素;(4)将步骤(3)得到的甲壳素采用20~80mmol/L的NaOH浸泡,用聚能超声循环一体机20~22kHz脱乙酰处理25~30min,卧螺离心机3800~4000g离心,得到高分子壳聚糖;(5)将步骤(4)获得的高分子壳聚糖采用间歇式聚能超声液相循环,溶菌酶及β‑糖苷键水解酶处理得到低聚壳聚糖混合液;(6)将步骤(5)所得低聚壳聚糖混合溶液膜超滤,超滤系统过滤压力为10~16Bar,膜截留分子量2500 Dal,截留粘均分子量为2300~3800 Dal的壳聚糖;浓缩液进一步膜超滤脱水,截留分子量250 Dal,膜超滤过程温度为25~30℃;(7)将步骤(6)所得浓缩液20000g离心,喷雾干燥器喷雾干燥得到低聚壳聚糖。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:潘登奎张天宝冀华郑文雅陈晓新何梦丹成钟潘仲光梁玉安梁玉英成根杰马漪云王锡莉
申请(专利权)人:山西农业大学山西大西农生物科技有限公司梁玉英
类型:发明
国别省市:山西;14

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