水相生物酶法生产蚕蛹肽粉和蚕蛹粕的方法技术

本发明专利技术涉及一种水相生物酶法生产蚕蛹肽粉和蚕蛹粕的方法，该方法以蚕蛹为原料，经过烘干粉碎和水相酶解获得酶解液，所述酶解液经过离心分离获得上清液和残渣，残渣经过干燥、粉碎得到蚕蛹粕，上清液经过油水分离、超滤膜超滤、脱盐处理后、干燥和粉碎后得到蚕蛹肽粉，具体方法包括下列步骤：（1）烘干粉碎；（2）水相酶解；（3）离心、油水分离；（4）超滤膜过滤；（5）脱盐处理；（6）干燥和粉碎，获得蚕蛹肽粉。本发明专利技术率先将水相生物酶法应用于昆虫细胞—蚕蛹细胞上，具有工艺简单、安全环保、成本低廉、所得蚕蛹肽粉和蚕蛹粕品质高等优势，本发明专利技术的方法具有脱去油脂效率高，所得蚕蛹肽粉与蚕蛹粕的残脂含量低、寡肽含量高等特点。

Method for producing silkworm chrysalis peptide powder and silkworm chrysalis meal by aqueous phase biological enzyme method

The invention relates to a method for aqueous enzymatic production of silkworm pupa peptide powder and pupa meal, the method to obtain silkworm chrysalis as raw material, after drying and crushing and enzymolysis liquid aqueous enzymatic hydrolysis, the enzyme solution after centrifugation to obtain supernatant and residue residue after drying, crushing to obtain supernatant after chrysalis meal, oil-water separation, hyper filtration and desalination process, after drying and crushing to obtain silkworm pupa peptide powder, the method comprises the following steps: (1) drying and crushing; aqueous enzymatic; (2) (3), centrifugal oil-water separation; (4) ultrafiltration membrane filtration; (5) desalination; (6) drying and crushing to obtain silkworm peptide powder. The present invention will take the lead in the aqueous enzymatic method used in insect cells and silkworm cells, has the advantages of simple process, low cost, safety and environmental protection, the silkworm pupa peptide powder and pupa meal quality advantages, the method of the invention has the characteristics of high efficiency to remove grease, grease the content of silkworm pupa peptide powder and pupa meal low and higher oligomers peptide content.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水相生物酶法生产蚕蛹肽粉和蚕蛹柏的方法，属于生物工程
。
技术介绍
我国是历史悠久的养蚕、缫丝和制丝大国，工业生产中每年干蚕蛹产生量约20万吨，如此庞大的蚕蛹资源量，除一小部分加工用作食品外，绝大部分直接烘干后粉碎用作饲料。干蚕蛹油脂含量约28.9^33.1%，蚕蛹保存期很短，长时间保存极易产生酸败甚至霉变等。目前缫丝后的蚕蛹资源被直接用作饲料，一方面浪费了大量的油脂资源，而且也容易使家禽养殖中出现类似黄膘猪等不利后果；另一方面，对于蚕蛹蛋白的储藏及深度开发应用也将带来不利影响。近几年，国内蚕蛹多肽粉的加工主要是从蚕蛹脱脂粉出发，经过生物酶解等步骤生产蚕蛹多肽粉。例如专利号为ZL 201110303395.9的中国专利公开了一种复合酶水解法制备大豆与蚕蛹复合寡肽的清 洁生产方法；专利号为ZL 200910212947.8的中国专利公开了一种利用组合酶酶解蚕蛹蛋白制取降血压肽的方法；专利号为ZL 200610052094.2公开了一种利用蚕蛹制取降血压肽的方法。但主要存在以下两个方面的问题:一方面，蚕蛹脱脂粉价格很高，平均为18000元/吨，生产成本高；另一方面，脱脂蚕蛹粉的生产大都是通过有机溶剂萃取法，生产过程中会有涉及有机溶剂残留，这对生产环保和安全等方面也带来巨大的压力。水相生物酶法是一种新兴的水解含油蛋白的理想方法，它通过酶解为破坏植物细胞壁，使油脂得以释放，保留了油脂的生物活性，作用条件温和，工艺路线简单，生产过程能耗低，但存在研究开发难度较大、得油率较低、酶解后蛋白与油脂所形成的乳状液难以破乳等难题，水相生物酶法的研究是当前国内外食品工业的热点，至今已对多种油料进行试验，但大都局限植物细胞范围，尚未发现在高脂含量的昆虫细胞有相关的研究报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术的不足，提供一种水相生物酶法生产蚕蛹肽粉和蚕蛹柏的方法。利用生物酶解法直接制取蚕蛹多肽和蚕蛹柏，可以一步实现蚕蛹粉到蚕蛹多肽和蚕蛹柏，大大节约生产成本，并且具有安全环保和生产工艺简单等优点。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是: 水相生物酶法生产蚕蛹肽粉和蚕蛹柏的方法，以蚕蛹为原料，经过烘干粉碎和水相酶解获得酶解液，所述酶解液经过离心分离获得上清液和残渣，残渣经过干燥、粉碎得到蚕蛹柏，上清液经过油水分离、超滤膜超滤、脱盐处理后、干燥和粉碎后得到蚕蛹肽粉，具体方法包括下列步骤: (1)烘干粉碎:蚕蛹经烘干粉碎过筛后，得到蚕蛹粉备用； (2)水相酶解:按照料水质量比1:3飞将蚕蛹粉与水混合均匀，然后分两步进行酶解:首先，按照蚕蛹粉质量1.0-2.0%的比例加入胃蛋白酶，于3(T40°C酶解f 2h，酶解过程中控制PH值为1.0-2.0,或者按照蚕蛹粉质量1.0-2.0%的比例加入风味蛋白酶，于53飞3°C酶解f 2h，酶解过程中控制pH值为6.0-7.0 ;然后按照蚕蛹粉质量1.0-2.0%的比例加入碱性蛋白酶，于55~65°C酶解2~3h，酶解过程中控制pH为9.(Tl0.0,或者按照蚕蛹粉质量1.0-2.0%的比例加入木瓜蛋白酶，于55~65°C酶解I~2h，酶解过程中控制pH为6.0^7.0,酶解完成后酶解液加热至8(T85°C灭酶； (3)离心、油水分离:将酶解液用固液离心机离心分离得到残渣和上清液，残渣经干燥和粉碎得到蚕蛹柏，上清液加热至5(T60°C静置保温以强化破乳效果，待油水两相分离后，将上清液进一步通过管道离心泵泵入液液离心机离心分离得到蚕蛹油和蚕蛹多肽液，其中将蚕蛹多肽液收集做后续处理用，蚕蛹油收集并保存； (4)超滤膜过滤:蚕蛹多肽液中产物分子量经分析检测后发现主要集中在2000Da以下，约占96%，而分子量集中在18(Tl000Da的约占52%，这表明酶解后蚕蛹多肽主要以短肽的形式存在，有效保证了蚕蛹多肽的活性，将蚕蛹多肽液调节至一定浓度和PH值，泵入超滤膜装置中，当温度与流速稳定后，调节节流阀至一定压强，首先，用截留分子量3KDa的超滤膜进行一级超滤得透析液，然后用截留分子量IKDa或2KDa的超滤膜对上述透析液进行二级超滤，收集二级超滤的渗透液备用； (5)脱盐处理:将二级超滤的渗透液进行脱盐处理，获得脱盐后的渗透液； (6)干燥和粉碎:将脱盐后的渗透液于9(T10(TC干燥5~10h，然后粉碎过筛获得蚕蛹肽粉。作为优选，步骤(1)中所述蚕蛹于95~100°C条件下鼓风干燥至含水量< 12.0%，然后粉碎后过24-40目筛。缫丝后的蚕蛹含水量较高，选用鼓风干燥的方式，干燥效率高，节省能耗，蚕蛹干燥后不会变色或颜色较浅，后续酶解液的颜色相应也会浅，制得的蚕蛹肽粉或蚕蛹柏颜色佳；干燥至含水量< 12.0%，一方面便于粉碎，另一方面便于后续酶解时合理添加酶的量，提高酶解效率和酶的利用率。作为优选，步骤(2)中酶解过程中的pH值通过稀盐酸或氢氧化钠水溶液进行调节。酶解过程中控制pH在合理的范围内酶解效率高，通过稀盐酸或氢氧化钠水溶液来调节pH值，灵敏度高，pH波动范围小，盐酸和氢氧化钠在后续的处理中易于去除，产品中残留少。作为优选，步骤(2)中胃蛋白酶酶的酶活为:3000U/g，风味蛋白酶的酶活为:1500U/g，碱性蛋白酶的酶活为:20万U/g，木瓜蛋白酶的酶活为:20万U/g。水相酶解的酶种类和酶活选择合理，对蚕蛹粉酶解彻底，酶解液中蚕蛹多肽的分子量小，蚕蛹多肽粉的作为饲料使用时吸收利用率高。作为优选，步骤(4)中将蚕蛹多肽液调整至质量浓度为5.0%和pH值为7.0进行超滤。将蚕蛹多肽液的PH值和浓度调至适宜范围，可以提高超滤膜的分离效率，避免超滤膜被污染，超滤完成后超滤膜易于清洗。作为优选，步骤(5)中所述脱盐处理采用电渗析脱盐，在0.1Mpa的操作压力和220V电压下，以0.17^0.18m3/min的流速进行电渗析。在此条件下电渗析脱盐，脱盐效果好，渗透液中有益成分损失少。本专利技术的有益效果如下:(1)本专利技术率先将水相生物酶法应用于昆虫细胞一蚕蛹细胞上，通过多次试验研究得到较好效果，具有工艺简单、安全环保、成本低廉、所得蚕蛹肽粉和蚕蛹柏品质高等优势； (2)本专利技术的方法具有脱去油脂效率高，所得蚕蛹肽粉与蚕蛹柏的残脂含量低、寡肽含量高等特点，具有良好工业生产实际应用价值。(3)本专利技术的方法反应条件温和、设备要求简单、无“三废”排放等特点；所得蚕蛹肽粉中寡肽含量为55飞5%，酸溶蛋白含量为65~75%，粗脂肪含量为3.0-6.0% ;蚕蛹柏中寡肽含量为35~45%，酸溶蛋白含量为45~55%，粗脂肪含量为5.0~8.0%。【附图说明】附图1是水相生物酶法生产蚕蛹肽粉和蚕蛹柏的工艺流程图； 附图2是水相生物酶法酶解蚕蛹多肽Tricine-SDS-PAGE图片； 附图3是蚕蛹多肽液分子量分布图。【具体实施方式】下面通过具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的具体说明。胃蛋白酶、木 瓜蛋白酶、风味蛋白酶和碱性蛋白酶均系市购常规原料； 超滤采用的装置型号LY-056，过滤面积5.0 m2，生产厂家:杭州力源水处理设备公司； 电渗析设备采用型号10NLYZER-250-4016，渗析面积112 m2，生产厂家:杭州埃尔本文档来自技高网...

【技术保护点】
水相生物酶法生产蚕蛹肽粉和蚕蛹粕的方法，其特征在于：以蚕蛹为原料，经过烘干粉碎和水相酶解获得酶解液，所述酶解液经过离心分离获得上清液和残渣，残渣经过干燥、粉碎得到蚕蛹粕，上清液经过油水分离、超滤膜超滤、脱盐处理后、干燥和粉碎后得到蚕蛹肽粉，具体方法包括下列步骤：（1）烘干粉碎：蚕蛹经烘干粉碎过筛后，得到蚕蛹粉备用；（2）水相酶解：按照料水质量比1:3~6将蚕蛹粉与水混合均匀，然后分两步进行酶解：首先，按照蚕蛹粉质量1.0~2.0%的比例加入胃蛋白酶，于30~40℃酶解1~2h，酶解过程中控制pH值为1.0~2.0，或者按照蚕蛹粉质量1.0~2.0%的比例加入风味蛋白酶，于53~63℃酶解1~2h，酶解过程中控制pH值为6.0~7.0；然后按照蚕蛹粉质量1.0~2.0%的比例加入碱性蛋白酶，于55~65℃酶解2~3h，酶解过程中控制pH为9.0~10.0，或者按照蚕蛹粉质量1.0~2.0%的比例加入木瓜蛋白酶，于55~65℃酶解1~2h，酶解过程中控制pH为6.0~7.0，酶解完成后酶解液加热至80~85℃灭酶；（3）离心、油水分离：将酶解液离心分离得到残渣和上清液，残渣经干燥和粉碎得到蚕蛹粕，上清液加热至50~60℃静置保温以强化破乳效果，待油水两相分离后，将上清液进一步通过液液离心机离心分离得到蚕蛹油和蚕蛹多肽液；（4）超滤膜过滤：将蚕蛹多肽液调整至适宜浓度和pH值进行超滤：首先，用截留分子量3KDa的超滤膜进行一级超滤得透析液，然后用截留分子量1KDa或2KDa的超滤膜对上述透析液进行二级超滤，收集二级超滤的渗透液备用；（5）脱盐处理：将二级超滤的渗透液进行脱盐处理，获得脱盐后的渗透液；（6）干燥和粉碎：将脱盐后的渗透液于90~100℃干燥5~10h，然后粉碎过筛获得蚕蛹肽粉。...

【技术特征摘要】
1.水相生物酶法生产蚕蛹肽粉和蚕蛹柏的方法，其特征在于:以蚕蛹为原料，经过烘干粉碎和水相酶解获得酶解液，所述酶解液经过离心分离获得上清液和残渣，残渣经过干燥、粉碎得到蚕蛹柏，上清液经过油水分离、超滤膜超滤、脱盐处理后、干燥和粉碎后得到蚕蛹肽粉，具体方法包括下列步骤: (1)烘干粉碎:蚕蛹经烘干粉碎过筛后，得到蚕蛹粉备用； (2)水相酶解:按照料水质量比1:3飞将蚕蛹粉与水混合均匀，然后分两步进行酶解:首先，按照蚕蛹粉质量1.0-2.0%的比例加入胃蛋白酶，于3(T40°C酶解f2h，酶解过程中控制PH值为1.0-2.0，或者按照蚕蛹粉质量1.0-2.0%的比例加入风味蛋白酶，于53~63°C酶解f 2h，酶解过程中控制pH值为6.0-7.0 ;然后按照蚕蛹粉质量1.0-2.0%的比例加入碱性蛋白酶，于55~65°C酶解2~3h，酶解过程中控制pH为9.(Tl0.0，或者按照蚕蛹粉质量1.0-2.0%的比例加入木瓜蛋白酶，于55~65°C酶解I~2h，酶解过程中控制pH为6.0^7.0,酶解完成后酶解液加热至8(T85°C灭酶； (3)离心、油水分离:将酶解液离心分离得到残渣和上清液，残渣经干燥和粉碎得到蚕蛹柏，上清液加热至5(T60°C静置保温以强化破乳效果，待油水两相分离后，将上清液进一步通过液液离心机离心分离得到蚕蛹油和蚕蛹多肽液； (4)超滤膜过滤:将蚕蛹多肽液调整至适宜浓度和pH值进行超滤:首...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈贵才，常艺海，侯保兵，王丽，聂月美，王贤玉，崔志文，丁瑜，
申请(专利权)人：浙江汇能动物药品有限公司，甘肃汇能生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：