一種黃粉蟲低聚殼聚糖規(guī)?；a(chǎn)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于昆蟲低聚殼聚糖制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種黃粉蟲低聚殼聚糖規(guī)?；a(chǎn)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]黃粉蟲(Tenebr1 molitor，Linnaeu^)，又名:大黃粉蟲、黃粉甲，俗稱面包蟲。隸屬于節(jié)肢動物門，昆蟲綱，鞘翅目，擬步甲科，粉甲屬，屬于完全變態(tài)昆蟲，原是一種倉儲害蟲。多年來，國內(nèi)外廣大科技工作者對黃粉蟲在食品、保健等領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行了深入探宄。普遍認(rèn)為黃粉蟲是一種具有飼用、食用、藥用等多種利用價值的昆蟲資源，具有廣闊的開發(fā)和利用前景(趙大軍，馬勇，李長鑫等，黃粉蟲系列食品的開發(fā)應(yīng)用研宄[J].食品工業(yè)科技，2006，27 (9):167-170)o
[0003]黃粉蟲幼蟲綜合加工可得油脂36%，富鈣高營養(yǎng)蛋白粉30%左右。利用黃粉蟲生產(chǎn)油脂、富鈣高營養(yǎng)蛋白粉余留殘渣，即蟲殼，生產(chǎn)的低聚殼聚糖，已被歐美、日、韓等發(fā)達(dá)國家營養(yǎng)食品研宄機構(gòu)和醫(yī)學(xué)界譽為繼糖、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)、之后人體所必須的“第六生命要素”，市場廣闊。尤其低聚殼聚糖中的殼聚六糖(NAC0S-6)，能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生白介素-1 (IL-1)和白介素-2 (IL-2)，明顯活化和增殖免疫細(xì)胞，提高人體免疫功能(人體約80%疾病包括腫瘤的發(fā)生與免疫機能低下或失調(diào)有關(guān))。其次NAC0S-6、NAC0S-7和NAC0S-8能清除體內(nèi)自由基，延緩衰老，預(yù)防老年癡呆。因此，規(guī)模化綜合深加工黃粉蟲幼蟲，明顯兼具社會、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)三效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決黃粉蟲綜合深加工為食用油、蛋白粉后剩余殘渣即蟲殼進(jìn)一步深加工為食品級和醫(yī)用級的殼聚糖，提高黃粉蟲幼蟲的利用率，提供了一種黃粉蟲低聚殼聚糖規(guī)?；a(chǎn)的方法。
[0005]本發(fā)明由如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種黃粉蟲低聚殼聚糖規(guī)?；a(chǎn)的方法，包括如下步驟:
(1)將黃粉蟲幼蟲清理除雜，微波10?15kg/KW.h烘干，粉碎機粉碎后加入黃粉蟲粉質(zhì)量3-5倍的正丁烷，30?36°C亞臨界萃取罐中1.5?1.8Bar萃取20-40min，然后過濾，濾液30-50°C得到油脂，溶劑正丁烷常溫壓縮液化后重復(fù)循環(huán)使用，濾渣即為黃粉蟲脫脂粉；
(2)將步驟(I)得到的濾渣即黃粉蟲脫脂粉加入蟲粉質(zhì)量3-5倍的NaOH溶液，用膠體磨粉碎10_60min，再用聚能超聲循環(huán)一體機萃取20?30min，然后用臥螺離心機3800?4000g離心，使殘渣和蛋白溶液分離，殘渣用于殼聚糖生產(chǎn)或制備；
(3)將步驟(2)得到的殘渣，用10?30mmol/L的HCl浸泡，采用聚能超聲循環(huán)一體機脫鈣25?30min，再用臥螺離心機3800?4000g離心，濾渣為脫鈣蟲殼，即甲殼素；
(4)將步驟(3)得到的甲殼素采用20?80mmol/L的NaOH浸泡，用聚能超聲循環(huán)一體機20?22kHz脫乙酰處理25?30min，臥螺離心機3800?4000g離心，得到高分子殼聚糖；
(5)將步驟(4)獲得的高分子殼聚糖采用間歇式聚能超聲液相循環(huán)，溶菌酶及β-糖苷鍵水解酶處理得到低聚殼聚糖混合液；
(6)將步驟(5)所得低聚殼聚糖混合溶液膜超濾，超濾系統(tǒng)過濾壓力為10?16Bar，膜截留分子量2500 Dal，截留粘均分子量為2300?3800 Dal的殼聚糖；濃縮液進(jìn)一步膜超濾脫水，截留分子量250 Dal，膜超濾過程溫度為25?30°C ；
(7)將步驟(6)所得濃縮液20000g離心，噴霧干燥器噴霧干燥得到低聚殼聚糖。
[0006]步驟(I)中所述微波烘干至含水量為3.0?4.2%，粉碎機粉碎粒度為40-50目。步驟(2)中NaOH的濃度為10-60mmol/l ;膠體磨粉碎溫度為20?30°C;聚能超聲循環(huán)一體機使用溫度為25?30°C、頻率為20?22kHz，臥螺離心機離心溫度為25?30°C。步驟(3)中所述聚能超聲循環(huán)一體機工作溫度為25?30°C，頻率為20?22kHz。步驟(4)中所述聚能超聲循環(huán)一體機的工作溫度為25?35°C，臥螺離心機的工作溫度為25?30°C，步驟(4)所得到的高分子殼聚糖脫乙酰度> 70%。步驟(5)中溶菌酶及β-糖苷鍵水解酶作用條件為:ρΗ5.6?6.8、38?42°C、30?60min，溶液中溶菌酶為1000?1600IU/L，β-糖苷鍵水解酶為1000?1600IU/L ;間歇式聚能超聲處理頻率為20?22kHz，間歇I?3s，工作2?4s。步驟(7)中所述噴霧干燥器的干燥入料口溫度165?180°C，出口溫度80?90°C。
[0007]本發(fā)明所述溶菌酶及β -糖苷鍵水解酶均可從市場上購得。本發(fā)明首次對黃粉蟲幼蟲50目粉狀物采用亞臨界萃取技術(shù)規(guī)?；撝?，達(dá)到了高效、節(jié)能、零排放效果。采用聚能超聲循環(huán)萃取技術(shù)，不僅實現(xiàn)了黃粉蟲脫脂粉較大規(guī)模脫蛋白、脫鈣、脫乙酰，同時達(dá)到了高效、節(jié)能、低排放效果。采用臥螺離心技術(shù)，不僅提高了料液脫蛋白、脫堿效率，而且提高了甲殼素回收率。高分子殼聚糖酶法降解結(jié)合聚能超聲液相循環(huán)技術(shù)，在提高了高分子聚殼聚糖降解效率的同時，不僅提高了低據(jù)殼聚糖NAC0S-6、NAC0S-7和NAC0S-8產(chǎn)率及產(chǎn)量，而縮小了整個產(chǎn)物粘均分子量范圍。所得到低聚殼聚糖含量為88.5%?90.6%，其粘均分子量為2300?3800 Dal，干燥失重小于8.5%，灼燒殘留物小于2%。本發(fā)明不僅提供了一種簡便的規(guī)模化生產(chǎn)黃粉蟲低聚殼聚糖的技術(shù)工藝，同時也拓展了黃粉蟲綜合開發(fā)價值。本發(fā)明設(shè)備簡易，操作簡單，制備條件易于控制，且適于大規(guī)模生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0008]實施例1:一種黃粉蟲低聚殼聚糖規(guī)模化生產(chǎn)的方法，包括如下步驟:
(O將黃粉蟲幼蟲清理除雜，微波10kg/KW.h烘干，粉碎機粉碎后加入黃粉蟲粉質(zhì)量3倍的正丁烷，30°C亞臨界萃取罐中1.5Bar萃取20min，然后過濾，濾液30°C脫溶劑得到油月旨，溶劑正丁烷常溫壓縮液化后重復(fù)循環(huán)使用，濾渣即為黃粉蟲脫脂粉；
(2)將步驟(I)得到的濾渣即黃粉蟲脫脂粉加入蟲粉質(zhì)量3倍的NaOH溶液，用膠體磨粉碎lOmin，再用聚能超聲循環(huán)一體機萃取20min，然后用臥螺離心機3800g離心，使殘澄和蛋白溶液分離，殘渣用于殼聚糖生產(chǎn)或制備；
(3)將步驟(2)得到的殘渣，用lOmmol/L的HCl浸泡，采用聚能超聲循環(huán)一體機脫鈣25min，再用臥螺離心機3800g離心，濾渣為脫鈣蟲殼，即甲殼素；
(4)將步驟(3)得到的甲殼素采用20mmol/L的NaOH浸泡，用聚能超聲循環(huán)一體機20kHz脫乙酰處理25min，臥螺離心機3800g離心，得到高分子殼聚糖； (5)將步驟(4)獲得的高分子殼聚糖采用間歇式聚能超聲液相循環(huán)，溶菌酶及β-糖苷鍵水解酶處理得到低聚殼聚糖混合液；
(6)將步驟(5)所得低聚殼聚糖混合溶液膜超濾，超濾系統(tǒng)過濾壓力為lOBar，膜截留分子量2500 Dal，截留粘均分子量為2300 Dal的殼聚糖；濃縮液進(jìn)一步膜納濾脫水，截留分子量250 Dal，膜超濾過程溫度為25°C ；
(7)將步驟(6)所得濃縮液20000g離心，噴霧干燥器噴霧干燥得到低聚殼聚糖。
[0009]步驟(I)中所述微波烘干至含水量為3.0%，粉碎機粉碎粒度為40目。步驟(2)中NaOH的濃度為lOmmol/1 ;膠體磨粉碎溫度為20°C ;聚能超聲循環(huán)一體機使用溫度為25°C、頻率為20kHz，臥螺離心機離心溫度為25°C。步驟(3)中所述聚能超聲循環(huán)一體機工作溫度為25°C，頻率為20?22kHz。步驟(4)中所述聚能超聲循環(huán)一體機的工作溫度為25°C，臥螺離心機的工作溫度為25°C，步驟(4)所得到的高分子殼聚糖脫乙酰度> 70%。步驟(5)中溶菌酶及β -糖苷鍵水解酶作用條件為:pH5.6、38°C、30min，溶液中溶菌酶為1000IU/L，β -糖苷鍵水解酶為1000IU/L ;間歇式聚能超聲處理頻率為20kHz，間歇ls，工作2s。步驟
(7)中所述噴霧干燥器的干燥入料口溫度165°C，出口溫度80°C。
[0010]實施例2:—種黃粉蟲低聚殼聚糖規(guī)?；a(chǎn)的方法，包括如下步驟:
(O將黃粉蟲幼蟲清理除雜，微波13kg/KW.h烘干，粉碎機粉碎后加入黃粉蟲粉質(zhì)量4倍的正丁烷，33°C亞臨界萃取罐中1.6Bar萃取30min，然后過濾，濾液40°C脫溶劑得到油月旨，溶劑正丁烷常溫壓縮液化后重復(fù)循環(huán)使用，濾渣即為黃粉蟲脫脂粉；
(2)將步驟(I)得到的濾渣即黃粉蟲脫脂粉加入蟲粉質(zhì)量4倍的NaOH溶液，用膠體磨粉碎30min，再用聚能超聲循環(huán)一體機萃取25min，然后用臥螺離心機3900g離心，使殘澄和蛋白溶液分離，殘渣用于殼聚糖生產(chǎn)或制備；
(3)將步驟(2)得到的殘渣，用20mmol/L的HCl浸泡，采用聚能超聲循環(huán)一體機脫鈣28min，再用臥螺離心機3900g離心，濾渣為脫鈣蟲殼，即甲殼素；
(4)將步驟(3)得到的甲殼素采用50mmol/L的NaOH浸泡，用聚能超聲循環(huán)一體機21kHz脫乙酰處理28min，臥螺離心機3900g離心，得到高分子殼聚糖；
(5)將步驟(4)獲得的高分子殼聚糖采用間歇式聚能超聲液相循環(huán)，溶菌酶及β-糖苷鍵水解酶處理得到低聚殼聚糖混合液；
(6)將步驟(5)所得低聚殼聚糖混合溶液膜超濾，超濾系統(tǒng)過濾壓力為13Bar，膜截留分子量2500 Dal，截留粘均分子量為3000 Dal的殼聚糖；濃縮液進(jìn)一步膜納濾脫水，截留分子量250 Dal，膜超濾過程溫度為28°C ；
(7)將步驟(6)所得濃縮液20000g離心，噴霧干燥器噴霧干燥得到低聚殼聚糖。
[0011]步驟(I)中所述微波烘干至含水量為3.5%，粉碎機粉碎粒度為45目。步驟(2)中NaOH的濃度為30mmol/l ;膠體磨粉碎溫度為25°C ;聚能超聲循環(huán)一體機使用溫度為28°C、頻率為21kHz，臥螺離心機離心溫度為28°C。步驟(3)中所述聚能超聲循環(huán)一體機工作溫度為28°C，頻率為21kHz。步驟(4)中所述聚能超聲循環(huán)一體機的工作溫度為30°C，臥螺離心機的工作溫度為28°C，步驟(4)所得到的高分子殼聚糖脫乙酰度> 70%。步驟(5)中溶菌酶及糖苷鍵水解酶作用條件為印冊.0、40°〇、451^11，溶液中溶菌酶為1300幾/1，β-糖苷鍵水解酶為1300IU/L;間歇式聚能超聲處理頻率為21kHz，間歇2s，