离子交换树脂纸

21世纪,人类面临着更加严峻的人口爆炸、资源匮乏、环境污染的压力和挑战。开辟新的资源,走可持续发展的道路,是中国农业产业化的必由之路。昆虫作为地球上最大的未被充分利用的资源宝库,备受关注。昆虫蛋白资源的开发和产业化必将进入高技术、高收益的多层次综合利用阶段。昆虫富含蛋白质、不饱和脂肪酸和微量元素,是人类高级营养来源。

黄粉虫蛋白质含有18种氨基酸,其中人体必需的8种氨基酸,占氨基酸总量的40%。其比例接近人体氨基酸需要量的模式,还含有多种矿物质、维生素和微量元素,因此被称为“动物营养的宝库”。国外研究表明,黄粉虫蛋白具有提高人体免疫力、抗疲劳、延缓衰老、降血脂、促进胆固醇代谢等功能。研究了超临界CO2萃取技术提取黄粉虫油制备黄粉虫脱脂粉末的最佳工艺条件。以获得的黄粉虫蛋白粉为原料,采用碱提和酶法提取黄粉虫蛋白,并对两种提取工艺进行比较。

首先将黄粉虫脱脂制备粗蛋白粉,然后采用超临界CO2萃取技术对黄粉虫进行脱脂。以黄粉虫油提取率为指标,采用三因素三水平正交设计,确定了超临界CO2萃取黄粉虫油的最佳工艺条件:萃取温度45℃,压力25MPa,时间65438±080min。黄粉虫油的提取率为95.99%。

碱法提取具有提取率高、成本低的特点。单因素试验和正交试验结果表明,碱提取的最佳条件为:碱浓度1.0%mol/L,提取黄粉虫蛋白的温度为70℃,液固比为12:1,提取时间为90min。在此提取工艺下,黄粉虫蛋白的提取率可达90%。

21世纪,人类面临着更加严峻的人口增长、重要资源匮乏和环境污染的压力和挑战,开辟新的资源,走可持续发展的道路是中国农业产业化发展的必由之路。昆虫作为地球上最大的尚未被充分利用的资源宝库,已经引起了越来越多的关注。昆虫蛋白资源的开发和产业化,将进入以高技术、高产量为特征的多层次、综合利用阶段。昆虫富含蛋白质、不饱和脂肪酸、微量元素,是人类的高级营养来源。

黄粉虫蛋白含有18种氨基酸,并含有人体必需的8种氨基酸,氨基酸含量占总量的40%,比例接近人体所需的氨基酸模式,还含有多种矿物质、维生素和微量元素,被誉为“动物营养宝库”国外研究表明黄粉虫蛋白质能提高人体免疫系统,抗疲劳,抗衰老,降低血脂,促进胆固醇代谢。本文采用超临界CO2萃取技术对黄粉虫油脂的提取制备黄粉虫脱脂粉的最佳条件进行了研究,以得到的黄粉虫蛋白粉为原料,利用基础配方和酶制剂对黄粉虫蛋白的提取这两种提取工艺进行了对比研究。

黄粉虫先制备粗蛋白,以脱脂粉末、超临界CO2萃取技术对黄粉虫进行脱脂处理,以黄粉虫中油脂的提取率为指标,进行三因素三水平正交实验设计,确定超临界CO2萃取黄粉虫油脂的最佳条件为:提取温度45 ℃,压力25MPa,时间65±438±080min。黄粉虫油提取率为95.99%。

碱法提取具有提取率高、成本低的特点,单因素试验和正交试验结果表明,碱的最佳配方条件为:碱浓度1 .0% mol / L,在70 ℃,液固比12:1,提取黄粉虫蛋白的条件为90min,在此提取条件下,黄粉虫蛋白提取率可达70.11%,91酶法提取具有反应条件温和、底物专一性好的特点。不同的蛋白酶提取黄粉虫蛋白的方式不同。以蛋白提取率和蛋白提取液质量为指标,比较了各种蛋白酶提取黄粉虫蛋白的效果,认为复合蛋白酶和复合风味蛋白酶提取效率高,最终蛋白提取液质量好。为了提高原料的利用率和黄粉虫蛋白的提取率,选择这两种酶作为提取酶。比较了两种酶的单一提取、分步提取和复合提取的结果。以蛋白质提取率为指标,水解度为参考指标,采用正交试验和单因素试验确定了蛋白酶提取黄粉虫的最佳工艺:酶用量为6%,复合蛋白酶与复合风味蛋白酶的比例为1:3,液固比为9:1。在最佳条件下,黄粉虫蛋白提取率可达64。纯度为92.17%。

黄粉虫含有各种色素和多酚类物质,其中多酚类物质在反应中容易产生美拉德反应,在酶法提取过程中或多或少会产生苦味肽。为了使其保持在最适pH范围内,需要加入酸和碱,产生大量的盐,得到的黄粉虫蛋白提取液颜色较深,需要对黄粉虫蛋白进行精制。加入3%的活性炭脱色脱苦,可得到澄清可口的蛋白提取液。91.20%盐可通过阴离子交换树脂去除,最后通过喷雾干燥得到淡黄色蛋白粉。

碱提蛋白产品的安全性毒理学评价结果表明,碱提蛋白产品基本安全无毒(小鼠LD50大于120g/Kg),可作为人类和其他动物的高蛋白资源。

总之,本文通过对两种蛋白质提取方法的比较研究,初步确立了黄粉虫蛋白质的最佳提取方法和工艺,为今后黄粉虫蛋白质资源的开发提供了理论依据。

关键词:黄粉虫;蛋白质;超临界萃取;碱性法;酶法;提取过程;氨基酸

酶法提取具有反应条件温和和底物专一性好的特点。黄粉虫不同蛋白酶提取蛋白的作用方式有所不同,以蛋白提取率和蛋白提取质量为指标,比较蛋白酶对黄粉虫蛋白提取的影响,认为复合蛋白酶复合风味蛋白酶提取效率高,最终蛋白提取质量好。采用两种酶分别提取,分步提取和再提取的结果进行比较,以蛋白提取率为指标,水解度为参考,采用单因素实验和正交实验确定了黄粉虫蛋白酶提取的最佳工艺,为复合蛋白酶和复合风味蛋白酶进行双酶复合提取:复合蛋白酶和复合风味蛋白酶的用量比6∶5438+0∶3,液固比9∶1,提取时间8小时,pH6。5温度为55 ℃。在最佳条件下提取黄粉虫蛋白,提取率可达64.83%,纯度为92.65438±07%。

黄粉虫体内含有多种色素和多酚类物质,其中多酚类物质容易发生美拉德反应,在酶解过程中产生或多或少的苦味肽,而为了保持其最适pH值范围,需要加入酸、碱,从而产生大量的盐,而黄粉虫的蛋白提取液颜色较深,需对黄粉虫蛋白进行精制处理。3%加入活性炭进行脱色、脱苦,可用颜色清晰、口感良好的蛋白质提取。通过阳-阴离子交换树脂可以除去91.20%的盐,最后通过喷雾干燥将蛋白得到淡黄色粉末。

碱配方获得的毒理学蛋白质产品安全性评价结果表明:参照碱衍生的蛋白质产品是基本安全无毒的(小鼠LD50大于120g/Kg),因此,可以作为高蛋白和其他动物资源。

总之,本文通过对两种蛋白质提取方法的研究,初步确立了黄粉虫蛋白质提取的方法和最佳工艺,为今后黄粉虫蛋白质资源的开发提供了理论依据。

关键词:黄粉虫;蛋白质;超临界流体萃取;碱;酶;提取过程;氨基酸