一種低堿高溫蒸煮制備蠅蛆甲殼素的方法
【專利摘要】本發明公開一種低堿高溫蒸煮制備蠅蛆甲殼素的方法，該高壓蒸煮方法為100-126℃，20-120分鐘，采用低堿即NaOH濃度為2-5%，該方法脫去蠅蛆甲殼中的蛋白效率高，蒸煮液易于過濾，有助于回收甲殼素，適用于大規模的生產。
【專利說明】一種低堿高溫蒸煮制備蠅蛆甲殼素的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種低堿高溫蒸煮制備蠅蛆甲殼素的方法。
【背景技術】
[0002] 長期以來，由于對蠅蛆缺乏系統的研究，因此開發利用較少，相當一部分僅作為飼 料，蠅蛆殼中的甲殼素和殼聚糖及其衍生物具有無毒、無味、可生物降解等特點，在工農業 生產中可作絮凝劑、填充劑、增稠劑、脫色劑、穩定劑、防腐劑及人造腸衣、保鮮包裝膜等多 種用途，項目實現了蠅蛆的深加工，豐富了產品線，提高了產品價值，是發展特色農業的生 動體現。
[0003] 蠅蛆甲殼素在提取過程中，從蠅蛆中提取甲殼素的傳統方法一般有酸浸脫鹽 (主要為鈣鹽）、堿煮脫蛋白和氧化脫色三步。初步建立了提取甲殼素的工藝流程，取蠅蛆 洗滌、晾干、粉碎。稱取一定量的蠅蛆，加入8-10%的氫氧化鈉溶液，持續攪拌6小時，停止 攪拌，放置18小時。將蠅蛆撈出，再用氫氧化鈉溶液，浸泡24小時。將兩次浸泡后的殼撈 出，紗布過濾，水洗至中性，稍浙干。加入鹽酸溶液，攪拌反應30分鐘。再將蠅蛆撈出，用鹽 酸液攪拌反應30分鐘，紗布過濾，水洗至中性，干燥即得甲殼素。
[0004] 傳統方法用堿液脫蛋白，由于蠅蛆含有的蛋白質含量比較高，蛋白質與甲殼素結 合的致密，需要大量的堿液和時間來去除蛋白質，而且回收過程中蛋白液的粘度特別大，在 過濾的時候濾液的回收效率低，不但影響甲殼素的收率，而且還影響甲殼素的純度以及提 取過程中耗費大量的時間。從相關文獻看出，雖已有從蠅蛆中用化學法提取蠅蛆甲殼素的 公開文獻報道，如中國專利CN971164908、CN981034462、CN991193911、CN001002651 等，但 未見用高溫蒸煮法使蠅蛆脫出蛋白的報道。
【發明內容】
[0005] 本發明旨在提供一種低堿高溫蒸煮制備蠅蛆甲殼素的方法，該方法利用低堿液高 溫蒸煮法從蠅蛆中溶出蛋白質，使蠅蛆蛋白與甲殼素更好地分離，提高甲殼素的回收率和 純度。
[0006] 通過如下方法實現本發明目的： (1) 將新鮮蠅蛆水洗后，在40-50°C下干燥至含水量在16%以下得到干蠅蛆，干蠅蛆經 粉碎后，過20目篩，將獲得的蠅蛆粉加水浸泡，并添加氫氧化鈉至氫氧化鈉終濃度為質量 百分比濃度2-5%，然后將混合物置于0.lMPa、100°C_126°C下蒸煮20-120分鐘，蒸煮結束 后，過濾濾渣水洗至中性； (2) 在步驟（1)水洗后的濾漁中添加百分比濃度4-10%的鹽酸溶液浸泡3-6h,過濾，濾 渣水洗至中性； (3) 在步驟（2)水洗后濾渣中添加高錳酸鉀脫色，過濾，濾渣醋酸浸泡，過濾濾渣水洗至 中性，干燥制得蠅蛆甲殼素。
[0007] 所述醋酸為質量百分比濃度為1%的醋酸溶液。
[0008] 本發明方法相對于現有技術的優點和技術效果： 本發明在高溫下利用熱堿溶液溶解蛋白，能提高蠅蛆殼中蛋白質的溶出效率，減少甲 殼素中的蛋白質殘留，并減少氫氧化鈉的用量，減少堿溶液浸泡蠅蛆殼溶解其蛋白的時間， 進而達到提高甲殼素的收率和縮短生產周期的目的，本發明方法可用于大量制備甲殼素。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009] 圖1為本發明方法制得的甲殼素的紅外光譜圖； 圖2為本發明甲殼素標準品的紅外光譜圖。
【具體實施方式】
[0010] 下面通過實施例對本發明方法作進一步詳細說明，但本發明方法的保護范圍不局 限于所述內容。
[0011] 實施例1:本低堿高溫蒸煮制備蠅蛆甲殼素的方法，具體操作如下： (1) 按常規方法養殖蠅蛆并以其為原料，水洗蠅蛆后，將蠅蛆置于50°c下干燥至含水 量為10%制得干蠅蛆，干蠅蛆經粉碎后，過20目篩，將獲得的蠅蛆粉17克加水300ml浸泡， 并添加氫氧化鈉至氫氧化鈉終濃度為質量百分比濃度2%，然后將混合物置于高壓鍋蒸內在 0.lMPa、121°C下蒸煮60分鐘，蒸煮結束后，過濾，濾渣并水洗至中性； (2) 在步驟（1)水洗后的濾漁中添加百分比濃度4%的鹽酸溶液浸泡6h,過濾,濾漁水 洗至中性； (3) 在步驟（2)水洗后濾渣中添加質量百分比濃度1%的高錳酸鉀浸泡脫色3h，過濾水 洗至中性； (4) 在步驟（3)水洗后在濾渣中添加質量百分比濃度1%的醋酸浸泡3h，過濾，濾渣水 洗至中性，干燥制得蠅蛆甲殼素，提取率為7. 6%(以占干蛆總質量計），結果見表1。
[0012] 本實施例所得甲殼素中蛋白質含量的檢測如下： (1) 取以上甲殼素樣品1. 〇〇g，利用凱氏定氮法測定其蛋白質的含量 先打開與凱式定氮儀連接的水龍頭，檢查進，排水管以及回收液堿液硼酸的管道是否 暢通，然后打開定氮儀電源開關，儀器進行自動檢測，此時系統將排掉部分鹽酸。自動排酸 后，進行人工排酸。先按"MANUAL"鍵，然后按"BURETTE"鍵，此時選擇顯示屏中的UP-TIT 表示排酸，DOWN表示吸酸。 (2) 系統人工調試與清洗： 按"MANUAL"后選擇"REC.sol"用硼酸回收液清洗，然后按"DILUTE"蒸餾水清洗2遍， 再按"ALKALI"氫氧化鈉清洗，最后按"BURETTE"進行排酸，儀器調試完畢。
[0013] (3)樣品測定： 按"MANUAL"，再按"EXCLUDE"調整組項和管項為" 1-1"，再按"Enter"上下鍵選擇YES刪除舊數據，再按"WEIGHT"后，顯示屏中會出現Factor-項，手動輸入1. 00,單位選擇按上 下鍵。選擇"WEIGHT"，在顯示屏中輸入樣品重（1. 0g)，用硫酸銨作檢測儀器用時稱0. 03g。 然后按"ANALYZE"輸入空白樣消耗鹽酸量(按ANALYZE設置其中參數后所有指示燈閃亮表 示儀器已經準備好)。最后按下STOP(開始和停止都是這個按鈕)按鈕，儀器開始分析測樣。 每測一個樣品重復步驟3。 注：每完成一個參數設置按下"E"確定鍵，每次測樣前必須有空白對照，空白鹽酸的消 耗量應在0 - 0. 2之間為正常。
[0014] 測定完畢后，放入一根空消化管，按"DILUTE"鍵2次和"STEAM"鍵用蒸餾水、蒸汽 進行沖洗，然后用蒸餾水對反應缸進行清洗。關閉儀器總電源，在反應缸中裝入蒸餾水淹沒 金屬探頭，最后關水龍頭。
[0015] 通過分析，本甲殼素的蛋白含量為0. 005g，即蛋白殘留量為0. 5%，本工藝條件符 合甲殼素脫蛋白要求。
[0016] 本實施例中甲殼素的紅外吸收光譜檢測分析如下： 1、 紅外光譜儀的準備 (1) 打開紅外光譜儀電源開關，待儀器穩定30分鐘以上，方可測定； (2) 打開電腦，打開OMNICE.S.P軟件；在Collect菜單下的ExperimentSet-up中設 置實驗參數； (3) 實驗參數設置：分辨率4cnT1，掃描次數32,掃描范圍4000-400cnT1;縱坐標為Transmittance 2、 固體樣品的制備及紅外光譜測定 (1)取以上制備的干燥甲殼素試樣約lmg于干凈的瑪瑙研缽中，在紅外燈下研磨成細 粉，再加入約150mg干燥且已研磨成細粉的KBr-起研磨至二者完全混合均勻，混合物粒度 約為2iim以下(樣品與KBr的比例為1:100?1:200)。
[0017] (2)取適量的混合樣品于干凈的壓片模具中，堆積均勻，用手壓式壓片機用力加壓 約30s，制成透明試樣薄片。
[0018] (3)小心取出試樣薄片，裝在磁性樣品架上，放入Nicolet5700智能傅立葉紅外光 譜儀的樣品室中，在選擇的儀器程序下進行測定，通常先測KBr的空白背景，再將樣品置于 光路中，測量樣品紅外光譜圖。
[0019] (4)掃譜結束后，取出樣品架，取下薄片，將壓片模具、試樣架等擦洗干凈置于干燥 器中保存好。
[0020] 4、數據處理 (1)對所測譜圖進行基線校正及適當平滑處理，標出主要吸收峰的波數值，儲存數據 后，打印譜圖。
[0021] (2)用儀器自帶軟件對圖譜進行檢索，并判別各主要吸收峰的歸屬，得出化合物的 結構，并與已知結構進行對比（見圖1和圖2)，圖中比較其特征吸收，在SAATcm'iesgcnT1 等處其特征吸收基本一致，證明提取甲殼素的分子基團特征與對照品一致。
[0022] 本實施例中甲殼素的熾灼殘渣檢查：取樣品lg，按中國藥典附錄"熾灼殘渣檢查" 項操作，遺留殘渣低于1.71%，符合脫鹽（主要為碳酸鈣）要求。
[0023] 本發明在高溫下利用熱堿溶液溶解蛋白，能提高蠅蛆殼中蛋白質的溶出效率，減 少甲殼素中的蛋白質殘留，并減少氫氧化鈉的用量，減少堿溶液浸泡蠅蛆殼溶解其蛋白的 時間，進而達到提高甲殼素的提取率和縮短生產周期的目的，本發明方法可用于大量制備 甲殼素。
【權利要求】
1. 一種低堿高溫蒸煮制備蠅蛆甲殼素的方法，其特征在于按如下步驟進行： (1) 將新鮮蠅蛆水洗后，在40-50°C下干燥至含水量在16%以下得到干蠅蛆，干蠅蛆經 粉碎后，過20目篩，將獲得的蠅蛆粉加水浸泡，并添加氫氧化鈉至氫氧化鈉終濃度為質量 百分比濃度2-5%，然后將混合物置于0. lMPa、100°C _126°C下蒸煮20-120分鐘，蒸煮結束 后，過濾，濾渣水洗至中性； (2) 在步驟（1)水洗后的濾漁中添加百分比濃度4-10%的鹽酸溶液浸泡3-6h,過濾，濾 渣水洗至中性； (3) 在步驟（2)水洗后濾渣中添加高錳酸鉀脫色，過濾，濾渣醋酸浸泡，過濾濾渣水洗至 中性，干燥制得蠅蛆甲殼素。
【文檔編號】C08B37/08GK104387500SQ201410595959
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月30日 優先權日:2014年10月30日
【發明者】林連兵, 國洪旭, 鄧先余, 鄭健, 付磊, 門文卉 申請人:昆明理工大學