CN105456155A - 一种以黑水虻幼虫制备化妆品原料的方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种以黑水虻幼虫制备化妆品原料的方法，所述方法包括预处理、烘干、粉碎、过筛、超临界CO2萃取、分离工序。本发明采用的制备方法具有提取效率高、无污染、无残留、环保等特点，提取出的虫油富含多不饱和脂肪酸，对皮肤具有保湿抗皱等功效，可作为化妆品原料使用。

Description

一种以黑水虻幼虫制备化妆品原料的方法及其应用
技术领域
本发明属于昆虫类农产品加工技术领域，具体地，属于一种以黑水虻幼虫制备化妆品原料的方法以及应用。
背景技术
黑水虻(blacksoldierfly)，又称光亮扁角水虻，在昆虫分类学上隶属双翅目，水虻科，是一种腐生性昆虫，能够转化多种有机固体废弃物。黑水虻幼虫和蛹含有丰富的必需氨基酸和矿物质，油脂含量较高，已被确定为一种重要的饲用资源昆虫，在动物蛋白饲料生产、转化禽畜粪便和生活垃圾方面得到应用和推广。
目前我国对黑水虻的应用，主要停留在固体废弃物的处理方面，关于黑水虻的深加工则主要是将其干燥成粉作为饲料原料及抗菌肽方面的初步研究，黑水虻油脂提取及应用方面的研究几乎未见报道。
申请号为201010203382.X的中国专利申请公开了一种新的油料来源-黑水虻，其特征是采用压榨法获取黑水虻油料作食品、化工原料用油。这种方法的优点是成本低、缺点是提取率低。
由于黑水虻的油脂研究少、提取工艺差、目前尚未得到利用，因此对于黑水虻的应用和开发还有广阔的空间。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种无毒、无残留、高效的以黑水虻幼虫制备化妆品原料的方法，以及以黑水虻幼虫制备化妆品原料的应用。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种以黑水虻幼虫制备化妆品原料的方法，包括预处理、烘干、粉碎、过筛、超临界CO2萃取、分离工序。
所述预处理过程为：将收集的黑水虻幼虫在水中浸泡20-30min，使其通过自净化将肠道中未消化的杂物吐出，清水清洗1-2次滤掉水分收集虫体备用。
所述烘干条件为：干燥功率8-12KW，干燥时间10-20min。
所述步骤中过筛粒度为20-30目。
所述步骤中超临界CO2萃取条件为：20-30Mpa，萃取温度为34-45℃，萃取时间为1-2.5h，CO2流量为300-1000L/h。
所述步骤中分离条件为：一级分离压力为10-15Mpa，温度为30-40℃，二级分离压力为6-8Mpa，温度为30-40℃。
将黑水虻幼虫经水浸泡清洗后进行微波干燥(干燥功率8-12KW，干燥时间10-20min)，经干燥的黑水虻含水量为10％以下，过筛粒度为20-30目筛，超临界CO2萃取压力为20-30Mpa，萃取温度为34-45℃，萃取时间为1-2.5h，CO2流量为300-1000L/h。一级分离压力为10-15Mpa，温度为30-40℃，二级分离压力为6-8Mpa，温度为30-40℃。
本发明的预处理过程中，通过自净化将黑水虻体内未消化的残渣清除，并通过洗涤方式去除虫体表面附带的残渣，增加该预处理过程可以提高萃取出的油脂的产量、质量并减少对设备的损伤。
本发明的烘干条件经多次实验确定，烘干条件如果不合适，可能造成油脂氧化、虫体爆浆、有效成分流失。
本发明采用微波干燥技术，具有加热均匀、效率高、干燥品质高、杀菌等优点。
本发明的粉碎和过筛环节决定了萃取对象的颗粒大小，从一定程度上影响萃取效果。
本发明采用超临界CO2萃取技术，萃取和分离条件(温度、压力)的设置均会对萃取率、油脂品质产生影响。该技术与传统的压榨技术与有机溶剂萃取技术相比，具有处理量大、萃取时间短、提取率高、无污染、环保等特点。
以上所有过程均会对产品品质造成影响。
本发明还提供一种黑水虻幼虫在制备化妆品原料上的应用。
作为化妆品原料的脂肪酸有多种，如月桂酸、油酸、亚油酸、棕榈酸、肉豆蔻酸等。其中月桂酸、肉豆蔻酸可作为化妆品的乳化剂和分散剂，具有起泡性好、泡沫稳定等特点。亚油酸等高不饱和脂肪酸在化妆品中一般用作营养性助剂，可增加产品保湿、抗皱功能。
以本发明方法制备的黑水虻虫油中含有丰富的不饱和脂肪酸，如亚油酸(24.41％)、油酸(22.42％)等，此外还含有高级饱和脂肪酸，如月桂酸(24.84％)、棕榈酸(13.88％)等。并且，本发明方法制得的虫油，无溶剂残留、不饱和度高，可作为活性化妆品原料使用。
以黑水虻幼虫虫油制备化妆品原料，不仅可以开拓黑水虻的应用领域，促进黑水虻深加工产业的发展；而且能够为化妆品业提供一种全新的原料和思路，能够避免使用珍贵动物和植物，有益于物种的保护，同时又避免使用化工原料，纯天然无污染。因此，用黑水虻幼虫虫油制备化妆品原料，是一种工业应用上的全新思路，具有广阔的发展空间。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
实施例1，
(1)黑水虻幼虫预处理
将收集的黑水虻幼虫在水中浸泡30min，使其通过自净化将肠道中未消化的杂物吐出，清水清洗1次滤掉水分收集虫体备用；
(2)黑水虻幼虫的干燥
干燥条件：功率12KW，时间15min；
(3)将黑水虻幼虫干品粉碎，过20目筛；
(4)萃取
称取过筛后的黑水虻虫粉10kg放入萃取釜中，关闭阀门，泵入CO2气体。萃取条件：压力25Mpa，温度40℃，时间2h；
(5)一级分离
开启阀门，使CO2流体从萃取釜进入第一分离釜，分离条件：压力10Mpa，温度45℃，时间20min；
(6)二级分离
开启阀门，使CO2流体从第一分离釜进入第二分离釜，分离条件：压力6Mpa，温度30℃；
(7)黑水虻虫油收集
分别从第一分离釜、第二分离釜下阀门收集黑水虻虫油，从上阀门回收CO2；
(8)油脂得率30％，此实施例中CO2流量为800L/h。
实施例2，
(1)黑水虻幼虫预处理
将收集的黑水虻幼虫在水中浸泡20min，使其通过自净化将肠道中未消化的杂物吐出，清水清洗1次滤掉水分收集虫体备用；
(2)黑水虻幼虫的干燥
干燥条件：功率10KW，时间18min；
(3)将黑水虻幼虫干品粉碎，过30目筛；
(4)萃取
称取过筛后的黑水虻虫粉10kg放入萃取釜中，关闭阀门，泵入CO2气体。萃取条件：压力30Mpa，温度45℃，时间1.5h；
(5)一级分离
开启阀门，使CO2流体从萃取釜进入第一分离釜，分离条件：压力15Mpa，温度40℃，时间30min；
(6)二级分离
开启阀门，使CO2流体从第一分离釜进入第二分离釜，分离条件：压力7Mpa，温度35℃；
(7)黑水虻虫油收集
分别从第一分离釜、第二分离釜下阀门收集黑水虻虫油，从上阀门回收CO2；
(8)油脂得率34％，此实施例中CO2流量为1000L/h。
实施例3，
用气相色谱法对超临界CO2提取的黑水虻虫油进行定量分析。
(1)黑水虻虫油甲酯化：称取0.25g实施例2所得的虫油油脂于50ml容量瓶中，加入适量正庚烷溶解，并稀释至刻度，摇匀。准确吸取2ml正庚烷溶解液于10ml带盖离心管中，加入0.2ml氢氧化钾-甲醇溶液(4mol/L)，剧烈震荡1min以上，放置10min。取上层有机相溶液备用；
(2)气相色谱分析条件：参考GBT17377-2008动植物油脂脂肪酸甲酯的气相色谱分析；
(3)实施例2黑水虻虫油脂肪酸组成及含量：
从表1可以看出，实施例2所制得的黑水虻虫油中含有丰富的不饱和脂肪酸，如亚油酸(24.41％)、油酸(22.42％)等。此外含有高级饱和脂肪酸，如月桂酸(24.84％)、棕榈酸(13.88％)等。
表1实施例2黑水虻虫油脂肪酸组成分析
检验项目 检测结果
癸酸(％) 0.39
月桂酸(％) 24.84
豆蔻酸(％) 3.89
棕榈酸(％) 13.88
棕榈一烯酸(％) 0.58
硬脂酸(％) 1.88
油酸(％) 22.42
亚油酸(％) 24.41
亚麻酸(％) 1.19
实施例4，黑水虻虫油作为活性化妆品原料的应用前景
作为化妆品原料的脂肪酸有多种，如月桂酸、油酸、亚油酸、棕榈酸、肉豆蔻酸等。其中月桂酸、肉豆蔻酸可作为化妆品的乳化剂和分散剂，具有起泡性好、泡沫稳定等特点。亚油酸等高不饱和脂肪酸在化妆品中一般用作营养性助剂，可增加产品保湿、抗皱功能。
2014年化妆品原料目录中上述脂肪酸原料的最高曾使用量如下表2所示。实施例3中所测得的黑水虻脂肪酸组成均在所述范围内，且目前以昆虫提取物作为化妆品原料国家批准的只有两种：卤虫提取物和紫虫胶，因此黑水虻油脂有望作为一种活性化妆品原料使用。
表2各脂肪酸作为化妆品原料的最高曾使用量
脂肪酸 最高曾使用量(％)
癸酸 1
月桂酸 99.5
豆蔻酸 99
棕榈酸 98.875
棕榈一烯酸(棕榈油酸) 12
硬脂酸(％) 91.5
油酸(％) 99.8
亚油酸(％) 99.5
亚麻酸(％) 56
本发明将黑水虻幼虫浸泡、清洗后微波干燥至水分10％以下，粉碎过20-30目筛，超临界CO2萃取，萃取压力为20-30Mpa，萃取温度为34-45℃，萃取时间为1-2.5h，CO2流量为300-1000L/h，降压分离后收集一级分离釜和二级分离釜中的油脂。本发明采用的制备方法具有提取效率高、无污染、无残留、环保等特点，提取出的虫油富含多不饱和脂肪酸，对皮肤具有保湿抗皱等功效，可作为活性化妆品原料使用，为黑水虻虫油的提取分离及应用提供思路。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种以黑水虻幼虫制备化妆品原料的方法，其特征在于，所述方法包括预处理、烘干、粉碎、过筛、超临界CO2萃取、分离工序。
2.根据权利要求1所述的以黑水虻幼虫制备化妆品原料的方法，其特征在于，所述预处理过程为：将收集的黑水虻幼虫在水中浸泡20-30min，然后以清水清洗1-2次滤掉水分收集虫体备用。
3.根据权利要求1所述的以黑水虻幼虫制备化妆品原料的方法，其特征在于，所述步骤中烘干条件为：干燥功率8-12KW，干燥时间10-20min。
4.根据权利要求1所述的以黑水虻幼虫制备化妆品原料的方法，其特征在于，所述步骤中过筛粒度为20-30目。
5.根据权利要求1所述的以黑水虻幼虫制备化妆品原料的方法，其特征在于，所述步骤中超临界CO2萃取条件为：20-30Mpa，萃取温度为34-45℃，萃取时间为1-2.5h，CO2流量为300-1000L/h。
6.根据权利要求1所述的以黑水虻幼虫制备化妆品原料的方法，其特征在于，所述步骤中分离条件为：一级分离压力为10-15Mpa，温度为30-40℃，二级分离压力为6-8Mpa，温度为30-40℃。
7.黑水虻幼虫在制备化妆品原料上的应用。
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