CN108441320A - 一种能源昆虫油脂的提取方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能源昆虫油脂的提取方法，包括如下步骤：将由能源昆虫制得的虫浆与由饱和的正盐溶液和硫酸构成的油脂提取剂混合，低温搅拌，得到虫油‑提取剂‑虫渣混合物；将虫油‑提取剂‑虫渣混合物进行料液分离，得到液相的提取剂‑油脂混合液；将液相的提取剂‑油脂混合液进行洗涤及分离处理，得到昆虫油脂。本发明的有益效果是：本申请以较简单的工艺从活体昆虫中提取油脂，全程在低于60℃下的条件下提取昆虫油脂，提取过程低温加热，没有使用任何有机溶剂，减少能耗的同时还可防止有效成分氧化，保证了油脂品质，最大程度地保护了生物蛋白活性，整个过程可实现绿色化、无害化、经济化。

Description

一种能源昆虫油脂的提取方法

技术领域

本发明涉及生物能源技术领域，尤其涉及一种能源昆虫油脂的提取方法。

背景技术

可再生生物能源如生物柴油在当前能源领域中显得越来越重要。生物柴油是可望得到大规模推广应用的、清洁的可再生能源产品，世界各地生产生物柴油大多以粮食作物为原料，需要占用大量耕地，生长周期长，且受到环境因素的限制等，使得所制备的生物柴油的价格较高。因此，开发高产、低成本的生物柴油刻不容缓。

在发展可再生能源替代化石能源方面，以生物质能源担纲主角是世界潮流。与传统的生物能源相比，昆虫源脂肪用作生物柴油原料具有其独特的优势，可利用废弃农作物或者餐厨剩余物等有机物料积累脂肪，粗脂肪含量可达30-60％，其中油脂以不饱和脂肪酸为主要组成部分，不饱和脂肪酸具有抗疲劳、降血脂和降血糖等多种生理功能。与生物油脂相比，能源昆虫油脂有更大的优势：节约劳动力，不受气候、季节的影响；适应性强，生产周期短；原料丰富多样，环保，价格便宜，能连续大规模生产。

目前能源昆虫油脂提取的方法主要包括索氏提取法、微波辅助溶剂浸提法、超声辅助溶剂浸提法、机械挤压法、溶剂萃取热浸法等。索氏提取法工作时间较长，多适用于实验室少量油脂的提取。201611240164.7公开了一种常温匀浆原位提取能源昆虫油脂的方法，步骤如下：将能源昆虫准确称重后与有机溶剂混合，能源昆虫的质量与有机溶剂的体积比为1g:3-15mL，得到能源昆虫与有机溶剂的混合物；将所得能源昆虫与有机溶剂的混合物转入匀浆机中，开启匀浆机，常温充分匀浆，得到虫油-溶剂-虫浆混合物；将所得虫油-溶剂-虫浆混合物进行料液分离，得到液相的溶剂-油脂混合液及固相的虫浆，分离液相中的溶剂得到昆虫油脂。该方法加工时使用有机溶剂，对环境易造成污染，生产成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能源昆虫油脂的提取方法，以克服上述现有技术中的不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种能源昆虫油脂的提取方法，包括如下步骤：

S100、将由能源昆虫制得的虫浆与由饱和的正盐溶液和硫酸构成的油脂提取剂混合，低温搅拌，得到虫油-提取剂-虫渣混合物；

S200、将虫油-提取剂-虫渣混合物进行料液分离，得到液相的提取剂-油脂混合液；

S300、将液相的提取剂-油脂混合液进行洗涤及分离处理，得到昆虫油脂。

本发明的有益效果是：从环保、毒性角度出发，有机溶剂操作安全性较差，对人体健康和环境有影响，而本发明采用的饱和的正盐溶液比有机溶剂要安全很多，其次，从成本角度说，现有技术采用有机溶剂量较大，后期还存在回收的过程，而本发明使用的饱和的正盐溶液或硫酸量相对较小，原料成本，提取成本较低，设备投资少，能耗低，提高了能源昆虫油脂提取技术的经济性，有利于规模化生产。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述S100中制备虫浆的具体步骤如下：

将能源昆虫置于匀浆机中，在常温下，以8000rpm-18000rpm的速度匀浆的1min-5min，即可得到虫浆。

进一步，所述能源昆虫为虫龄10-20天的黄粉虫、黑水虻或竹虫。

进一步，所述S100中，所述饱和的正盐溶液为NaCl饱和溶液和KCl饱和溶液中的一种或两种。

进一步，所述S100中，所述硫酸的质量分数为1％-8％。

进一步，所述S100中，低温搅拌的温度为30℃-60℃，搅拌速率为1500rpm-2500rpm，搅拌时间为120min-180min。

进一步，所述S200中，料液分离的方式为离心或抽滤。

进一步，所述S300中制备昆虫油脂的具体步骤如下：

S310、将液相的提取剂-油脂混合液用去离子水洗涤，得到油-水混合相；

S320、将油-水混合相进行离心分离，得到昆虫油脂。

附图说明

图1为本发明所述能源昆虫油脂的提取方法的流程图；

图2为本发明实施例1黑水虻虫油-提取溶剂-虫浆混合物的照片。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1，提取黑水虻油脂：

一种能源昆虫油脂的提取方法，图1为提取方法的流程图，图2为黑水虻虫油-提取溶剂-虫浆混合物的照片，照片中上层漂浮一层昆虫油脂层，下层为沉淀的虫渣(即粗蛋白)，具体提取步骤如下：

S100、将20g虫龄13天的黑水虻步转入匀浆机中，开启匀浆机，常温充分匀浆，匀浆速度为16000rpm，匀浆时间为2min，得到虫浆，然后将虫浆与由饱和NaCl溶液和质量分数为3％硫酸所构成的油脂提取剂混合，在50℃条件下以1500rpm的速率机械搅拌120min，得到虫油-提取剂-虫渣混合物；

S200、将虫油-提取剂-虫渣混合物进行离心分离，离心速率为2500rpm，离心时间为8min，得到液相的提取剂-油脂混合液及固相的虫浆；

S300、将液相的提取剂-油脂混合液用100ml去离子水洗涤，得到油-水混合相，然后将油-水混合相进行离心分离，离心速率为3200rpm，离心时间为8min，得到昆虫油脂。

实施例2，提取黄粉虫油脂：

S100、将12g虫龄10天的黄粉虫转入匀浆机中，开启匀浆机，常温充分匀浆，匀浆速度为16000rpm，匀浆时间为2min，得到虫浆，然后将虫浆与由饱和KCl溶液和质量分数为2％硫酸所构成的油脂提取剂混合，在50℃条件下以1800rpm的速率机械搅拌140min，得到虫油-提取剂-虫渣混合物；

S200、将虫油-提取剂-虫渣混合物进行离心分离，离心速率为3200rpm，离心时间为7min，得到液相的提取剂-油脂混合液及固相的虫浆；

S300、将液相的提取剂-油脂混合液用200ml去离子水洗涤，得到油-水混合相，然后将油-水混合相进行离心分离，离心速率为3500rpm，离心时间为9min，得到昆虫油脂。

实施例3，提取竹虫油脂：

S100、将18g虫龄11天的黄粉虫转入匀浆机中，开启匀浆机，常温充分匀浆，匀浆速度为18000rpm，匀浆时间为1.5min，得到虫浆，然后将虫浆与由KCl-NaCl饱和溶液和质量分数为5％硫酸所构成的油脂提取剂混合，在60℃条件下以2000rpm的速率机械搅拌160min，得到虫油-提取剂-虫渣混合物；

S200、将虫油-提取剂-虫渣混合物进行离心分离，离心速率为3200rpm，离心时间为4min，得到液相的提取剂-油脂混合液及固相的虫浆；

S300、将液相的提取剂-油脂混合液用100ml去离子水洗涤，得到油-水混合相，然后将油-水混合相进行离心分离，离心速率为4000rpm，离心时间为8min，得到昆虫油脂。

另外，本发明采用的饱和的正盐溶液和硫酸组合，现有技术中采用无机酸处理，一般用强无机酸破碎细胞，使用量比较大(一般用量为干基质量的15％以上)，而且高浓度无机酸对设备腐蚀严重，本发明采用饱和的正盐溶液辅助硫酸，可以降低使用酸的浓度，在本发明中硫酸浓度控制在低于10％，这样一方面不用担心浓度高了对设备有腐蚀，另外也不会对环境有较大影响。本发明中所采用的饱和的正盐溶液不易与硫酸反应。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种能源昆虫油脂的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100、将由能源昆虫制得的虫浆与由饱和的正盐溶液和硫酸构成的油脂提取剂混合，低温搅拌，得到虫油-提取剂-虫渣混合物；

S200、将虫油-提取剂-虫渣混合物进行料液分离，得到液相的提取剂-油脂混合液；

S300、将液相的提取剂-油脂混合液进行洗涤及分离处理，得到昆虫油脂。

2.根据权利要求1所述的一种能源昆虫油脂的提取方法，其特征在于，所述S100中制备虫浆的具体步骤如下：

将能源昆虫置于匀浆机中，在常温下，以8000rpm-18000rpm的速度匀浆的1min-5min，即可得到虫浆。

3.根据权利要求2所述的一种能源昆虫油脂的提取方法，其特征在于，所述能源昆虫为虫龄10-20天的黄粉虫、黑水虻或竹虫。

4.根据权利要求1所述的一种能源昆虫油脂的提取方法，其特征在于，所述S100中，所述饱和的正盐溶液为NaCl饱和溶液和KCl饱和溶液中的一种或两种。

5.根据权利要求4所述的一种能源昆虫油脂的提取方法，其特征在于，所述S100中，所述硫酸的质量分数为1％-8％。

6.根据权利要求5所述的一种能源昆虫油脂的提取方法，其特征在于，所述S100中，低温搅拌的温度为30℃-60℃，搅拌速率为1500rpm-2500rpm，搅拌时间为120min-180min。

7.根据权利要求4所述的一种能源昆虫油脂的提取方法，其特征在于，所述S200中，料液分离的方式为离心或抽滤。

8.根据权利要求1所述的一种能源昆虫油脂的提取方法，其特征在于，所述S300中制备昆虫油脂的具体步骤如下：

S310、将液相的提取剂-油脂混合液用去离子水洗涤，得到油-水混合相；

S320、将油-水混合相进行离心分离，得到昆虫油脂。