CN1153213A - 酶法从湿蚕蛹制取蛹油、复合氨基酸和甲壳质 - Google Patents

Abstract

酶解法从湿蚕蛹制取蛹油、复合氨基酸和甲壳质的生物化学方法。将缫丝后的湿蚕蛹以稀碱液研磨，将蛹皮渣滤出制造甲壳质，对蛹蛋白浆采用碱性和中性两种蛋白酶相继酶介，经油水分离得蛹油和氨基酸复合液，氨基酸复合液经精滤，减压浓缩，喷雾干燥制造复合氨基酸粉剂。本发明工艺合理、生产周期短、操作安全、节省能源、产品质量好。提高了蚕蛹综合利用程度，体现了无废利用资源的方向。

Description

酶法从湿蚕蛹制取蛹抽，复合氨基酸和甲壳质

本发明是涉及采用两种蛋白酶由缫丝后湿蚕蛹制取高质量蛹油、复合氨基酸和甲壳质的生物化学方法。

蚕蛹是缫丝厂的副产物，含蛋白质、油脂和甲壳质。在已有的技术中，缫丝后湿蚕蛹的利用一般先通过烘干或太阳晒干，再用溶剂萃取或压榨脱油，然后再把脱脂蚕蛹经酸或酶水解为复合氨基酸。传统工艺生产周期长，原料常发生酸败腐臭，如此生产的蛹油，色泽深褐，目前只能用于工业，不能食用。

在专利申请号为90106417.3《一种复合酶解蚕蛹蛋白的方法》的专利中，提供了一种以鲜蛹为原料酶解蛋白的方法，其方法是：将鲜蛹先加水研磨，升温到60℃，然后加复合酶(木瓜蛋白酶和中性蛋白酶)酶解，升温灭酶活后，通过精滤， 灭菌得到蛋白水解液(复合氨基酸)。这种方法较前虽有所改进，但尚有以下问题：

1、该工艺中用的鲜蛹，可能不是缫丝后湿蛹，一般鲜蛹是指蚕茧剥开后新鲜蛹。这种情况下，被剥开的丝茧就不能按正常缫丝，而且剥茧加工相当费时，如果用这样的原料制作水解蛋白，成本较高。

2、该工艺中，将鲜蛹直接加水绞蛹研磨，水对蛹蛋白抽出率不高，研磨后蛹蛋白浆PH值要下降，还要加硷液将PH值调到酶解所需PH范围，这在工艺上不尽合理也不简化。

3、该工艺中没有提到对鲜蛹中含有的油脂是如何脱除的，蛹油占整个蛹体(按干基计)为25-30％(重量百分)，如工艺中不回收蛹油，不但是浪费资源，而且对水解蛋白质量有影响。若水解蛋白残油率高，产品质量下降。

4，该工艺中也没有提到可综合利用蛹皮渣生产甲壳质，而把这种宝贵资源当作废物丢掉了。

本发明的目的是。提供一种综合利用蚕蛹的酶法新工艺，即将缫丝后湿蚕蛹直接及时进行酶加工，可同时生产出高质量蛹油，复合氨基酸和甲壳质，生产工艺简单，蚕蛹资源得到充分利用，既没有三废产生，还有利于工厂环境净化。

本发明工艺具体说明如下：

一、蚕蛹酶解前的处理

缫丝湿蚕蛹在室温下用4-5倍体积(L/kg湿蚕蛹)0.08-0.1mol/LNaOH溶液进行研磨，湿蚕蛹中含水量为63-65％，既可促使蛹蛋白溶出，还可中和在蚕蛹中存在的游离腊肪酸，抑制油脂酸败。研磨液通过离心过滤，蛹蛋白浆(滤液)供下步酶解，蛹皮渣(滤渣)以1％碱洗，5％酸洗，1％碱煮脱去残余蛋白，油脂和色素，随后用高锰酸钾和亚硫酸盐漂白处理，水洗烘干后而得白色甲壳质。

二、蛹蛋白浆的酶解

蛹蛋白浆中蛹蛋白是与油脂结合在一起的，通过蛋白酶解为肽和氨基酸，使蛋白与油脂分离。酶解采用碱性蛋白酶和中性蛋白酶在下述条件下进行。

(1)、酶量，碱性蛋白酶∶湿蛹量为1∶180-250(重量比)酶活10万单位/(克)毫升，中性蛋白酶∶湿蛹量为1∶40-60(重量比)酶活5万单位/克

(2)、酶解温度：40-50℃(最佳在45℃左右)

(3)、酶解时间：5-8小时

(4)、酶解PH值：7-10(碱性蛋白酶PH8-10，中性蛋白酶PH7-8)。

在酶解时，将蛹蛋白浆按上述条件加入碱性蛋白酶，酶解温度维持在45℃下进行，整个酶解过程中PH不需调整，待酶解液的PH值下降到8-8.5范围时，随即按上述条件添加中性蛋白酶，酶介达6小时后，即告完成。碱性蛋白酶可用2709碱性蛋白酶、中性蛋白酶可用AS1398中性蛋白酶。

三、酶解后的处理

将酶解液升温到100℃达15分钟作灭酶处理，静置后离心分离，上层为淡黄色透明蛹油，油层下有一层磷脂乳浊层，可单独分离出，离心分离，回收其中蛹油，大部溶液层为氨基酸复合液，通过精滤减压浓缩和喷雾干燥为复合氨基酸粉剂。

下面是酶法从缫丝湿蚕蛹制取蛹油，复合氨基酸和甲壳质的工基流程

         加稀NaOH缫丝湿蚕蛹→研磨→过滤→    蛹皮渣→碱洗→酸洗→

                          碱煮→漂白→甲壳质

                        蛹蛋白浆  泵人酶解罐→加两种蛋白酶酶解→酶解液→升温灭酶→离心分离→蛹油

                                氨基酸复合液→精滤→减压浓缩→喷雾干燥→复合氨基酸粉剂

本发明的特点是：

1、采用本发明工艺，以缫丝厂湿蚕蛹为原料，可同时获得蛹油，复合氨基酸和甲壳质三种有用产品，提高了蚕蛹综合利用程度，体现了无废利用资源的方向。根据多次试验结果，每公斤湿蚕蛹(含水量为63.11-64.38％)可制取高质量蛹油69-77毫升，复合氨基酸粉剂152-171克，甲壳质9.8-12.4克。

2、本发明提供的工艺，紧凑合理、生产周期缩短，由于使用新鲜原料，保证了所制取三种产品的质量，特别是蛹油，由于采用本发明酶法脱脂技术，产品色浅透明，异味轻微，无酸败腐臭问题，经进一步加工，可供食用。

3、目前蚕蛹多采用溶剂脱脂，以120^#溶剂油(环己烷)萃取，需采取严格防爆，防火措施。本发明工艺，采用酶技术，催化反应条件温和，脱脂在常温常压下进行，劳动生产条件改善，操作安全。

4、本发明工艺推动了缫丝厂去丝湿蚕蛹的及时处理，不需再进行烘晒，既节省了能源，又净化了工厂环境。

实施例1：

取2.5Kg缫丝后湿蚕蛹，及时用10L0.08mol/L NaOH在室温(12℃)研磨二次，湿蚕蛹∶稀NaOH＝1∶4(Kg/L比)沉淀蛹皮渣滤出，以1％碱性5％酸洗10％碱煮脱去残留蛋白、油脂和色素，经漂白处理和水洗后烘干得甲壳质24.5克。上部滤液蛹蛋白浆的PH值为9.6，泵入酶介罐，升温到45℃，开动搅拌器，加入液体蛋白酶12.5ml克(10万单位/ml)在维持45℃下定时观察PH变化，2小时后PH下降到8.4，随即加入中性蛋白酶62.5克(5万单位/克)继续在45℃下酶介4小时，终了时，PH为7.5。然后升温煮沸15分钟，冷却到室温以3500rpm离心15分钟，收集上层蛹油，对油层下乳浊层再以3500rpm离心分离15分钟再次回收上层蛹油，共得173ml，剩余溶液层氨基酸经过精滤，减压浓缩和喷务干燥得复合氨基酸粉剂381克。

实施例2

取2.0Kg缫丝后湿蚕蛹，用10L0.08mol/LNaOH在室温下(15℃)研磨二次，湿蚕蛹∶稀NaOH液＝1∶5(Kg/L比)，沉淀蛹皮渣滤出，以1％碱洗，5％酸洗，10％碱煮脱去残余蛋白、油脂和色素，经漂白处理，水洗后烘干得白色甲壳质20.1。上部滤液蛹蛋白浆的PH为9.9，泵入酶解罐，升温到45℃，开动搅拌器，加入液体碱性蛋白酶10ml(10万单位/ml)维持45℃，定时观察PH值变化，在酶解后2小时20分钟PH值已下降到8.6，随即加入中性蛋白酶50克(5万单位/克)继续在45℃下酶介，6小时后PH为7.5，然后升温煮沸15分钟，共收集浅黄透明蛹油142ml(包括回收乳浊层中蛹油在内)，滤液氨基酸复合液经过精滤，减压浓缩和喷雾干燥共得复合氨基酸粉剂338克。(本批复合氨基酸产品检验结果总氮量为10.36％，氨基氮占总氮56.37％)。

Claims (4)

1.一种应用酶技术综合利用缫丝厂去丝湿蚕蛹，生产高质量蛹油、复合氨基酸和甲壳质的方法，本发明的特征是，将缫丝后湿蚕蛹，在酶解前加稀碱液研磨，形成蛹蛋白浆，将蛹皮渣滤出制造甲壳质；然后对蛹蛋白浆采用碱性和中性两种蛋白酶，相继酶解作用，使蛹蛋白分解为肽和氨基酸，而原为蛹蛋白所吸附的油脂得以解吸而游离出来，通过油水分离，可同时得到高质量蛹油和氨基酸复合液，氨基酸复合液进而加工为复合氨基酸粉剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于稀碱液研磨按湿蚕蛹4-5倍(L/Kg比)的0.08-0.1mol/LNaOH溶液对湿蚕蛹研磨，使蛹蛋白溶出，形成蛹蛋白浆。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于两种蛋白酶的酶解采用碱性蛋白酶和中性蛋白酶，相继在下述条件下对蛹蛋白进行酶解。

(1)、酶量。碱性蛋白酶∶湿蛹量＝1∶180-250(重量比)

                   酶活10万单位/(克)毫升

                   中性蛋白酶∶湿蛹量＝1∶40-60(重量比)

                   酶活5万单位/克

(2)、酶解温度：40-50℃

(3)、酶解时间：5-8小时

(4)、酶解PH值：7-10(碱性蛋白酶PH8-10

                      中性蛋白酶PH7-8)。

4、如权利要求1、3所述的方法，其特征在于两种蛋白酶采用2709碱性蛋白酶和AS1398中性蛋白酶。