（农产品加工及贮藏工程专业论文）黄粉虫氨基酸保健口服液的研究.pdf

y9 0 6 0 l o 关于学位论文原创性和使用授权的声明 本人所呈交的学位论文 是在导师指导下 独立进行科学研 究所取得的成果 对在论文研究期间给予指导 帮助和做出重要 贡献的个人或集体 均在文中明确说明 本声明的法律责任由本 人承担 本人完全了解山东农业大学有关保留和使用学位论文的规 定 同意学校保留和按要求向国家有关部门或机构送交论文纸质 本和电子版 允许论文被查阅和借阅 本人授权山东农业大学可 以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索 可 以采用影印 缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文 保密论文在解密后应遵守此规定 论文作者签名 可 复疡罗 导师签名 砀 茨彳 日期 伽6 6 门 山东农业大学硕士学位论文 摘要 黄粉虫是一种蛋白质含量丰富的优质昆虫蛋白资源 水解黄粉虫蛋白 不仅氨基酸种类齐全而且具有独特的香味和鲜味 将其制成营养丰富 且 有保健功能的复合氨基酸口服液 前景非常广阔 本研究以黄粉虫为原料 对不同温度下黄粉虫幼虫烘干的效果进行了研究 对胰蛋白酶水解黄粉虫 蛋白的最佳条件进行了研究 确定了最佳酶解工艺参数 并专门针对胰蛋 白酶水解率低的问题分别从脱脂 浸提 双酶水解 添加金属离子等方面 进行了提高水解能力的探讨 用活性炭对水解液进行了脱色实验 用b 一 环状糊精作为脱臭剂进行了脱臭实验 选取蜂蜜 白砂糖 柠檬酸进行调 味 最终确定黄粉虫氨基酸保健口服液的配方以及生产的工艺流程 并对 产品制定了产品质量指标 对投资生产口服液进行了风险性评估 主要实 验结果如下 1 不同温度对黄粉虫幼虫的烘干效果表明 采用1 0 0 和1 2 0 烘干黄粉虫 幼虫时 色泽 气味和口感香味较好 在1 0 0 条件下烘烤2 0 0 r a i n 对虫体 中的蛋白质和氨基酸破坏较轻 2 胰蛋白酶作为黄粉虫蛋白最佳水解酶制剂 其提取的最佳工艺条件为 酶用量为0 5 固液比为1 3 温度为6 0 p h 值为7 时间为7 h 3 针对胰蛋白酶水解率低的问题分别从脱脂 浸提 双酶水解 添加金属 离子等方面进行了提高水解能力的研究 结果表明 脱脂3 h 温度1 0 0 下浸提3 0 m i n o 5 胰蛋白酶 0 2 5 胰凝乳蛋白酶组合进行水解都可以 大大提高黄粉虫蛋白质的水解率 4 金属离子对胰蛋白酶水解能力具有抑制作用 测定结果表明 金属离 子钠 钾 钙 镁 锌等对胰蛋白酶都有很强的抑制作用 而且随着添加 量的增加抑制作用增强 其中钠 钾 钙离子影响相对较小 镁 锌离子 影响较大 但金属离子含量不超过1 0 m m o l l 时其对胰蛋白酶的抑制作用 就相对较弱 因此生产中要控制金属离子量使之低于1 0 m m o l l 5 酶解出来的氨基酸水解液颜色发黑影响感观 研究表明 温度为2 5 活性炭用量为2 5 的情况下 作用4 0 m i n 进行脱色可以达到较好的效果 6 酶水解后的黄粉虫水解液 具有特殊的香气 但也存有一定异味必需 进行脱除 选用6 一环状糊精作为脱臭剂进行实验 结果表明 2 o 的 黄粉虫氨基酸保健口服液的研究 一环状糊精脱臭2 h 可达到理想的脱臭效果 7 黄粉虫氨基酸水解液选取蜂蜜 白砂糖 柠檬酸进行调味 n 过l g 3 4 正交实验确定各因素对产品口感影响大小顺序依次为a c b 即蜂蜜 柠 檬酸 白砂糖 而且最佳配比组合为a 2 8 3 c l 即 蜂蜜5 白砂糖8 柠 檬酸0 1 关键词 黄粉虫 胰蛋白酶 氨基酸水解液 脱色 脱臭 山东农业大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h et e n e b r i om o l i t o rl c o n t a i n sh i g h p r o t e i n h y d r o l y s i st e n e b r i o m o l i t o rl p r o t e i nn o to n l yi n c l u d e sa l lk i n d so fa m i n oa c i d s b u ta l s oh a v ei t s u n i q u ef l a v o ra n dd e l i c i o u s n e s s u s i n gh y d r o l y s i st e n e b f i om o l i t o rl p r o t e i n t om a k ec o m p o u n da m i n oa c i dd 血1 kw i t hr i c hn u t f i o na n dh e a l t hf u n c t i o nh a s b r i g h tf u t u r e t l l i sr e s e a r c ht a k e st h et e n e b r i om o l i t o rla sr a wm a t e r i a l i ta n a i y z e st h e r e s u l t so fd r y e dt e n e b r i om o l i t o rll a r v a su n d e rd i f f e r e n tt e m p e r a t u r e sa n d a t t e m p t st of i n dt h eo p t i m a lp a r a m e t e ro fe n z y m o l y s i sa n dt h eb e s tc o n d i t i o n s u n d e rw h i c ht r y p s i nh y d r o l y z e st e n e b r i om o l i t o rl p r o t e i n b a s e do nt h e p r o b l e mo ft h ew e a kh y d r o l y z i n gr a t eo ft r y p s i n t h i sp a p e rd i s c u s s e sh o wt o i m p r o v et h eh y d r o l y z a t i o no ft r y p s i nf r o ms e v e r a la s p e c t s s u c ha sd e g r e a s i n g l e a c h i n g s o a k i n ga n dh y d r o l y s i n gw i t hd o u b l ee n z y m e s a d d i n gm e t a l l i ci o na n ds o o n t h ed e c o l o r i n ge x p e r i m e n tt ot h eh y d r o l y z i n gl i q u i dw i t ha c t i v ec a r b o n a n dt h ed e o d o r i n ge x p e r i m e n tw i t l lb c r i c o i dd e x t r i na st h ed e o r d o f i n g m a t e r i a la r ec a r r i e do u t h o n e y s u g a ra n dc i t r i ca c i da r eu s e df o rs e a s o n i n g 1 1 1 e p r e s c r i p t i o na n dp r o d u c i n gp r o c e d u r e so fh e a l t h c a r eo r a ll i q u i do f t e n e b r i om o l i t o rl a r em a d e t h i st h e s i ss e t sd o w nt h eq u a l i t ys t a n d a r do ft h e p r o d u c t sa n dt h er i s k i n ga s s e s s m e n tf o rt h ei n v e s t m e n t t h ef o l l o w i n ga r et h e m a i nr e s u l t so f t h e s ee x p e r i m e n t s 1 i nt h ee x p e r i m e n to fd r y i n gt e n e b r i om o l i t o rll a r v a su n d e rd i f f e r e n t t e m p e r a t u r e s i ts h o w st h a tt h et e m p e r a t u r eu n d e rw h i c ht h ec o l o ro f t h el a r v a s b e s ta n dt h ef l a v o rb e a e ra r e l 0 0 a n d1 2 0 i ti su n d e r1 0 0 a n df o r2 0 0 m i n u t e st h a tt h ep r o t e i na n da m i n oa c i d so f r o a s t e dl a r v a sa r el e s sd a m a g e d 2 a st h eb e s th y d r o l y z i n ge n z y m e so ft e n e b r i om o l i t o rl p r o t e i n t r y p s i ni s e x t r a c t e di nt h ef o l l o w i n go p t i m u me x t r a c t i n gt e c h n o l o g i c a lc o n d i t i o n s t h e c o n t e n to f e n z y m ei s0 5 t h es o l i dt ol i q u i dr a t i oi s1 3 p hv a l u ei s7a n d t a k e s7h o u r si n6 0 3 b a s e do nt h ep r o b l e mo ft h el o wh y d r o l y z i n gr a t eo ft r y p s i n t h i sp a p e r d i s c u s s e sh o wt oi m p r o v et h eh y d r o l y z a t i o nr a t eo f t r y p s i nf r o ms e v e r a la s p e c t s 3 黄粉虫氨基酸保健口服液的研究 s u c ha sd e g r e a s i n g s o a k i n g s o a k i n ga n dh y d r o l y s i n gw i t hd o u b l ee n z y m e s a d d i n g m e t a l l i ci o na n ds oo i l t h eb e s tc o n d i t i o n st oi m p r o v et h eh y d r o l y z a t i o no f t r y p s i na r ed e g r e a s i n gf o r3h o u r s s o a k i n gf o r3 0m i n u t e su n d e r1 0 0 c a n d h y d r o l y z i n g w i t ht h ec o m b i n a t i o no f o 5 t r y p s i n a n do 2 5 o f c h y m o t r y p s i n o g e n m e t a l l i ci o nh a sr e s t r a i n i n ge f f e c t so nt h e h y d r o l y s i s o ft r y p s i n t h e e x p e r i m e n ts h o w st h a tm e t a l l i c i o nn a t r i u m k a l i u m c a l c i u m m a g n e s i u ma n d z i n c u mh a v eg r e a tr e s t r a i n i n ge f f e c t m o r e o v e gt h em o r et h e ya r ea d d e d t h e g r e a t e rt h ee f f e c tw i l lb e 1 1 1 ee f f e c to f n a t r i u m k a l i u ma n dc a l c i u ma r ew e a k e r w h i l em a g n e s i u ma n dz i n c u ma r es p o n g e r w h e nt h ec o n t e n to fm e t a l l i ci o ni s n o to v e rl0 m m o l l t h ee f f e c ti sr a t h e rw e a ls ot h ea m o u n to fm e t a l l i ci o n s h o u l db ec o n t r o l e dt ob eu n d e rl0 m m o i l 4 1 1 1 ec o l o ro fh y d r o l y z i n gl i q u i do fm i n oa c i d sa p p e a r st ob eb l a c k h o w e v e r w h e nw ed e c o l o ru n d e r2 5 cw i t h2 5 a c t i v ec a r b o nf o r4 0m i n u t e s i tl o o k s b e t t e r 5 h y d r o l y z i n gl i q u i do fr n i n oa c i d sh a ss p e c i a lf l a v o gb u ti ta l s oh a sc e r t a i n o d o rn e e d e dt od e l e t e s oad e o d o r i n ge x p e r i m e n tw i t h1 3 c r i c o i dd e x t r i na s t h ed e o r d o r i n gm a t e r i a li sm a d e i ts h o w st h a ti ti sb e u e rt od e o d o u rf o r2h o u r s w i t h2 o 1 3 c r i c o i dd e x t r i n 6 t h eh y d r o l y z i n gl i q u i do fa m i n oa c i d st e n e b r i om o l i t o rl c h o o s eh o n e y s u g a ra n dc i t r i ca c i df o rs e a s o n i n g t h r o u g ht h ee x p e r i m e n to fl 9 3 4 t h eo r d e r o f d e g r e et h a tt h e s et h r e ei n g r e d i e n t sa f f e c t st h et a s t eo f t h ep r o d u c ti sa c b a n dt h eb e s ta l l o c a t i o n si sa 2 8 3 c i t h a ti s 5 h o n e y 8 s u g a ra n do 1 c i t r i ca c i d k e yw o r d s t e n e b r i om o l i t o rl t r y p s i n h y d r o l y z i n gl i q u i do fa m i n oa c i d s d e c o l o r d e o d o u r 4 山东农业大学硕士学位论文 1 引言 昆虫是目前地球上尚未被充分开发利用的最大的生物资源宝库 昆虫 的种类估计在2 0 0 万种左右 约占整个动物界种类的2 3 以上 而植物的 已知种类 包括细菌在内 仅为3 3 5 万种 只有昆虫种类的1 3 左右 昆 虫的生物量大 可能超过所有动物的总生物量 而且它的食物转换率高 繁殖速度快 蛋白质含量高 其中确定可食用的达3 6 5 0 余种 昆虫类食 品以其味道鲜美 高蛋白 低脂肪 低热量 多维生素 多微量元素等特 点深受人们喜爱 具有非常诱人的开发前景 被人们称为 二十一世纪的 食品 冯彦博 2 0 0 2 黄粉虫 也叫大黄粉虫 黄粉甲 俗称面包虫 属昆虫纲 鞘翅目 拟步行虫科 粉虫属 广泛分布于我国的黑龙江 辽宁 甘肃 四川 山 东 湖北等省区 其生长周期为一年一代或两代 赵大军 2 0 0 0 整个 生长过程可分为卵 幼虫 蛹 成虫四个阶段 属于完全变态的昆虫 既 是一种大型仓贮害虫和生理 遗传学实验材料 又为极具开发潜力的重要 资源昆虫 素有 动物蛋白饲料之王 的称誉 长期以来 由于对其缺乏 系统的研究 因此开发利用较少 相当 部分作为饲料 大量的营养资源 被浪费 而黄粉虫具有丰富的营养成分 味道鲜美 是值得开发利用的一 种昆虫 1 1 黄粉虫的人工饲养 黄粉虫属于世界性分布 5 0 年代传入我国 该虫作为珍禽及药用动 物的活饲料已有1 0 0 多年的历史 国内外均有民间饲养的记录 黄粉虫食 性杂 食料来源广 生活力强 宣饲养 效益高 作为经济动物的饲料可 使其生长快 抗病力强 繁殖量大 存活率高 饲养效果明显优于蚯蚓 蝇蛆等饲料 自2 0 世纪8 0 年代以来 在黄粉虫的规模饲养研究上有了突 破性进展 1 9 8 6 年人工饲养通过了技术鉴定 v a l e n t i n e 在1 9 3 1 年就对黄粉虫成虫的嗅觉敏感性进行了研究 以后 很多人陆续对它的繁殖 交配特性及其影响因子等进行了报道 尤其是对 黄粉虫的遗传特性 生长调节物质的研究意义重大 a r e d s e 首次报道了 黄粉虫对电磁场的反应能力 后来其他人的研究也证实了电磁场对黄粉虫 黄粉虫氮基酸保健口服液的研究 的生物学特性有着明显的作用 可影响其生长和繁殖力 目前 国内的研 究主要集中在黄粉虫的生物学特性 饲养条件 饲养技术 规模化饲养方 面 这为大规模工厂化生产提供了依据 但在食用和饲用的实际应用方面 规模仍不大 所占比重不高 函待大力发展 值得注意的是 在长期的饲 养过程中 人们发现大部分黄粉虫品系退化严重 活力下降 对饲料偏嗜 分化严重 山东农业大学昆虫研究所杂交培育出的g h 一1 g h 2 新品系 均表现出体质健壮 活泼机敏 产卵量大 孵化率高 饲料转化率高等特 点 目前 对培育成功的2 个品系正加大繁育力度 向规模化 集约化和 工厂化发展 总之 目前该虫已进入产业化人工饲养阶段 白耀羽 2 0 0 3 1 2 黄粉虫的营养价值 1 2 1 黄粉虫的成分分析 黄粉虫是一种高蛋白 高脂肪 氨基酸含量较全面的昆虫资源 被誉 为 动物的营养宝库 并可进行加工 使其具有更好的饲用 药用和食 用价值 黄粉虫虫体粗蛋白含量最高可达到5 6 5 8 氨基酸种类齐全 共1 8 种 且含人体所需的8 种必需氨基酸以及组氨酸 其必需氨基酸含量占 氨基酸总量的3 9 1 4 基本达到了f a o w h o 建议的优良蛋白质必需氨 基酸应占氨基酸总量4 0 的标准 黄粉虫蛋白与其它优质动物蛋白相比较 毫不逊色 其营养价值甚至还要高于其它的动物蛋白 因此它更是一种优 质的蛋白资源 赵大军 2 0 0 0 黄粉虫的脂肪中不饱和脂肪酸所占比例 较大 其p s 值明显高于牛 羊 鸡 猪等食物 其脂肪含量因季节和虫 龄期的不同会有所差异 蛹和越冬幼虫脂肪含量高 蛹含脂肪3 0 4 0 幼虫含脂肪3 7 6 成虫和生长期幼虫脂肪含量较低 分别为1 9 2 0 和 2 7 3 0 此外 黄粉虫还含有很多的糖类 矿物质 微量元素和维生素 每1 0 0 9 黄粉虫含k 1 3 7 0 m g n a 6 5 6 m g c a l 3 8 m g p 6 8 3 m g m 9 1 9 4 m g f e 6 5 m g z n l 2 2 m g c u 2 5 m g m n l 3 m g s e 4 6 2ug 每1 0 0 9 黄粉虫含 维生素b 1 6 51 tg b 2 5 2 0 g e 4 4 0 l tg d 1 0 4 5ug a 山东农业大学硕士学位论文 表1 黄粉虫蛋白质的氨基酸组成及含量分析结果 t a b l e1t h er e s u l to f t h ea m i n oa c i da n a l y s i so f t e n e b r i om o l i t o rl 7 黄粉虫氨基酸保健口服液的研究 名称 表2 黄粉虫与其它食品主要营养成分比较 t a b l e2n u t r i t i o nc o m p o n e n tc o m p a r i s o no f t a n e b r i om o l i t o rl w i t ha n o t h e rf o o d s 水分蛋白质脂肪 碳水化合物其它 含量比率含量比率含量比率含量比率含量比率 表3 黄粉虫与其它食品微量元素含量比较 m g 1 0 0 9 t a b l e3t h em i c r o e l e m e n tc o m p a r i s o no f t e n e b r i om o l i t o rl w i t ha n o t h e rf o o d s r a g 1 0 0 9 名称 kn ac a m g f e m nz nc up s e u 曲 黄粉虫1 3 7 0 6 5 61 3 81 9 46 51 31 2 22 56 8 3 4 6 2 鸡蛋 1 2 91 3 2 3 991 80 0 10 9 30 0 51 1 19 0 猪肉 2 3 86 1 561 41 4 o 叭2 90 1 31 3 89 4 牛肉 2 1 04 8 661 32 20 0 61 7 70 1 01 5 93 9 5 羊肉1 4 7 9 0 6l l1 71 70 0 82 2 l0 1 11 4 5 3 4 7 鲫鱼7 9 8 6 1 13 11 51 20 0 23 5 80 0 61 1 4 1 1 4 牛奶 1 2 0 4 5 81 1 41 90 10 o l0 3 80 1 68 7 2 5 大豆 1 4 6 91 11 8 92 8 37 22 4 14 11 0 24 7 8 1 4 8 1 花生 5 2 81 61 31 2 01 40 6 62 4 90 6 01 1 4 4 2 8 蚕蛹 2 7 21 4 0 28 11 0 32 6 0 6 4 6 1 7 o 5 3 2 0 71 1 1 8 山东农业大学硕士学位论文 表4 黄粉虫与其它食品维生素含量比较 t a b l e4t h ev i t a m i nc o m p a r i s o no f t e n e b r i om o l i t o rl w i t ha n o t h e rf o o d s 1 2 2 黄粉虫的营养价值及保健作用 黄粉虫的组织9 0 以上可作为饲料或食品 很少有废弃物 黄粉虫蛋 白质含量高 含有种类齐全的必需氨基酸 可以作为高蛋白食品 是理想 的人类食用蛋白质食品 黄粉虫的核黄素和v e 含量都很高 v e 有保护 细胞膜中的脂类免受过氧化物损害的抗氧化作用 是一种不可缺少的营养 素和药品 黄粉虫脂肪含有丰富的不饱和脂肪酸 可提纯作为医用和化妆 品用脂肪 黄粉虫脂肪能提高皮肤的抗皱功能 对皮肤病也有一定的治疗 和缓解症状的作用 黄粉虫表皮中还含有几丁质和几丁聚糖 有降低血压 的作用 还可以用来制作具有活化细胞 抗菌 止血作用的人工皮肤 可 作为食品稳定剂 乳化剂 防腐剂和澄清剂等 另外 通过小鼠实验初步说明 黄粉虫具有一定的促进生长 益智 抗疲劳和抗组织缺氧的营养保健作用 杨兆芬等研究指出 杨兆芬 1 9 9 9 黄粉虫幼虫干粉滤液具有较好的抗疲劳 延缓衰老和降低血脂及促进胆固 醇代谢的功能 并能提高小鼠外周淋巴细胞转化和降低骨髓微核率 黄粉 虫在活血强身 治疗消化系统疾病及康复治疗 老弱病人群的基本营养补 充方面有着切实的辅助作用 开发黄粉虫蛋白食品对人类需求有较强的吸 引力 1 2 3 黄粉虫作为食品的安全性 关于黄粉虫的安全毒理性陕西省粮食学校的陈彤等人做了较系统的 黄粉虫氨基酸保健口服液的研究 研究 陈彤 1 9 9 7 具体如下 在黄粉虫l 号样品的大鼠9 0 天喂养试验 中 试验组大鼠有异常现象 高剂量组大鼠的脏器切片及血液检验证明 经普通方法加工的黄粉虫食品具有少量毒素 使动物肝肾组织有不同程度 的损伤 因而继续用不同方法加工成黄粉虫2 号和黄粉虫3 号样品 又进 行了两次9 0 天喂养实验 结果证实黄粉虫3 号样品对动物体安全无毒 因此 只有经严格清杂技术处理的黄粉虫方能作为食品 黄粉虫1 2 3 号三总组样品主要在于样品前处理方法不同 1 2 号样品因排杂工艺不完 善 未能彻底排除虫体杂物及毒素而未能通过安全评价 3 号样品在综合 前两种加工方法的基础上刺激虫体分泌杂物 因而排毒较彻底 试验证明 黄粉虫体内少量毒素主要来自消化道和部分腺体分泌物 加工食品时必须 将其彻底排除 方能安全食用 表5 黄粉虫安全毒理性实验观察袭 t a b l e5t h et a b l eo f s a f e t yt o x i c o l o g i c a l l ye x p e r i m e n t a b o u tt e n e b r i om o l i t o rl 1 3 黄粉虫食品的开发利用 1 3 1 传统加工品 1 3 1 1 初加工产品 1 3 1 1 1 油炸黄粉虫 黄粉虫的幼虫 蛹经过排杂处理 烫漂 沥干水分 再经过爆炒或油 炸 加入调味料即可食用 营养丰富 风味独特 1 0 山东农业大学硕士学位论文 1 3 1 1 2 速冻黄粉虫 将黄粉虫洗净 经过排杂处理后整形 挑选 然后装入食品级塑料袋 中封口 送到速冻车间速冻 产品可在一1 8 c 贮藏 1 3 1 1 3 黄粉虫罐头的加工 选择体态完整的黄粉虫幼虫或蛹 经过清蒸 红烧 油炸 五香腌制 等不同的调昧工艺 制成风味各异的罐头 使其具有耐藏 营养丰富 口 味独特 食用方便的特点 工艺流程为 虫体清理除杂一清洗一固化一调味一装罐一排气一密封一杀菌一保 温检验一冷却一成品 1 3 1 1 4 汉虾粉 系列产品的制作 黄粉虫经排杂处理 再经消毒 固化 烘干后磨成粉 称为 汉虾粉 具体工艺流程如下 虫体清理去杂一清洗一固化一脱色一烘烤一研磨一筛分一成品 可做为食品原料 制成汉虾食品 在饼干中加入7 的汉虾粉 味美 可口 蛋白质含量提高一倍 膨化食品中加入5 的汉虾粉可使食品香酥 可口 营养丰富 将汉虾粉加入酥糖或月饼里 可制成特殊风昧的 汉虾 酥糖 和 汉虾月饼 加到面包里可以制成虫香味浓郁 氨基酸含量很 高的营养型面包 1 3 1 2 深加工产品 1 3 1 2 1 黄粉虫虫浆的加工 选用鲜黄粉虫经过去杂处理 清除消化道内分泌物 然后清洗干净 磨浆 同时配以食用油 豆粉 芝麻 辣椒等辅料 配制成酥糖馅 月饼 馅等各种点心馅来制作加工点心 其工艺流程如下 鲜黄粉虫一清理去杂一清洗一磨浆一调配一成品 1 3 1 2 2 黄粉虫酱油的加工 选用体态完整 气味正常 无腐烂的新鲜黄粉虫 经严格清理除杂 加水磨浆 然后调p h 值 加入酶水解蛋白质 再经过滤 杀菌 调味调 色等工序制成 黄粉虫酱油营养丰富 味道鲜美 香味浓郁 无不良后味 经检测 氨基酸含量高于1 6 8 m 1 0 0 m l 富含钠 钾 铁 钙等多种微量 元素 维生素和一些功能性成分 兑5 倍水后的味道可与普通酱油相媲美 黄粉虫氨基酸保健口胀液的研究 因此该产品是一种营养价值高 很有发展前途的调味品 具体工艺流程如 下 鲜黄粉虫一清洗一拣选一加3 倍水磨浆一调p h 值一加酶水解一水浴 加热一灭酶一粗虑一调p h 值一杀菌一调味调色一搅拌一过滤一分装一封 口一检验一成品 1 3 1 2 3 黄粉虫保健酒的加工 选用老熟的黄粉虫 经清理去杂 固化 烘干脱水后 配以红枣 枸 杞放入白酒中浸泡1 2 个月即成 这种补酒颜色红润 口味甘醇 具有 安神 养心 健脾 通络活血等功效 此外 还可以通过向白酒里面添加 黄粉虫粉末的方法 使里面的有效成分浸提完全 以提高虫酒的保健功能 1 3 2 高新技术系列产品 1 3 2 1 黄粉虫冲剂的加工 将成熟黄粉虫幼虫经清理去杂 脱脂 脱色等处理 采用喷雾干燥等 工艺制成乳白色粉状冲剂 其蛋白质 微量元素 维生素含量丰富 适合 配制滋补强身的饮料及各种冷饮食品 具体工艺流程 虫体清理去杂一清洗一固化一脱脂一脱色一研磨一过滤一均质一喷 雾干燥一成品 1 3 2 2 黄粉虫蛋白粉的制取 黄粉虫经清理除杂 灭菌 烘干 粉碎 然后采用加盐或加碱法使虫 体蛋白质充分溶解 然后可以采用等电点 盐析或透析等方法 使蛋白质 凝聚沉淀 再把沉淀烘干 即得黄粉虫蛋白粉 具体工艺如下 虫体清洗除杂一软化一杀菌一烘干一脱色 脱臭一洗涤一破碎一提取 分离一洗涤一烘干一粉碎一筛分一成品 1 3 2 3 黄粉虫氨基酸水解液的制取 黄粉虫中蛋白质的氨基酸组成合理 可制取氨基酸产品 也可以进一 步用于加工保健产品 食品强化剂 也可以用作治疗氨基酸缺乏症的药品 一般水解的方法有酸水解 碱水解和酶水解三种方法 我们现在大都采用 酶水解法 具体工艺流程如下 鲜黄粉虫一挑选一洗涤一烘烤一磨粉一脱脂一浸提一调p h 值一加酶 一灭酶一调p h 值一第2 次加酶一灭酶一过滤一调配一杀菌一冷却一黄粉 1 2 山东农业大学硕士学位论文 虫氨基酸水解液 1 3 2 4 黄粉虫酶解制成胶囊 首先对黄粉虫加酶水解 使蛋白质分解成氨基酸 在此基础上添加一 些功能性食药兼用的原料 然后经浓缩 喷雾干燥 或冻干 等工艺过程 最后制成胶囊 1 3 2 5 黄粉虫功能饮料的加工 前几年国内市面上见到的饮料多数是单纯的为了解渴 而具有保健功 能的还不多见 近期在一些大城市的商场中出现了一定数量的功能饮料 但是大多数都是通过人工添加的营养物质 我们可以利用黄粉虫直接酶解 得到的氨基酸水解液进行调配 加工成含有各种氨基酸的全营养型功能饮 料 饮料中含有大量游离氨基酸 易被人体吸收 维生素和微量元素的含 量也较高 是一种新型的营养保健饮料 具有很高的营养价值 适合于运 动员 婴幼儿 青少年及重体力劳动者饮用 另外 还可以将黄粉虫蛋白与其它各种乳饮料中所含蛋白 按一定比 例进行科学搭配 使动 植物蛋白得以互补 各种氨基酸构成比较平衡 从而提高饮料中蛋白质的生物价 1 3 2 6 甲壳素和壳聚糖的制取 黄粉虫成虫的骨骼 鞘翅 幼虫的表皮 蛹壳都是由几丁质构成的 可将黄粉虫除去蛋白质 脂肪后制取甲壳素 将甲壳素进一步脱乙酰基即 得可溶性甲壳素即壳聚糖 具体工艺流程如下 黄粉虫虫体一酸浸提一碱煮一脱色一还原一干燥一甲壳素一碱浸提 一水洗一干燥一壳聚糖 甲壳素和壳聚糖及其衍生物具有无毒 无味 可生物降解等特点 在 食品中可作絮凝剂 填充剂 增稠剂 脱色剂 稳定剂 防腐剂及人造肠 衣 保鲜包装膜等多种用途 1 4 黄粉虫食品开发的前景 黄粉虫营养丰富 必需氨基酸比值与人体所需比值接近 尤其与婴幼 儿所需比值相符 黄粉虫脂肪也优于其它的动物脂肪 而且含有较丰富的 维生素e b 2 同时黄粉虫还可以作为有益微量元素的转化 载体 通过 饲料加入无机盐 转化为各种生物态有益元素 成为具有保健功能的食品 黄粉虫氨基酸保健口服液的研究 补充人体所需的微量元素 但是黄粉虫加工中必须严格清杂排毒保证食用 的安全性 我国二十一世纪食品工业发展的战略方向是重视提高发展营养功能食 品 特别强调食品的营养保健功能 把营养与功能结合通过现代科技培养 分离 提取重组研制开发具有预防疾病 病后康复 增加免疫功能 辅助 疗效的功能食品及人体必需营养要求的功能食品 目前黄粉虫的研究开发 利用还处于初级阶段 特别是在食品中的应用还有待于进 步的开发 我 们除了要巩固发展那些传统的加工品外 还要加快医疗滋补保健品的开发 步伐 通过进一步深入地对黄粉虫营养成分分析 明确其保健功能的作用 机理 开发出具有影响力的保健功能食品 随着人类对保健食品的认识 黄粉虫食品将会成为二十一世纪最受欢迎的食品 1 5 本课题研究的目的及意义 1 5 1 研究目的 1 根据黄粉虫自身特点选择合适的酶制剂用以水解蛋白质制取黄粉 虫氨基酸口服液 2 通过实验确定酶解的最佳工艺参数 3 针对单一酶水解蛋白质水解率低的问题 采用脱脂 浸提 双酶 水解 添加激活剂或者抑制剂 金属离子c u f e 等 处理 探讨 提高蛋白水解率的途径 4 最终确定制取功能性黄粉虫氨基酸保健口服液的最佳工艺流程及 参数 1 5 2 本课题的意义 氨基酸是一类具有特殊重要意义的化合物 是机体生长发育 强壮防 老所必需的营养物质 也是机体调节代谢功能 增强抗病能力所需的有效 物质 特别是8 种必需氨基酸 人体内不能合成它们 必须直接从食物中 得到 营养实验证明 没有这8 种氨基酸就会发生由于缺乏营养所引起的 疾病 氨基酸在医药上也有很大的用途 现在手术中输液都加有各种氨基 酸 使患者的抵抗力增强 同时也增加营养 医学研究证明 蛋白质氨基 酸是人体第一大营养素 它对人体新陈代谢起决定作用 随着人民生活水 平的提高 人们对摄入的营养物质的要求越来越高 尤其是幼儿 青少年 1 4 山东农业大学硕士学位论文 的健康成长 疾病患者的康复 都迫切需要高质量的营养物质 所以有效 开发氨基酸食品是很有必要的 氨基酸系列产品是高科技生物工程的产 物 具有提高人体免疫力 促进新陈代谢 延年益寿之功效 而黄粉虫中 蛋白质的氨基酸组成合理 可制取氨基酸产品 也可以进一步用于加工保 健产品 食品强化剂 也可以用作治疗氨基酸缺乏症的药品 目前黄粉虫原形食品在外观上很难让人接受 而且黄粉虫食品大部分 都只是一些初加工产品 附加值也不高 而黄粉虫氨基酸口服液氨基酸种 类齐全 配比台理 含量高 能适应广大消费者的需求而且具有较强的保 健作用 因此开发黄粉虫氨基酸保健口服液意义重大 黄粉虫氨基酸保健1 2 1 服液的研究 2 材料与方法 2 1 试验原料 黄粉虫幼虫 山东农业大学植物保护学院昆虫实验室提供 蜂蜜 慈溪市怡康蜂业有限公司纯净蜂蜜 2 2 主要试剂 试剂名称生产单位 甲醛烟台三和化学试剂有限公司 氢氧化钠天津市大茂化学试剂厂 盐酸天津市科密欧化学试剂开发心 柠檬酸 天津大茂化学试剂厂 氯化钾天津大茂化学试剂厂 p h 缓冲剂天津傲然精细化工研究所 氯化钠济南市化工研究所 氯化铜天津市科密欧化学试剂开发中心 氯化钙天津市博迪化工有限公司 氯化铁天津市博迪化工有限公司 氯化亚铁天津市博迪化工有限公司 氯化锌天津市博迪化工有限公司 硫酸镁天津市博迪化工有限公司 石油醚天津市恒星化学试剂有限公司 1 3 一环状糊精上海山浦化工有限公司 胰蛋白酶 1 2 5 0 美国s o l a r b i o 公司进口分装 木瓜蛋白酶 美国s i g m a 公司进口分装 胰凝乳蛋白酶丹麦科 汉森 2 3 主要仪器设备 名称 p b 2 0 3 一n 电子精密天平 d e c t a 3 2 0 p h 计 纯级 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 产地 梅特勒一托利多仪器 上海 有限公司 梅特勒一托利多仪器 上海 有限公司 1 6 山东农业大学硕士学位论文 8 8 1 型定时恒温磁力搅拌器 h h 一6 数显恒温水浴锅 s h b i i i 循环水式多用真空泵 8 0 2 b 台式离心机 气流烘干器 电热套 1 6 5 0 c m r e 5 2 a a 型旋转蒸发器 w d 8 5 0 c m g 5 5 7 8 m t w 微波炉 b c d 一1 9 2 k 型t c l 冰箱 海菱h l 2 0 0 型粉碎机 2 4 技术路线 上海司乐仪器厂 国华电器有限公司 郑州长城仪器厂 上海安亭科学仪器厂 巩义市英峪予华仪器厂 上海沪西分析仪器厂 上海亚荣生化仪器厂 乐金电子 天津 电器有限公司 t c l 集团股份有限公司 上海海菱电器有限公司 黄粉虫氨基酸保健口服液的研究 2 5 分析方法 2 5 1 试剂的配制 2 5 1 10 1 m o l l 的n a o h 标准溶液 配制 称取4 1 7 9n a o h 纯度为9 6 加蒸馏水溶解 并稀释至1 0 0 0 得0 1 m o l l 的n a o h 溶液 标定 精确称取0 2 9 在1 0 5 一1 1 0 c 烘至恒重的基准邻苯二甲酸氢钾 溶于5 0 m l 新煮沸过的冷水中 加2 滴酚酞指示剂 用配好的n a o h 溶液滴定至溶液呈粉红色 同时作空白实验 结果表示 c n a o h i r g v 1 v 2 0 2 0 4 2 式中 c n a o h 氢氧化钠标准溶液之物质的量浓度 m o l l m 邻苯二甲酸氢钾之质量 g v 1 氢氧化钠溶液之质量 m l v 2 空白实验氢氧化钠溶液之质量 m l 0 2 0 4 2 与1 0 0m l n a o h 标准溶液 c n a o h 1 0 0 0m o l l 相当的基 准邻苯二甲酸氢钾的质量 g 2 5 1 20 1 m o i l h c l 标准溶液 配制 量取9 m l h c i 力口适量水并稀释至1 0 0 0 m l 标定 准确称取0 1 5 9 在2 7 0 3 0 0 干燥到恒重得基准无水碳酸钠 加 5 0 m l 水使之溶解 加1 0 滴溴甲酚绿甲基红混合指示剂 用配好得h c l 溶 液滴定至溶液由绿色转变为紫红色 煮沸2 m i n 冷却至室温 继续滴定至 溶液由绿色变为暗紫色 同时做空白试验 结果表示 c h c l m l v 2 o 0 5 3 0 式中 c 饵c 1 盐酸标准溶液之物质的量浓度 m o l l r n 无水碳酸钠之质量 g 山东农业大学硕士学位论文 v 1 盐酸溶液之用量 m l v 2 空白实验盐酸溶液之用量 m l 0 0 5 3 0 与1 0 0m lh c i 标准溶液 c h c i i 0 0 0m o l l f f 当的无水碳 酸钠的质量 g 2 5 1 3 中性甲醛溶液 量取2 0 0 m l 甲醛溶液于4 0 0 r n l 烧杯中 置于电磁搅拌器上 边搅拌 边用o 0 5 m o l l 得氢氧化钠溶液调至p h 8 2 2 5 2 黄粉虫中水分的测定方法 鲜黄粉虫幼虫用开水烫过 凉干表面水作为鲜样品 置于6 0 6 5 c 下 烘干至恒重 作为干样品 重量法 x v m w 1 0 0 式中 w 黄粉虫鲜样品重 g m 黄粉虫干燥后的重量 g x 黄粉虫样品含水量 2 5 3 氨基氮含量用甲醛滴定法测定 氨基酸为两性电解质 在接近中性的水溶液中全部解离为双极离子 当甲醛溶液加入后 与中性的氨基酸中的非解离型氨基反应 生成单羟甲 基和二羟甲基诱导体 此反应完全定量进行 加入的甲醛目的是消除氨基 酸中的氨基 因为在氢氧化钠中和羧基时氨基会影响氢氧化钠的用量 其 离子反应式如下 r c h c o o 一一r c h c o o h ii 1 n h 2n h 2 r c h c o o 一 h c h o r c h c o 2 n h 2n h c h 2 0 h 黄粉虫氨基酸保健口服液的研究 r c h c o o h c h o r c h c 0 0 il 3 n h c h 2 0 hh 0 2 h c n c h 2 0 h 吸取黄粉虫水解液5 0 m l 置于1 0 0 m l 容量瓶中 加蒸馏水至刻度 混匀后吸取2 0 r a l 置于2 0 0 m l 的烧杯中 加入6 0 m l 的蒸馏水用磁力搅拌 器搅拌均匀 用0 0 5 m o l 几的氢氧化钠滴定至酸度计指示p h 8 2 时 记录下 氢氧化钠标准溶液m l 数 供计算总酸含量 在同一烧杯中加入1 0 m l 中性 甲醛溶液 搅拌均匀 再用上述氢氧化钠标准溶液继续滴定至酸度计指示 p h 9 2 为止 记录消耗氢氧化钠标准溶液m l 数 同时取8 0m l 蒸馏水置于另一2 0 0 m l 洁净烧杯中 先用氢氧化钠标准溶 液调至p h 8 2 此时不计碱消耗量 再加入1 0 0 m l 中性甲醛溶液 用 o 0 5 m o l l 氢氧化钠标准溶液滴定至p h 9 2 作为试剂空白实验 氨基氮含量 v l v 2 x c x o 0 1 4 xl o o m x 2 0 1 0 0 式中 v l 指加入甲醛后滴定至终点 p h 9 2 所消耗的氢氧化钠标准 溶液的体积 m l v 2 空白实验中加入甲醛后滴定至终点 p h 9 2 所消耗的氢 氧化钠的体积 m l c 氢氧化钠标准溶液的浓度 m o l l m 测定用的样品溶液所相当于样品的质量 g 0 0 1 4 氮的毫摩尔质量 g m m o l 2 5 4 索氏提取法测定脂肪含量 将烘干后的黄粉虫幼虫样品用无水乙醚或石油醚等溶剂回流提取 使 样品中的脂肪进入溶剂中 回收溶剂后所得到的残留物即为脂肪 或粗脂 肪 脂肪 m 2 m 1 xl o o m 式中 m 2 接受瓶和脂肪的质量 g m l 接受瓶的质量 g m 样品的质量 g 山东农业大学硕士学位论文 2 5 5 氨基酸自动分析仪测定样品中氨基酸含量 精确称样 6 m o l l 盐酸水解 1 1 0 下2 4 h 抽滤 定容 上样量为 5 0 pl 用日立8 3 5 5 0 型氨基酸自动分析仪分析 三次重复 其结果取其 平均值 2