一种昆虫蛋白质提取方法与流程

本发明涉及一种蛋白质提取方法，具体是一种昆虫蛋白质提取方法。

背景技术：

世界上的昆虫约有100多万种，有3650余种可以食用。据专家们预测，到21世纪，昆虫将成为仅次于微生物和细胞生物的第三大类蛋白质来源，因为昆虫种类多，数量大，分布广，繁殖快，高蛋白质、低脂肪、低胆固醇，营养结构合理，肉质纤维少，又易于吸收，优点突出，并优于植物蛋白质，为世界各国所关注。

我国的食虫习俗，历史悠久，在少数民族地区更盛行。我国地大物博，昆虫资源种类特别丰富。近几年，曾有蝗虫、蝉的制品出口创汇。在未来食品的新资源开发研讨会上，我国卫生部正式将蚂蚁列为新资源开发项目。我国也倡议成立全国性资源昆虫产业促进委员会，以促进昆虫食品和药品的开发和利用。1994年，在庆祝中国昆虫学会成立50周年之际，及1996年在全国资源昆虫产业化研讨会上，都隆重推出了盛大的昆虫宴，大大扩大了昆虫可以食用的影响。由于开发昆虫食品和药品，可以变害为宝，一举多得，21世纪，兴起了一股创办昆虫食品实业的热潮，相应的昆虫食品和药品将会不断出现。

21世纪的主导食品是功能性食品，而昆虫食品正是典型的功能性食品。鉴于昆虫是一大类发展潜力巨大的生物资源和营养宝库，能食能药，可以作为运动员、老年人、少年儿童的高级营养品和有效药品。

生物高科技产品——昆虫蛋白·江南大学食品学院博士生导师夏文水教授，组织国家重点学科江南大学、格瑞生物研究机构的28位免疫学、临床医学、遗传学方面科学家联合攻关，最终成功利用生物酶解专利技术从昆虫中开发新一代蛋白！现在，国内开发昆虫食品，犹如异军突起，席卷华夏。经过多年的研究，已大量提炼出昆虫营养蛋白、昆虫活性蛋白、昆虫几丁质（即甲壳素），并研究出昆虫抗菌肽、抗癌活性物质等。

昆虫的蛋白质含量比牛肉、猪肉、鸡、鱼都要高。例如，干的黄蜂含蛋白质约81%，蜜蜂43%，蝉72%，草蜢70%，蟋蟀65%，稻蝗60．08%，柞蚕蛹52．14%，蝇蛆60．88%，黄粉虫63．19%，鼎实多刺蚁64．50%，红胸多刺蚁58．60%等，而且蛋白质中富含人体所需要的各种氨基酸，尤其是不能自行合成的赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸等。此外，虫体中还含有少量脂肪、糖类、多种维生素及矿物质等。还可以从昆虫表皮中提取几丁质，从血液中提取抗菌肽等。

现在比较流行的昆虫蛋白提取一般都是碱法和盐法提取，碱法、盐法提取都存在着缺点。碱法提取虽然提取率较高，提取简单易行，生产成本较低，但在高碱的条件下，蛋白提取液中会生成赖一丙氨酸，这种物质不但有毒，而且还会引起营养物质的损失。同时，高碱条件下还会造成蛋白质水解，加速美拉德反应，产生黑褐色物质，从而造成提取液颜色的加深，提取物中非蛋白质含量增加，分离效果降低。除此之外，碱法和盐法提取对反应设备的要求较高，会造成严重的环境污染，增加后处理的生产成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种昆虫蛋白质提取方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

上述的一种昆虫蛋白质提取方法，是将昆虫虫体经过预处理、烘干然后搅碎制成虫浆，脱脂过滤，在对虫浆溶液采用酶法提取，纯化分离，干燥，制得昆虫蛋白质。

一种昆虫蛋白质提取方法，具体包括以下步骤：

(1)将昆虫虫体经过除杂、洗净，灭菌烘干；

(2)将经过步骤(1)的昆虫虫体粉碎过筛；

(3)使用有机溶剂对经过步骤(2)的粉碎物制成虫浆，再进行浸泡；

(4)通过超临界流体co2萃取法对步骤（3）的虫浆进行萃取脱脂；

(5)将步骤（4）中生成的脱脂物加水匀浆；

(6)将步骤（5）中生成的匀浆过滤去表皮物质，匀浆在100°的条件下，浸提20-30min；

（7）将步骤（6）中的匀浆按体积比1-1.5%加酶水解，料液比为1:10，温度为50-55°，ph值7.5-8，恒温3-5小时；

(8)将经过步骤（7）的浆液使用3%活性炭脱色，吸附温度为30°，时间为2小时；

（9）将经过步骤（8）的产物用电点-盐析联用法进行富集沉淀；

(10)将步骤（9）中产生的沉淀物用离心机脱盐；

(11)将步骤（10）中生成的脱盐产物加水匀浆；

（12）将步骤（11）中生成的匀浆液沉淀排水；

(13)将步骤（12）中生成的沉淀物用小分子生物活性肽分离技术清除难溶蛋白；

(14)将步骤（13）生成的产物利用喷雾干燥法即可制得昆虫蛋白。

所述昆虫蛋白质提取方法，其中：所述步骤（7）中的酶为胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的组合。

所述昆虫蛋白质提取方法，其中，所述步骤（4）中的超临界流体co2萃取法的工艺条件为：萃取压力30mpa，co2流量20l/h,温度35°，时间2.5h。

所述昆虫蛋白质提取方法，其中：所述步骤（7）中的温度为55°。

所述昆虫蛋白质提取方法，其中：所述步骤(7)中的ph值为8。

所述昆虫蛋白质提取方法，其中：所述ph值7.5-8的恒温时间为5h。

有益效果：

与现有技术相比，本发明提取条件比较温和，提取时间较短，能更多地保留蛋白质的营养价值，同时在低水解度的条件下，对黄粉虫蛋白的功能性质也有一定的改进，对环境污染较小。

附图说明

图1为本发明提取流程图；

图2为超临界流体co2萃取法各条件正交实验表格；

图3为图2工艺条件因素水平表；

图4为酶法提取双酶组合试验列表的结构示意图；

图5为双酶组合试验柱状图；

图6不同方法的蛋白质析出试验柱状图；

图7为各种干燥方法对比列表。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～4，本发明实施例中，一种昆虫蛋白质提取方法，是将昆虫虫体经过预处理、烘干然后搅碎制成虫浆，脱脂过滤，在对虫浆溶液采用酶法提取，纯化分离，干燥，制得昆虫蛋白质。

本发明昆虫蛋白质提取方法，具体步骤如下：

(1)将昆虫虫体经过除杂、洗净，灭菌烘干；

(2)将经过步骤（1）的昆虫虫体粉碎过筛；

(3)使用有机溶剂对经过步骤（2）的粉碎物制成虫浆，再进行浸泡；

(4)通过超临界流体co2萃取法对步骤（3）的虫浆进行萃取脱脂；

(5)将步骤（4）中生成的脱脂物加水匀浆；

(6)将步骤（5）中生成的匀浆过滤去表皮物质，匀浆在100°的条件下，浸提20-30min；

(7)将步骤（6）中的匀浆按体积比1-1.5%加酶水解，料液比为1:10，温度为50-55°，ph值7.5-8，恒温3-5小时；

(8)将经过步骤（7）的浆液使用3%活性炭脱色，吸附温度为30°，时间为2小时；

(9)将经过步骤（8）的产物用电点-盐析联用法进行富集沉淀；

(10)将步骤（9）中产生的沉淀物用离心机脱盐；

(11)将步骤（10）中生成的脱盐产物加水匀浆；

(12)将步骤（11）中生成的匀浆液沉淀排水；

(13)将步骤（12）中生成的沉淀物用小分子生物活性肽分离技术清除难溶蛋白；

(14)将步骤（13）生成的产物利用喷雾干燥法即可制得昆虫蛋白。

作为本发明进一步的方案：上述步骤（7）中的酶为胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的组合。

作为本发明进一步的方案：上述步骤（4）中的超临界流体co2萃取法的工艺条件为：萃取压力30mpa，co2流量20l/h,温度35°，时间2.5h。

作为本发明进一步的方案：上述步骤（7）中的温度为55°。

作为本发明进一步的方案：上述步骤（7）中的ph值为8。

作为本发明进一步的方案：上述步骤（7）中ph值7.5-8的恒温时间为5h。

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述：

实施例1（提取黄粉虫蛋白）

具体步骤如下：

(1)将黄粉虫虫体经过除杂、洗净，灭菌烘干；

（2）将经过步骤（1）的黄粉虫虫体粉碎过筛；

(3)使用有机溶剂对经过步骤（2）的粉碎物制成虫浆，再进行浸泡；

(4)通过如图2所示的表格最佳工艺条件为：萃取压力30mpa,co2流量20l/h,温度35°、时间2.5h进行超临界流体co2萃取法对步骤（3）的虫浆进行萃取脱脂；

下表为传统的有机溶剂萃取法和本发明采用的超临界流体co2萃取法的对比：

(5)将步骤（4）中生成的脱脂物加水匀浆；

(6)将步骤（5）中生成的匀浆过滤去表皮物质，匀浆在100°的条件下，浸提30min；

(7)通过图4和图5实验表图可知，将步骤（6）中的匀浆通过按体积比1.5%加双酶组合酶（0.5%胰蛋白酶和0.5%胰凝乳蛋白酶的组合）水解，料液比为1:10，温度为55°，ph值8，恒温3-5小时；

(8)将经过步骤（7）的浆液使用3%活性炭脱色，吸附温度为30°，时间为2小时；

(9)通过蛋白质析出试验以及图6可知将经过步骤（8）的产物用电点-盐析联用法进行富集沉淀，蛋白质析出率最高；

(10)将步骤（9）中产生的沉淀物用离心机脱盐；

(11)将步骤(10)中生成的脱盐产物加水匀浆；

(12)将步骤(11)中生成的匀浆液沉淀排水；

(13)将步骤(12)中生成的沉淀物用小分子生物活性肽分离技术清除难溶蛋白；

(14)通过试验以及试验结构表格图7可知，通过喷雾干燥法干燥效果最佳，所以将步骤(13)生成的产物利用喷雾干燥法即可制得昆虫蛋白。

本发明提取条件比较温和，提取时间较短，能更多地保留蛋白质的营养价值，同时在低水解度的条件下，对黄粉虫蛋白的功能性质也有一定的改进，对环境污染较小。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。