專利名稱：酶法從濕蠶蛹制取蛹油、復合氨基酸和甲殼質的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是涉及采用兩種蛋白酶由繅絲后濕蠶蛹制取高質量蛹油、復合氨基酸和甲殼質的生物化學方法。
蠶蛹是繅絲廠的副產物，含蛋白質、油脂和甲殼質。在已有的技術中，繅絲后濕蠶蛹的利用一般先通過烘干或太陽曬干，再用溶劑萃取或壓榨脫油，然后再把脫脂蠶蛹經(jīng)酸或酶水解為復合氨基酸。傳統(tǒng)工藝生產周期長，原料常發(fā)生酸敗腐臭，如此生產的蛹油，色澤深褐，目前只能用于工業(yè)，不能食用。
在專利申請?zhí)枮?0106417.3《一種復合酶解蠶蛹蛋白的方法》的專利中，提供了一種以鮮蛹為原料酶解蛋白的方法，其方法是將鮮蛹先加水研磨，升溫到60℃，然后加復合酶(木瓜蛋白酶和中性蛋白酶)酶解，升溫滅酶活后，通過精濾， 滅菌得到蛋白水解液(復合氨基酸)。這種方法較前雖有所改進，但尚有以下問題1、該工藝中用的鮮蛹，可能不是繅絲后濕蛹，一般鮮蛹是指蠶繭剝開后新鮮蛹。這種情況下，被剝開的絲繭就不能按正常繅絲，而且剝繭加工相當費時，如果用這樣的原料制作水解蛋白，成本較高。
2、該工藝中，將鮮蛹直接加水絞蛹研磨，水對蛹蛋白抽出率不高，研磨后蛹蛋白漿PH值要下降，還要加鹼液將PH值調到酶解所需PH范圍，這在工藝上不盡合理也不簡化。
3、該工藝中沒有提到對鮮蛹中含有的油脂是如何脫除的，蛹油占整個蛹體(按干基計)為25-30％(重量百分)，如工藝中不回收蛹油，不但是浪費資源，而且對水解蛋白質量有影響。若水解蛋白殘油率高，產品質量下降。
4，該工藝中也沒有提到可綜合利用蛹皮渣生產甲殼質，而把這種寶貴資源當作廢物丟掉了。
本發(fā)明的目的是。提供一種綜合利用蠶蛹的酶法新工藝，即將繅絲后濕蠶蛹直接及時進行酶加工，可同時生產出高質量蛹油，復合氨基酸和甲殼質，生產工藝簡單，蠶蛹資源得到充分利用，既沒有三廢產生，還有利于工廠環(huán)境凈化。
本發(fā)明工藝具體說明如下一、蠶蛹酶解前的處理繅絲濕蠶蛹在室溫下用4-5倍體積(L/kg濕蠶蛹)0.08-0.1mol/LNaOH溶液進行研磨，濕蠶蛹中含水量為63-65％，既可促使蛹蛋白溶出，還可中和在蠶蛹中存在的游離臘肪酸，抑制油脂酸敗。研磨液通過離心過濾，蛹蛋白漿(濾液)供下步酶解，蛹皮渣(濾渣)以1％堿洗，5％酸洗，1％堿煮脫去殘余蛋白，油脂和色素，隨后用高錳酸鉀和亞硫酸鹽漂白處理，水洗烘干后而得白色甲殼質。
二、蛹蛋白漿的酶解蛹蛋白漿中蛹蛋白是與油脂結合在一起的，通過蛋白酶解為肽和氨基酸，使蛋白與油脂分離。酶解采用堿性蛋白酶和中性蛋白酶在下述條件下進行。
(1)、酶量，堿性蛋白酶∶濕蛹量為1∶180-250(重量比)酶活10萬單位/(克)毫升，中性蛋白酶∶濕蛹量為1∶40-60(重量比)酶活5萬單位/克(2)、酶解溫度40-50℃(最佳在45℃左右)
(3)、酶解時間5-8小時(4)、酶解PH值7-10(堿性蛋白酶PH8-10，中性蛋白酶PH7-8)。
在酶解時，將蛹蛋白漿按上述條件加入堿性蛋白酶，酶解溫度維持在45℃下進行，整個酶解過程中PH不需調整，待酶解液的PH值下降到8-8.5范圍時，隨即按上述條件添加中性蛋白酶，酶介達6小時后，即告完成。堿性蛋白酶可用2709堿性蛋白酶、中性蛋白酶可用AS1398中性蛋白酶。
三、酶解后的處理將酶解液升溫到100℃達15分鐘作滅酶處理，靜置后離心分離，上層為淡黃色透明蛹油，油層下有一層磷脂乳濁層，可單獨分離出，離心分離，回收其中蛹油，大部溶液層為氨基酸復合液，通過精濾減壓濃縮和噴霧干燥為復合氨基酸粉劑。
下面是酶法從繅絲濕蠶蛹制取蛹油，復合氨基酸和甲殼質的工基流程加稀NaOH繅絲濕蠶蛹→研磨→過濾→蛹皮渣→堿洗→酸洗→堿煮→漂白→甲殼質蛹蛋白漿 泵人酶解罐→加兩種蛋白酶酶解→酶解液→升溫滅酶→離心分離→蛹油氨基酸復合液→精濾→減壓濃縮→噴霧干燥→復合氨基酸粉劑本發(fā)明的特點是1、采用本發(fā)明工藝，以繅絲廠濕蠶蛹為原料，可同時獲得蛹油，復合氨基酸和甲殼質三種有用產品，提高了蠶蛹綜合利用程度，體現(xiàn)了無廢利用資源的方向。根據(jù)多次試驗結果，每公斤濕蠶蛹(含水量為63.11-64.38％)可制取高質量蛹油69-77毫升，復合氨基酸粉劑152-171克，甲殼質9.8-12.4克。
2、本發(fā)明提供的工藝，緊湊合理、生產周期縮短，由于使用新鮮原料，保證了所制取三種產品的質量，特別是蛹油，由于采用本發(fā)明酶法脫脂技術，產品色淺透明，異味輕微，無酸敗腐臭問題，經(jīng)進一步加工，可供食用。
3、目前蠶蛹多采用溶劑脫脂，以120#溶劑油(環(huán)己烷)萃取，需采取嚴格防爆，防火措施。本發(fā)明工藝，采用酶技術，催化反應條件溫和，脫脂在常溫常壓下進行，勞動生產條件改善，操作安全。
4、本發(fā)明工藝推動了繅絲廠去絲濕蠶蛹的及時處理，不需再進行烘曬，既節(jié)省了能源，又凈化了工廠環(huán)境。
實施例1取2.5Kg繅絲后濕蠶蛹，及時用10L0.08mol/L NaOH在室溫(12℃)研磨二次，濕蠶蛹∶稀NaOH＝1∶4(Kg/L比)沉淀蛹皮渣濾出，以1％堿性5％酸洗10％堿煮脫去殘留蛋白、油脂和色素，經(jīng)漂白處理和水洗后烘干得甲殼質24.5克。上部濾液蛹蛋白漿的PH值為9.6，泵入酶介罐，升溫到45℃，開動攪拌器，加入液體蛋白酶12.5ml克(10萬單位/ml)在維持45℃下定時觀察PH變化，2小時后PH下降到8.4，隨即加入中性蛋白酶62.5克(5萬單位/克)繼續(xù)在45℃下酶介4小時，終了時，PH為7.5。然后升溫煮沸15分鐘，冷卻到室溫以3500rpm離心15分鐘，收集上層蛹油，對油層下乳濁層再以3500rpm離心分離15分鐘再次回收上層蛹油，共得173ml，剩余溶液層氨基酸經(jīng)過精濾，減壓濃縮和噴務干燥得復合氨基酸粉劑381克。
實施例2
取2.0Kg繅絲后濕蠶蛹，用10L0.08mol/LNaOH在室溫下(15℃)研磨二次，濕蠶蛹∶稀NaOH液＝1∶5(Kg/L比)，沉淀蛹皮渣濾出，以1％堿洗，5％酸洗，10％堿煮脫去殘余蛋白、油脂和色素，經(jīng)漂白處理，水洗后烘干得白色甲殼質20.1。上部濾液蛹蛋白漿的PH為9.9，泵入酶解罐，升溫到45℃，開動攪拌器，加入液體堿性蛋白酶10ml(10萬單位/ml)維持45℃，定時觀察PH值變化，在酶解后2小時20分鐘PH值已下降到8.6，隨即加入中性蛋白酶50克(5萬單位/克)繼續(xù)在45℃下酶介，6小時后PH為7.5，然后升溫煮沸15分鐘，共收集淺黃透明蛹油142ml(包括回收乳濁層中蛹油在內)，濾液氨基酸復合液經(jīng)過精濾，減壓濃縮和噴霧干燥共得復合氨基酸粉劑338克。(本批復合氨基酸產品檢驗結果總氮量為10.36％，氨基氮占總氮56.37％)。
權利要求
1.一種應用酶技術綜合利用繅絲廠去絲濕蠶蛹，生產高質量蛹油、復合氨基酸和甲殼質的方法，本發(fā)明的特征是，將繅絲后濕蠶蛹，在酶解前加稀堿液研磨，形成蛹蛋白漿，將蛹皮渣濾出制造甲殼質；然后對蛹蛋白漿采用堿性和中性兩種蛋白酶，相繼酶解作用，使蛹蛋白分解為肽和氨基酸，而原為蛹蛋白所吸附的油脂得以解吸而游離出來，通過油水分離，可同時得到高質量蛹油和氨基酸復合液，氨基酸復合液進而加工為復合氨基酸粉劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于稀堿液研磨按濕蠶蛹4-5倍(L/Kg比)的0.08-0.1mol/LNaOH溶液對濕蠶蛹研磨，使蛹蛋白溶出，形成蛹蛋白漿。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于兩種蛋白酶的酶解采用堿性蛋白酶和中性蛋白酶，相繼在下述條件下對蛹蛋白進行酶解。(1)、酶量。堿性蛋白酶∶濕蛹量＝1∶180-250(重量比)酶活10萬單位/(克)毫升中性蛋白酶∶濕蛹量＝1∶40-60(重量比)酶活5萬單位/克(2)、酶解溫度40-50℃(3)、酶解時間5-8小時(4)、酶解PH值7-10(堿性蛋白酶PH8-10中性蛋白酶PH7-8)。
4.如權利要求1、3所述的方法，其特征在于兩種蛋白酶采用2709堿性蛋白酶和AS1398中性蛋白酶。
全文摘要
酶解法從濕蠶蛹制取蛹油、復合氨基酸和甲殼質的生物化學方法。將繅絲后的濕蠶蛹以稀堿液研磨，將蛹皮渣濾出制造甲殼質，對蛹蛋白漿采用堿性和中性兩種蛋白酶相繼酶介，經(jīng)油水分離得蛹油和氨基酸復合液，氨基酸復合液經(jīng)精濾，減壓濃縮，噴霧干燥制造復合氨基酸粉劑。本發(fā)明工藝合理、生產周期短、操作安全、節(jié)省能源、產品質量好。提高了蠶蛹綜合利用程度，體現(xiàn)了無廢利用資源的方向。
文檔編號C12P21/06GK1153213SQ95112829
公開日1997年7月2日 申請日期1995年12月29日 優(yōu)先權日1995年12月29日
發(fā)明者薛宏基 申請人:江蘇省微生物研究所