蝇蛆甲壳素的制备技术研究

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1、蝇蛆甲壳素的制备技术研究作者：覃容贵,吴建伟,国果,付平【摘要】　　目的研究蝇蛆甲壳素的制备技术，优选出适宜制备工艺。方法蝇蛆甲壳素的制备采用酸碱法，产物含氮量测定采用凯氏定氮法，灰分含量测定采用550℃灼烧法。结果脱蛋白最佳工艺为以4%NaOH室温浸泡两天，并更换NaOH1次；脱色工艺使用1%KMnO4；最佳脱钙工艺为2mol·L-1盐酸在25℃下反应6h。结论使用酸碱法制备的蝇蛆甲壳素质量指标可达食品级甲壳素标准。【关键词】昆虫资源；蝇蛆；甲壳素；制备甲壳素是自然界中唯一带正电荷的一种天然高分子聚合物，是保护生物的一种结构物质，结晶构造坚固，一般不熔化，

2、也不溶于一般的有机溶剂和酸碱，只溶于浓酸和某些溶剂。化学性质非常稳定，应用有限［1］。自然界中的甲壳素大多总是和不溶于水的无机盐及蛋白质紧密结合在一起。人们为了获取甲壳素，往往将甲壳动物的外壳通过化学法或微生物法来制备。家蝇属于再生资源，在昆虫世界里，苍蝇的繁殖能力位居第一，干蛆中甲壳素的含量高于虾蟹中甲壳素的含量，因此更具有可利用价值［2］。本文采用贵州琨恩生物技术公司利用酿造茅台酒的酒糟饲养的蝇蛆制备蝇蛆甲壳素，并进一步脱乙酰制成壳聚糖（将另文报道），有利于扩大壳聚糖的来源，充分发挥资源优势。　　1材料与仪器　　1.1材料蝇蛆，贵州琨恩生物技术公司；氢氧

3、化钠（化学纯，分析纯）；浓盐酸（化学纯）；高锰酸钾（化学纯）；草酸（化学纯）；浓硫酸（分析纯）；硫酸钾（分析纯）；硫酸铜（分析纯）。　　1.2仪器HH－2数显恒温水浴锅，国华电器有限公司；RAT玻璃反应釜，上海生物科技有限公司；凯氏定氮仪，上海第二玻璃仪器厂；KDM型可调恒温电热套，山东华鲁电热仪器有限公司；马弗炉，上海路达实验仪器有限公司；202－2电热恒温鼓风干燥箱，上海路达实验仪器有限公司。　　2方法　　2.1样品制备取清洗干净的新鲜蝇蛆，置中药粉碎机中破碎。浆料置筛中清洗并过滤，所得蛆皮沸水浴浸泡后过滤清洗。蛆皮低温干燥备用。　　2.2提取工艺样品→

4、氢氧化钠脱蛋白→高锰酸钾、草酸脱色→盐酸脱钙→蝇蛆甲壳素产品脱蛋白工艺及脱钙工艺参数的确定采用正交实验法，脱色工艺采用单因素实验法。　　2.3制备工艺研究　　2.3.1脱蛋白工艺的正交实验研究精密称取数份干燥蛆皮，分别加入不同浓度NaOH，在不同温度水浴中保温反应，搅拌。反应结束后，过滤，干燥。用凯氏定氮法测定含氮量。实验结果为3次实验的平均值。采取正交实验法对蝇蛆皮脱蛋白工艺进行优选。选择NaOH浓度、反应温度和时间作为考察因素，以产物含氮量为评价指标，用L9（34）正交表安排正交实验，所选因素水平及正交实验方案见表1。表1蝇蛆皮脱蛋白正交实验因素水平（略

5、）　　2.3.2室温、两次NaOH处理对脱蛋白程度的影响精密称取数份干燥蛆皮，分别加入2％，4％，6％，8％NaOH，室温浸泡24h后，搅拌，同法用新鲜NaOH再处理1次。　　2.3.3脱色工艺的研究　　高锰酸钾的浓度对脱色效果的影响:取数份除去蛋白质的样品，分别用0.5％，1％KMnO4避光浸泡数小时，清水洗涤至中性，用1%草酸浸泡数小时，过滤，水洗至中性，低温干燥。　　草酸浸泡次数对脱色效果的影响：取数份除去蛋白质的样品，用1％KMnO4避光浸泡数小时，清水洗涤至中性，过滤，分别用1%草酸浸泡1次、两次，每次3h。过滤，水洗至中性，低温干燥。　　2.3.

6、4脱钙工艺的正交实验研究精密称取数份经脱蛋白和脱色的样品，分别加入盐酸，不同温度浸泡并搅拌。反应结束后，蒸馏水洗涤至中性，置105℃烘箱干燥恒重后测定灰分含量。实验结果为3次实验的平均值。采取正交实验法对蝇蛆皮脱钙工艺进行优选。选择盐酸浓度、反应温度和时间作为考察因素，以产物灰分含量为评价指标，用L9（34）正交表安排正交实验，所选因素水平及正交实验方案见表2。表2蝇蛆皮脱钙正交实验因素水平（略）　　2.4产物的纯化蝇蛆皮经脱蛋白、脱色及脱钙处理后，60℃干燥，将所得甲壳素混悬于蒸馏水置大烧杯中，加热，保持微沸状态，分层去处杂质。　　2.5产品指标测定含氮量

7、测定采用凯氏定氮法，灰分含量测定采用550℃灼烧法。　　2.6产品的红外鉴定将产品蝇蛆甲壳素干燥至恒重，与KBr混合研磨、压片，在400～4000cm-1测红外光谱图。　　3结果　　3.1甲壳素的制备工艺研究　　3.1.1脱蛋白工艺的正交实验研究按照L9（34）正交实验设计表分别进行9次实验。实验结果见表3，极差分析结果见表4。表3蝇蛆皮脱蛋白正交实验结果（略）表4蝇蛆皮脱蛋白正交实验极差结果分析（略）因素A为反应时间，因素B为NaOH浓度，因素C为反应温度由正交实验结果和极差分析结果可知，RB>RC>RA，即在反应时间、反应温度、NaOH浓度这

8、3个影响因素中，NaOH浓度对样品的含氮量影响最大，