一种从蛴螬成虫暗黑鳃金龟提取甲壳素的方法转让专利
申请号 : CN201210195012.5
文献号 : CN102731682B
文献日 : 2014-05-07
发明人 : 刘少芳 , 杨庆利 , 孙杰 , 于丽娜 , 毕洁 , 张初署 , 朱凤 , 曲明静
申请人 : 山东省花生研究所
摘要 :
本发明公开了一种从蛴螬成虫暗黑鳃金龟提取甲壳素的方法,其步骤如下:一、烘干研磨;二、去除无机盐等杂质;三、去除蛋白质等杂质;四、氧化脱色;五、甲壳素纯品制备。本发明以农业害虫为原料,工艺简单,操作方便,实现了资源的再生利用,所制备的甲壳素外观色泽和理化指标符合应用于食品、医药、化妆品、农业和环境保护等行业的标准。
权利要求 :
1.一种从蛴螬成虫暗黑鳃金龟提取甲壳素的方法,其特征在于,步骤如下:一、烘干研磨:将成虫用水清洗干净后-20℃冷冻杀死,后置于干燥箱中60℃烘烤
48-60h,粉碎并过20目筛得到虫粉;
二、去除无机盐等杂质:将所得虫粉加入1mol/L H2SO4,恒温水浴处理,抽滤,弃滤液,滤渣水洗至中性,保留滤渣;
三、去除蛋白质等杂质:在上步骤中制得的滤渣中加入1mol/L KOH,恒温水浴处理,抽滤,弃滤液,滤渣水洗至中性,保留滤渣;
四、氧化脱色:在上步骤中制得的滤渣中加入1%高锰酸钾溶液,常温处理,抽滤,弃滤液,滤渣水洗至中性,保留滤渣;
五、甲壳素纯品制备:将滤渣60℃烘干,得到成虫的甲壳素纯品;
在所述步骤二中的H2SO4,其加入量为虫粉质量的20-30倍,恒温水浴处理的温度为
90-100℃,处理时间为30-60min;
在所述步骤三中的KOH,其加入量为虫粉质量的20-30倍,恒温水浴处理的温度为
90-100℃,处理时间为20-24h;
在所述步骤四中的高锰酸钾溶液,其加入量为虫粉质量的20-30倍,恒温水浴处理的温度为25-40℃,处理时间为60-120min。
说明书 :
一种从蛴螬成虫暗黑鳃金龟提取甲壳素的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种提取甲壳素的方法,尤其涉及一种从蛴螬成虫暗黑鳃金龟提取甲壳素的方法。
背景技术
[0002] 甲壳素(Chitin), 学名为N-乙酰-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖,分子式为(C8H13NO5)n,是一种天然高分子聚合物,广泛存在于无脊椎动物的外壳中,如虾、蟹壳,昆虫的外骨骼,内角质层和某些菌类的细胞壁中。甲壳素是一种可再生的丰富的天然资源,每年自然界生物合成甲壳素大约100亿吨,是仅次于纤维素的第二大自然资源,尽管自然界存在大量的甲壳素,但估计全世界每年可获得的甲壳素可能只有15万吨,真正能生产出来的,估计不过数万吨而已,可再生资源的利用正是现在全球所提倡的,因此利用这些生物制备甲壳素有较大的发展空间。
[0003] 近年来甲壳素及壳聚糖的应用研究已成为热门课题,甲壳质所具有的天然、无毒的特点,以及良好的生物相容性、可降解性,成膜性和保湿性等特点,使它在医学、药物制剂学、化工、食品、化妆品、印染、造纸、农业、环保以及酶的固定化载体等方面具有广泛的用途。目前,甲壳素、壳聚糖的生产原料主要来自于虾蟹壳,但虾蟹壳中甲壳素含量少、无机盐含量高(30%),提取成本高;因此利用其它生物再生资源制备甲壳素能降低生产成本。
[0004] 昆虫是一类富含甲壳素的生物类群,也是世界上生物量最大的优势动物类群。相对于目前常用的制备甲壳素原料虾蟹壳,昆虫的无机盐含量低,通常含量小于10%,而虾蟹壳的含量大于30%,甚至高达60%,因此利用昆虫为原料,能大大降低提取是酸处理的用量和时间,从而降低提取成本。蛴螬是花生生产中重要的虫害,每年因蛴螬危害造成花生减产10-30%,暗黑鳃金龟是蛴螬成虫,属鞘翅目,数目繁多,可危害植物的叶、花、芽及果实等地上部份,并随温度的变化作垂直迁移,春时会上升到地表为害,冬夏则在土壤中深处潜伏。每年农业生产中捕获大量的金龟子昆虫进行虫害治理,该昆虫含有15-20%的甲壳素,目前尚未有提取制备的报道。
发明内容
[0005] 本发明的目的是填补现有技术中的空白,提供一种从蛴螬成虫暗黑鳃金龟提取甲壳素的方法。
[0006] 为达到上述目的,本发明所采用的技术手段是,一种从蛴螬成虫暗黑鳃金龟提取甲壳素的方法,步骤如下:
[0007] 一、烘干研磨:将成虫用水清洗干净后-20℃冷冻杀死,后置于干燥箱中60℃烘烤48-60h,粉碎并过20目筛得到虫粉;
[0008] 二、去除无机盐等杂质:将所得虫粉加入1mol/L H2SO4,恒温水浴处理,抽滤,弃滤液,滤渣水洗至中性,保留滤渣;
[0009] 三、去除蛋白质等杂质:在上步骤中制得的滤渣中加入1mol/L KOH,恒温水浴处理,抽滤,弃滤液,滤渣水洗至中性,保留滤渣;
[0010] 四、氧化脱色:在上步骤中制得的滤渣中加入1%高锰酸钾溶液,常温处理,抽滤,弃滤液,滤渣水洗至中性,保留滤渣;
[0011] 五、甲壳素纯品制备:将滤渣60℃烘干,得到成虫的甲壳素纯品。
[0012] 作为优选,在所述步骤二中的H2SO4,其加入量为虫粉质量的20-30倍,恒温水浴处理的温度为90-100℃,处理时间为30-60min。
[0013] 作为优选,在所述步骤三中的KOH,其加入量为虫粉质量的20-30倍,恒温水浴处理的温度为90-100℃,处理时间为20-24h。
[0014] 作为优选,在所述步骤四中的高锰酸钾溶液,其加入量为虫粉质量的20-30倍,恒温水浴处理的温度为25-40℃,处理时间为60-120min。
[0015] 本发明的有益之处在于:本发明以农业害虫为原料,工艺简单,操作方便,实现了资源的再生利用,所制备的甲壳素外观色泽和理化指标符合应用于食品、医药、化妆品、农业和环境保护等行业的标准。
附图说明
[0016] 以下结合实施例对本发明作详细描述。
[0017] 图1是本发明方法制备的甲壳素(A)和市售甲壳素(B)的红外光谱图。
具体实施方式
[0018] 实施例1
[0019] 一种从蛴螬成虫暗黑鳃金龟提取甲壳素的方法,步骤如下:
[0020] 一、烘干研磨:捕获的暗黑鳃金龟成虫用水清洗干净后-20℃冷冻杀死并保存,用时从冰箱取出,于鼓风干燥箱中60℃烘烤48-60h,烘干,干燥后的虫体用粉碎机粉碎,粉碎物过20目筛,收集筛下物作为制备甲壳素的虫粉;
[0021] 二、去除无机盐等杂质:将所得虫粉加入1mol/L H2SO4,其加入量为虫粉质量的20倍,恒温水浴处理虫粉的温度为90℃,处理时间为60min,抽滤,弃滤液,滤渣用水洗至中性,保留滤渣;
[0022] 三、去除蛋白质等杂质:在上述制得的滤渣中加入1mol/L KOH,其加入量为虫粉质量的20倍,恒温水浴处理虫粉的温度为90℃,处理时间为24h,抽滤,弃滤液,滤渣用水洗至中性,保留滤渣;
[0023] 四、氧化脱色:在上述制得的滤渣中加入1%高锰酸钾溶液,其加入量为虫粉质量的20倍,恒温水浴处理虫粉的温度为25℃,处理时间为120min,抽滤,弃滤液,滤渣用水洗至中性,保留滤渣;
[0024] 五、甲壳素纯品制备:将滤渣于鼓风干燥箱中60℃烘干,得到成虫的甲壳素纯品。
[0025] 实施例2
[0026] 一种从蛴螬成虫暗黑鳃金龟提取甲壳素的方法,步骤如下:
[0027] 一、烘干研磨:捕获的暗黑鳃金龟成虫用水清洗干净后-20℃冷冻杀死并保存,用时从冰箱取出,于鼓风干燥箱中60℃烘干,干燥后的虫体用粉碎机粉碎,粉碎物过20目筛,收集筛下物作为制备甲壳素的虫粉;
[0028] 二、去除无机盐等杂质:将所得虫粉加入1mol/L H2SO4,其加入量为虫粉质量的25倍,恒温水浴处理虫粉的温度为95℃,处理时间为45min,抽滤,弃滤液,滤渣用水洗至中性,保留滤渣;
[0029] 三、去除蛋白质等杂质:在上述制得的滤渣中加入1mol/L KOH,其加入量为虫粉质量的25倍,恒温水浴处理虫粉的温度为95℃,处理时间为20h,抽滤,弃滤液,滤渣用水洗至中性,保留滤渣;
[0030] 四、氧化脱色:在上述制得的滤渣中加入1%高锰酸钾溶液,其加入量为虫粉质量的20倍,恒温水浴处理虫粉的温度为30℃,处理时间为100min,抽滤,弃滤液,滤渣用水洗至中性,保留滤渣;
[0031] 五、甲壳素纯品制备:将滤渣于鼓风干燥箱中60℃烘干,得到成虫的甲壳素纯品。
[0032] 实施例3
[0033] 一种从蛴螬成虫暗黑鳃金龟提取甲壳素的方法,步骤如下:
[0034] 一、烘干研磨:捕获的暗黑鳃金龟成虫用水清洗干净后-20℃冷冻杀死并保存,用时从冰箱取出,于鼓风干燥箱中60℃烘干,干燥后的虫体用粉碎机粉碎,粉碎物过20目筛,收集筛下物作为制备甲壳素的虫粉;
[0035] 二、去除无机盐等杂质:将所得虫粉加入1mol/L H2SO4,其加入量为虫粉质量的,30倍,恒温水浴处理虫粉的温度为100℃,处理时间为30min;抽滤,弃滤液,滤渣用水洗至中性,保留滤渣;
[0036] 三、去除蛋白质等杂质:在上述制得的滤渣中加入1mol/L KOH,其加入量为虫粉质量的30倍,恒温水浴处理虫粉的温度为100℃,处理时间为18h;抽滤,弃滤液,滤渣用水洗至中性,保留滤渣;
[0037] 四、氧化脱色:在上述制得的滤渣中加入1%高锰酸钾溶液,其加入量为虫粉质量的30倍,恒温水浴处理虫粉的温度为40℃,处理时间为60min;抽滤,弃滤液,滤渣用水洗至中性,保留滤渣;
[0038] 五、甲壳素纯品制备:将滤渣于鼓风干燥箱中60℃烘干,得到成虫的甲壳素纯品。
[0039] 对本发明实施例1-3中提取制备的甲壳素进行含氮量、水分和灰分的检测,并以市售甲壳素商品进行对照,检测结果如下:
[0040] 表1 甲壳素质量检测结果
[0041]外观 收率(%) 含氮量(%) 水分(%) 灰分(%)
实施例1 白色或灰白色,片状 16.33 6.42 7.09 1.35
实施例2 白色或灰白色,片状 18.18 6.37 7.21 1.06
实施例3 白色或灰白色,片状 17.99 6.35 7.10 1.09
市售商品 白色或灰白色,粉末状 ―― 6.22 7.35 1.50
实施例1 白色或灰白色,片状 16.33 6.42 7.09 1.35
实施例2 白色或灰白色,片状 18.18 6.37 7.21 1.06
实施例3 白色或灰白色,片状 17.99 6.35 7.10 1.09
市售商品 白色或灰白色,粉末状 ―― 6.22 7.35 1.50
[0042] 甲壳素红外光谱分析结果如图1所示, 本发明方法制备的甲壳素(A)和市售甲壳素(B)的红外光谱图。