本發(fā)明屬于從果蠅中提取分離有效成分的方法，具體涉及一種從果蠅蠅蛆中提取甲殼素的方法。

背景技術：

果蠅英文稱“fruitfly”或“vinegarfly”，分類地位是雙翅目(diptera)果蠅科(drosophilidae)果蠅屬昆蟲。果蠅屬約有4555多個物種，用于模式生物的一般是常見的黑腹果蠅(drosophilamelanogaster)。果蠅類昆蟲在溫帶和熱帶地區(qū)廣泛分布，適應性極強；不同物種食性有別，常在成熟瓜果或腐敗植物上舐吸糖蜜物質獲得營養(yǎng)，也可以樹液或花粉為食，而其主要食物是在有氧與無氧條件下都可以生存的酵母菌。人們之所以在果園、菜場、食堂的殘羹桶和家庭廚房等處，特別是腐爛水果處發(fā)現(xiàn)果蠅，主要是由于酵母菌滋生的緣故。

果蠅幼蟲即為蠅蛆，能在雜菌叢生的物料中快速生長，自身卻不犯病。蠅蛆體內蛋白質含量高，食性雜，養(yǎng)殖設備投資小，養(yǎng)殖技術簡單，且體內還含有多種活性物質。因此，提取果蠅中的活性成分以發(fā)展昆蟲營養(yǎng)成分的應用具有非常重要的實際意義。

甲殼素又名幾丁質、甲殼質等，是許多低等動物特別是節(jié)肢動物如蝦、蟹、昆蟲等外殼的重要成分(約含10-30％)，也存在于低等植物如菌藻類和真菌的細胞壁中，它是由2-乙酰氨基-2-脫氧-d-葡萄糖的基本單元經(jīng)β(1-4)糖苷鍵連接的天然高分子聚合物，是迄今為止唯一發(fā)現(xiàn)的陽離子動物纖維和唯一的堿性多糖。甲殼素及其衍生物具有許多獨特的功能和特性，在環(huán)保、食品、醫(yī)藥、制作功能材料、農(nóng)林業(yè)、輕紡工業(yè)等領域得到了廣泛應用，具有巨大的經(jīng)濟價低和廣闊的應剛前景，隨著甲殼素及其衍生物化學研究的不斷深入，甲殼素產(chǎn)業(yè)將會在本世紀得到蓬勃發(fā)展。

蠅蛆中的甲殼素色素含量低、鈣鹽含量少、產(chǎn)品得率高，提取的幾丁質和幾丁糖質量較高，是一類品質極高的殼聚糖資源。如能將蠅類幼蟲實行工廠化養(yǎng)殖，可直接以蠅類幼蟲作為優(yōu)質原料，生產(chǎn)各種醫(yī)用產(chǎn)品。目前，利用蠅蛆為原料采用物理和化學工藝綜合加工技術提取天然甲殼素的工藝方法尚不成熟，現(xiàn)有的提取工藝，其原理和步驟復雜，工藝條件苛求，提取成本高，環(huán)境條件差，產(chǎn)品收率低，經(jīng)濟效益不明顯。所以，尋求設計一種利用蠅蛆為原料提取甲殼素的成熟技術是業(yè)界科研人員正在努力的方向。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種成熟的甲殼素提取工藝，該工藝所提取的甲殼素品質高，分子量高，純度高，灰分少且提取工藝廢棄物排放少，是一種工業(yè)化前景十分明朗的甲殼素提取方法。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術方案為：

一種從果蠅蠅蛆中提取甲殼素的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將新鮮果蠅蠅蛆經(jīng)過消毒清洗干凈后，用壓輥擠壓，使蠅蛆皮與內臟團漿液分離，蠅蛆皮作為提取甲殼素的原料，將蠅蛆皮洗滌并瀝干后，置于微波爐中，控制溫度70-80℃，加熱10-20min；

(2)將步驟(1)得到的干燥蠅蛆皮置于粉碎機中進行粉碎得到蠅蛆粉，將蠅蛆粉加入一定體積的水后攪拌得到蠅蛆漿料，之后將漿料置于超聲裝置中于50-60℃溫度下，加入復合蛋白酶進行水解一定的時間；

(3)將步驟(2)水解完畢后的漿料進行滅酶處理，然后進行過濾、洗滌、干燥處理得到脫蛋白蠅蛆產(chǎn)物；然后將脫蛋白蠅蛆產(chǎn)物在超聲條件下加入檸檬酸進行脫鈣處理獲得甲殼素粗品；

(4)將步驟(3)所得的甲殼素粗品在去離子水中分散成懸浮液，接著向懸浮液中加入鰲合劑進行絡合反應，然后加入穩(wěn)定劑和保護劑，最后加入乙酸進行脫色處理，并過濾，洗滌至中性，干燥即得所述甲殼素純品。

其中，所述步驟(2)中蠅蛆粉與水的質量體積比(g/ml)為1：10-20。

所述步驟(2)中所述復合蛋白酶為胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和堿性蛋白酶按重量比1：0.5-1：0.4-0.8組成。

所述步驟(2)中復合蛋白酶的添加量為漿料的1-2wt％。

所述步驟(2)或(3)超聲波處理的功率為300-500w。

所述步驟(3)中檸檬酸的質量百分濃度為15-20wt％，檸檬酸處理的時間為3-4h。

所述鰲合劑為二乙烯三胺五乙酸，所述穩(wěn)定劑為硅酸鈉，所述保護劑為硫酸錳。

所述乙酸的質量濃度為60-80％，乙酸的用量與甲殼素粗品重量比例為4-8：1。

另外，本發(fā)明還要求保護所述提取甲殼素的方法提取得到的甲殼素。

并且本發(fā)明所述甲殼素還可作為食品添加劑應用、可用于制造應用非織造布、可用于制備微生物肥料的添加劑。

本發(fā)明的技術效果為：本發(fā)明步驟(1)中采取微波干燥的方法其目的主要在于避免破壞蠅蛆中營養(yǎng)成分的分子結構；步驟(2)中在超聲條件下進行蛋白質的酶解能夠使蛋白質邊水解邊分散，從而起到提高水解效率、促進蛋白質水解的作用，并且本發(fā)明所采用的酶為復合酶，通過其配合使用能夠很好的將蛋白質進行水解完全；在超聲條件下進行脫鈣一方面有利于脫鈣朝有利的方向進行，另一方面超聲有利于蠅蛆中其他無機成分和雜質的脫出，從而得到純度高的甲殼素；本發(fā)明采用乙酸進行脫色一方面避免強氧化脫色對甲殼素分子鏈的破環(huán)，另一方面乙酸脫色后容易回收，不會產(chǎn)生污染廢棄物，利于環(huán)境的保護。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明的技術方案做進一步的闡述：

實施例1

一種從果蠅蠅蛆中提取甲殼素的方法，包括如下步驟：

(1)將新鮮果蠅蠅蛆經(jīng)過消毒清洗干凈后，用壓輥擠壓，使蠅蛆皮與內臟團漿液分離，蠅蛆皮作為提取甲殼素的原料，將蠅蛆皮洗滌并瀝干后，置于微波爐中，控制溫度75℃，加熱15min；

(2)將步驟(1)得到的干燥蠅蛆皮置于粉碎機中進行粉碎得到蠅蛆粉，將蠅蛆粉加入一定體積的水后攪拌得到蠅蛆漿料，之后將漿料置于功率為400w超聲裝置中于55℃溫度下，加入復合蛋白酶進行水解一定的時間；其中所述蠅蛆粉與水的質量體積比(g/ml)為1：15；所述復合蛋白酶為胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和堿性蛋白酶按重量比1：0.8：0.6組成，所述復合蛋白酶的添加量為漿料的1.5wt％

(3)將步驟(2)水解完畢后的漿料進行滅酶處理，然后進行過濾、洗滌、干燥處理得到脫蛋白蠅蛆產(chǎn)物；然后將脫蛋白蠅蛆產(chǎn)物在功率為400w超聲條件下加入質量百分濃度為18wt％檸檬酸進行脫鈣處理3.5h獲得甲殼素粗品；

(4)將步驟(3)所得的甲殼素粗品在去離子水中分散成懸浮液，接著向懸浮液中加入鰲合劑二乙烯三胺五乙酸進行絡合反應，然后加入穩(wěn)定劑硅酸鈉和保護劑硫酸錳，最后加入質量濃度為70％乙酸進行脫色處理，且乙酸的用量與甲殼素粗品重量比例為6：1，并過濾，洗滌至中性，干燥即得所述甲殼素純品。

實施例2

一種從果蠅蠅蛆中提取甲殼素的方法，包括如下步驟：

(1)將新鮮果蠅蠅蛆經(jīng)過消毒清洗干凈后，用壓輥擠壓，使蠅蛆皮與內臟團漿液分離，蠅蛆皮作為提取甲殼素的原料，將蠅蛆皮洗滌并瀝干后，置于微波爐中，控制溫度70℃，加熱20min；

(2)將步驟(1)得到的干燥蠅蛆皮置于粉碎機中進行粉碎得到蠅蛆粉，將蠅蛆粉加入一定體積的水后攪拌得到蠅蛆漿料，之后將漿料置于功率為500w超聲裝置中于50℃溫度下，加入復合蛋白酶進行水解一定的時間；其中所述蠅蛆粉與水的質量體積比(g/ml)為1：20；所述復合蛋白酶為胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和堿性蛋白酶按重量比1：0.7：0.5組成，所述復合蛋白酶的添加量為漿料的1.8wt％

(3)將步驟(2)水解完畢后的漿料進行滅酶處理，然后進行過濾、洗滌、干燥處理得到脫蛋白蠅蛆產(chǎn)物；然后將脫蛋白蠅蛆產(chǎn)物在功率為300w超聲條件下加入質量百分濃度為16wt％檸檬酸進行脫鈣處理3h獲得甲殼素粗品；

(4)將步驟(3)所得的甲殼素粗品在去離子水中分散成懸浮液，接著向懸浮液中加入鰲合劑二乙烯三胺五乙酸進行絡合反應，然后加入穩(wěn)定劑硅酸鈉和保護劑硫酸錳，最后加入質量濃度為60％乙酸進行脫色處理，且乙酸的用量與甲殼素粗品重量比例為5：1，并過濾，洗滌至中性，干燥即得所述甲殼素純品。

實施例3

一種從果蠅蠅蛆中提取甲殼素的方法，包括如下步驟：

(1)將新鮮果蠅蠅蛆經(jīng)過消毒清洗干凈后，用壓輥擠壓，使蠅蛆皮與內臟團漿液分離，蠅蛆皮作為提取甲殼素的原料，將蠅蛆皮洗滌并瀝干后，置于微波爐中，控制溫度80℃，加熱10min；

(2)將步驟(1)得到的干燥蠅蛆皮置于粉碎機中進行粉碎得到蠅蛆粉，將蠅蛆粉加入一定體積的水后攪拌得到蠅蛆漿料，之后將漿料置于功率為300w超聲裝置中于60℃溫度下，加入復合蛋白酶進行水解一定的時間；其中所述蠅蛆粉與水的質量體積比(g/ml)為1：10；所述復合蛋白酶為胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和堿性蛋白酶按重量比1：1：0.7組成，所述復合蛋白酶的添加量為漿料的1wt％

(3)將步驟(2)水解完畢后的漿料進行滅酶處理，然后進行過濾、洗滌、干燥處理得到脫蛋白蠅蛆產(chǎn)物；然后將脫蛋白蠅蛆產(chǎn)物在功率為400w超聲條件下加入質量百分濃度為20wt％檸檬酸進行脫鈣處理3h獲得甲殼素粗品；

(4)將步驟(3)所得的甲殼素粗品在去離子水中分散成懸浮液，接著向懸浮液中加入鰲合劑二乙烯三胺五乙酸進行絡合反應，然后加入穩(wěn)定劑硅酸鈉和保護劑硫酸錳，最后加入質量濃度為80％乙酸進行脫色處理，且乙酸的用量與甲殼素粗品重量比例為5：1，并過濾，洗滌至中性，干燥即得所述甲殼素純品。

實施例4

一種從果蠅蠅蛆中提取甲殼素的方法，包括如下步驟：

(1)將新鮮果蠅蠅蛆經(jīng)過消毒清洗干凈后，用壓輥擠壓，使蠅蛆皮與內臟團漿液分離，蠅蛆皮作為提取甲殼素的原料，將蠅蛆皮洗滌并瀝干后，置于微波爐中，控制溫度70℃，加熱15min；

(2)將步驟(1)得到的干燥蠅蛆皮置于粉碎機中進行粉碎得到蠅蛆粉，將蠅蛆粉加入一定體積的水后攪拌得到蠅蛆漿料，之后將漿料置于功率為400w超聲裝置中于50℃溫度下，加入復合蛋白酶進行水解一定的時間；其中所述蠅蛆粉與水的質量體積比(g/ml)為1：18；所述復合蛋白酶為胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和堿性蛋白酶按重量比1：0.6：0.6組成，所述復合蛋白酶的添加量為漿料的1.5wt％

(3)將步驟(2)水解完畢后的漿料進行滅酶處理，然后進行過濾、洗滌、干燥處理得到脫蛋白蠅蛆產(chǎn)物；然后將脫蛋白蠅蛆產(chǎn)物在功率為500w超聲條件下加入質量百分濃度為15wt％檸檬酸進行脫鈣處理4h獲得甲殼素粗品；

(4)將步驟(3)所得的甲殼素粗品在去離子水中分散成懸浮液，接著向懸浮液中加入鰲合劑二乙烯三胺五乙酸進行絡合反應，然后加入穩(wěn)定劑硅酸鈉和保護劑硫酸錳，最后加入質量濃度為75％乙酸進行脫色處理，且乙酸的用量與甲殼素粗品重量比例為4：1，并過濾，洗滌至中性，干燥即得所述甲殼素純品。

對實施例1-4中提取的甲殼素進行含氮量、灰分、含水率的檢測，檢測結果見表1：

其中，采用凱氏定氮法測定甲殼素的含氮量，使用的儀器為瑞士步琦公司生產(chǎn)的8-324型半自動定氮儀；采用《gb/t5009.4-2003食品中灰分的測定》方法測定甲殼素的灰分；采用梅特勒-托利多儀器有限公司生產(chǎn)的hr83鹵素水分測定儀測定甲殼索的含水率。

表1：實施例1-4的性能測試結果：

從上表1可以看出，本發(fā)明的提取工藝所提取的甲殼素的品質較高，其中，甲殼素的得率高，達到81.80％(以蠅蛆中甲殼素含量計)以上；含氮量高，達到6.32％以上，灰分低，僅為0.09-0.16％，含水率低，僅為0.6％。

最后應說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。