黄粉虫壳聚糖的提取及应用研究

黄粉虫壳聚糖的提取及应用研究

杜开书[1]2003年在《黄粉虫壳聚糖的提取及应用研究》文中研究表明本研究论文试验主要是采用酸碱法对黄粉虫蛹壳提取壳聚糖的研究,对壳聚糖进行定性、定量分析表明,提取的甲壳素呈微黄色片状或粉状,壳聚糖淡白色、粘度极高、脱乙酰度63.8%。本试验采用一次正交设计,对提取过程中在相同碱浓度下,不同酸浓度(X_1)、处理时间(X_2)、处理温度(X_3)下对灰分残留的影响分析,得出简化方程: Y_1=1.458+0.188X_2-0.183X_1X_2+0.223X_1X_3-0.324X_2X_3;在相同酸处理条件下,不同碱浓度(X_1)、处理时间(X_2)、处理温度(X_3)对蛋白质残留的影响分析,得出简化方程: Y_2=7.5213+0.6814X_1+0.2856X_3+0.3941X_1X_2-0.3621X_1X_3+0.2801X_2X_3 结果表明:影响黄粉虫壳聚糖提取过程中灰分残留的主要因素是酸处理时间与处理温度的共同作用、酸浓度与处理时间的共同作用,均达到显着水平;蛋白质残留的影响因素是碱浓度X_1及碱浓度与处理时间的共同作用X_1X_2,二者均达到1%的显着水平,二者的预测值均成正态分布。残留的灰分比幼虫和蛹的灰分低得多,表明蛹壳提取的壳聚糖质量好。 黄粉虫壳聚糖的应用研究:1)草莓、葡萄果汁澄清试验:壳聚糖浓度为0.045%时,果汁在10min内即变得较为澄清,而在浓度达0.065%时在10min内已完全澄清;浓度为0.050%、0.045%和0.030%分别在1h、5h和12h后达到最佳效果。壳聚糖只对果汁的澄清度起作用,而对酸度及糖的含量无显着影响。结果表明壳聚糖浓度高,澄清的时间较短,而浓度低的较慢;随加壳聚糖的用量增多,澄清效果越好,且并不影响果汁的原有风味。2)板栗保鲜效果试验:壳聚糖涂膜处理常温下贮藏3个月,发现部分板栗的颜色无显着变化,含水量和好果率均高于对照,且好果提高率最高可达67.07%,结果表明壳聚糖对板栗贮藏保鲜有显着作用。

熊晓莉, 陈小蓉, 邵承斌, 李宁[2]2016年在《黄粉虫壳聚糖处理养殖废水》文中研究指明黄粉虫生长过程中会产生大量的虫蜕、死虫和蛹壳等废弃物,将这些废弃物制备成黄粉虫壳聚糖并用于养殖废水的处理,通过单因素和正交实验,优化了废水的处理条件。结果表明,采用黄粉虫壳聚糖与Fe2(SO4)3复配,对养殖废水有较好的净化效果。较优的处理条件为:养殖废水250 m L,壳聚糖15 mg与5 m L 2%Fe2(SO4)3复配,定容至1 L(p H为中性)。该复配体系对实际养殖废水的絮凝率达93.2%,对总悬浮物、氨氮、总有机碳、总氮的去除率分别达到93.75%、75.60%、73.14%和41.92%。

焦富颖[3]2018年在《黄粉虫蜕制备壳寡糖及其应用》文中提出近年来,黄粉虫养殖业达到规模化、产业化发展,许多学者虽然对黄粉虫的养殖做了大量的研究,却忽略了黄粉虫养殖业带来的环境污染以及对黄粉虫养殖废弃物中虫蜕的资源化利用。黄粉虫虫蜕中含有大量的甲壳素,甲壳素经提取改性可制得壳寡糖。壳寡糖具有抗菌抑菌、抗氧化等作用,可用于果蔬保鲜。我国的果蔬产量居世界之最,果蔬的腐坏率高达30%。若能将壳寡糖用于果蔬保鲜,不仅能减少资源浪费,还能降低环境污染,更能增加经济和社会效益。本课题以黄粉虫养殖废弃物为原料,通过脱脂、脱盐、脱蛋白、脱乙酰处理后,获得壳聚糖,并以H_2O_2或O_3对壳聚糖进一步氧化降解,制得水溶性能佳的壳寡糖。以鲜切苹果为例,考察壳寡糖的保鲜效果。通过正交实验设计,获得最佳的制备条件。结果表明:(1)壳聚糖的最佳制备条件:(1)脱脂:萃取溶剂为无水乙醚、萃取温度50℃,萃取时间3 h、固液比1:20(g:m L)、油脂去除率达30%;(2)脱蛋白:1.0 wt%NaOH、温度55℃、时间3 h、固液比1:12(g:mL);(3)脱盐:1.0 vol%HCl,时间7 h;(4)脱乙酰:60 wt%NaOH、反应温度130℃、反应时间7 h,经红外表征证实产物为壳聚糖,测得脱乙酰度为89%。(2)H_2O_2法制备壳寡糖。不同体系中的最佳工艺条件,(1)均相体系:溶剂0.1mol/L HCl,5.0 vol%H_2O_2,1.75 wt%壳聚糖,反应时间4 h,反应温度50℃;(2)非均相体系:8 vol%H_2O_2,0.5 wt%壳聚糖,反应时间5 h,反应温度60℃。初步探索O_3在均相体系中制备壳寡糖的条件为:溶剂0.1 mol/L HCl,反应温度50℃,反应时间2.5 h。两种方法中得到的产物经过红外光谱、X射线衍射、热重、差示扫描量热和电镜扫描表征分析为壳寡糖,分子量低于2000 Da。(3)0.1 wt%壳寡糖溶液用于鲜切苹果的保鲜效果:实验组与对照组对比,褐变程度降低60%,失重率减少20%,硬度高39%,丙二醛含量减少0.2 mmol/g,多酚氧化酶活性减少2.5个活性单位,过氧化物酶活性提高11.5个活性单位,以上保鲜指标均表明壳寡糖对可缓解鲜切苹果的褐变。实验组将继续对其他新鲜水果进行保鲜效果的探索。综上所述,研究黄粉虫养殖废弃物中虫蜕的资源提取具有一定的意义。

窦珍伟, 刘宝, 孟宪武, 于丽丽, 公绪春[4]2008年在《黄粉虫中甲壳素和壳聚糖的提取工艺研究》文中研究表明以微波干燥的黄粉虫为原料,研究了索氏抽提法提取油脂、碱法脱除蛋白质、酸浸法去除灰分、次氯酸钠脱色和浓碱法脱乙酰基制备甲壳素和壳聚糖的工艺.系统分析了不同工艺条件对甲壳素的残留蛋白质含量、灰分含量,壳聚糖的脱乙酰度、粘度的影响,得出制备甲壳素和壳聚糖的最佳工艺条件,以期为工业生产提供依据.

于泷[5]2010年在《壳聚糖的制备及其在废水处理中的应用》文中研究表明黄粉虫又叫面包虫,在昆虫分类学上隶属于鞘翅目,拟步行虫科,粉虫甲属。由于成虫和幼虫体表富含几丁质,提取的几丁质能进一步脱乙酰基制备成壳聚糖,利用价值高,长期以来为中外研究所重视。本文以黄粉虫(Tenebrio molitor)为研究对象,对其虫体几丁质、壳聚糖的提取作初步探索性研究,并在此基础上对提取流程作了优化探索,并重点运用提取得到的壳聚糖对自然界的废水进行处理,研究其在重金属离子吸附方面的影响因素及效果以及不同浓度的壳聚糖溶液在杀菌方面的效果,以期能在工业生产中得到广泛的应用。本研究采用酸碱法对黄粉虫成虫虫体的几丁质进行提取。通过对盐酸浓度、脱盐时间、温度及碱液浓度、去蛋白时间、温度几个条件的摸索和筛选,得到去无机盐等物质的最佳条件为:30℃,1.0mol/L的盐酸反应12h;去除蛋白质等有机物质的最佳条件为:30℃,2mol/L的NaOH溶液反应16h。在此基础上,尝试着对壳聚糖的提取条件进行了探索,得出脱乙酰基的最佳条件为:50%的NaOH溶液,沸水浴反应6h。纺织、皮革、造纸、木材、油漆、塑料乃至饮料和食品等领域在生产和应用过程中不可避免地产生大量的废水,这类废水的COD值、色度和毒性都很高。如果不能得到有效的治理而排入受纳水体,将会对环境造成严重危害特别是废水中含有的Zn2+等重金属离子,富集后二次污染危害更严重。本文研究壳聚糖的粒径、加入量、接触时间、pH、Zn2+初始浓度等因素对其吸附去除Zn2+的影响效果。实验结果表明:pH对吸附的影响较小,在最佳吸附条件下,对含初始浓度为10mg/L Zn2+溶液的吸附量为6.95 mg/g。壳聚糖对Zn2+的吸附规律符合Langmuir等温吸附式和Freundlich等温吸附式;吸附是一个自发、吸热的过程。动力学数据研究表明,吸附满足准二级动力学模型。在壳聚糖杀菌效果的研究中,本文从同种不同浓度壳聚糖的杀菌试验的数据分析中得出,浓度大杀菌效果比浓度小的杀菌效果要好,当壳聚糖的浓度为4g/L时,杀菌效果是最好的,而壳聚糖的浓度为1g/L时的杀菌效果的最差。并且从革兰氏染色试验的数据分析中得出,原水中的G-和G+比例约为5:5,用壳聚糖杀过菌的水样中,G-和G+比例约为8:2,这就是说壳聚糖对G+的杀菌作用比G-的杀菌作用强,壳聚糖能很好的杀灭革兰氏阳性细菌。

范文艳, 王丽艳[6]2010年在《黄粉虫水溶性低聚糖的提取及其对大肠杆菌抑菌作用研究》文中研究表明为开发昆虫几丁质资源,扩大其应用范围,本试验采用酸碱法从烘干的黄粉虫幼虫体内提取几丁质粗品,再经碱处理得到壳聚糖,壳聚糖经过适宜的温度和过氧化氢浓度处理后得到水溶性的低聚糖。黄粉虫水溶性低聚糖的浓度为0.06~0.3 mg.mL~(-1)对大肠杆菌均有很强的抑制效果。浓度为0.12、0.18、0.24、0.3 mg.mL~(-1)抑制作用均达到极显着水平,浓度为0.06 mg.mL~(-1)达到显着水平。利用黄粉虫提取的水溶性低聚糖,具有较好的溶解性能,在一定浓度下对大肠杆菌有较强的抑菌作用。

窦珍伟[7]2009年在《黄粉虫中油脂和壳聚糖的提取工艺研究》文中认为黄粉虫是一种有着良好开发前景的昆虫资源,含有丰富而优质的油脂、蛋白质、矿物元素以及甲壳素。目前对黄粉虫的研究主要以蛋白质开发为主,而油脂、甲壳素的提取尚处于起步阶段。本研究以微波干燥的黄粉虫为材料,采用逐级提取的方法提取油脂和甲壳素,对黄粉虫资源进行综合开发研究,以期找出最佳工艺条件,为工业生产提供依据。本研究主要由两部分组成:第一部分,油脂的提取。分别采用索氏抽提法和浸提法,通过单因素实验和正交试验,研究了各实验参数对油脂提取率及皂化值的影响,并对两种方法提取效果进行比较。结果表明:索氏提取法提取油脂的最佳条件为:在石油醚用量恒定为200mL时,加热电压125V,抽提时间5h,上样量10g,提取一次。该条件下油脂提取率可达32.26%,油脂的皂化值为202.01;浸提法提取油脂最佳提取条件为料液比1:12,提取时间6h,水浴温度60℃。油脂提取率为27.51%,皂化值为204.98。比较两种方法,索氏抽提法提取率较高,而浸提法所得油脂皂化值略大。第二部分,甲壳素、壳聚糖的提取。以提取油脂后的虫粉为原料,采用碱法脱蛋白,酸浸法去除灰分,通过单因素和正交实验,确定最佳工艺条件。蛋白质脱除的最佳工艺条件为:在沸水浴的条件下,氢氧化钠浓度2.0mol/L,反应时间6h。该条件下甲壳素中残留蛋白质含量低于5.0%;采用盐酸浸泡法去除灰分的最佳工艺条件为:室温下,盐酸浓度为2.0mol/L,搅拌,反应3h。产品的灰分含量低于0.20%。脱乙酰度是衡量壳聚糖质量的重要指标,本研究采用强碱法对甲壳素进行脱乙酰基处理,通过单因素实验研究了脱乙酰基过程中各参数对壳聚糖质量的影响,并探讨了脱乙酰度与溶解度、黏度之间的关系。结果表明:在沸水浴条件下,氢氧化钠溶液质量分数为40%,反应时间6h,分两段处理,壳聚糖脱乙酰度可达80.73%,若需制备较高脱乙酰度的壳聚糖可通过提高反应温度和加大氢氧化钠溶液浓度来实现;脱乙酰度大于70%的壳聚糖可溶于10%的醋酸中,呈油状液体;壳聚糖黏度总体上随着脱乙酰度的增加而减小,在氢氧化钠溶液质量分数为40%,沸水浴,反应6h的条件下,制得的壳聚糖溶液黏度最大,为133.0mPa·s。以干燥虫粉质量计,壳聚糖产率为9.51%。

吴福中[8]2007年在《黄粉虫幼虫饲养条件的优化和几丁质含量的研究》文中指出本文以黄粉虫为研究对象,通过设置不同处理对黄粉虫幼虫饲养所需要的温度、饲料含水量、光照、饲养密度和饲料种类以及几丁质含量进行研究,为黄粉虫规模化的繁殖饲养和开发利用提供了依据。通过研究,得到如下结果:1.温度对黄粉虫幼虫平均体重的影响在室内设置了15℃~35℃5个温度处理,研究温度对黄粉虫幼虫平均体重的影响。结果表明:25℃的温度处理比其它温度处理对黄粉虫幼虫的平均体重差异显着,25℃处理的平均虫体重量是15℃、20℃、30℃、35℃处理的平均虫体重量的1.45倍、1.21倍、1.17倍和1.64倍。说明黄粉虫幼虫在25℃的环境中饲养,对虫体重量增加最明显,能够获得较高的产量。2.饲料含水量对黄粉虫平均体重的影响在室内设置了饲料含水量为5%~25%5个湿度处理,研究饲料含水量对黄粉虫幼虫平均体重的影响。结果表明:饲料含水量为20%的处理对黄粉虫幼虫的平均体重作用最明显,饲料含水量为20%的处理分别是饲料含水量为5%、10%、15%、25%和对照组处理对黄粉虫幼虫平均体重的1.48倍、1.39倍、1.16倍、1.36倍和1.59倍。说明湿度对黄粉虫幼虫平均体重增加作用比较显着,饲料含水量为20%是黄粉虫幼虫最适宜的湿度。3.饲养密度对黄粉虫幼虫平均体重的影响在室内设置了饲养密度为0.24头/cm~2~1.41头/cm~2 6个饲养密度处理,研究饲养密度对黄粉虫幼虫平均体重的影响。结果表明:饲养密度为1.18头/cm~2处理对黄粉虫幼虫体重的增长较其它组密度处理差异显着,是饲养密度为0.24头/cm~2、0.47头/cm~2、0.71头/cm~2、0.94头/cm~2、1.41头/cm~2处理对黄粉虫幼虫平均体重的5.6倍、2.85倍、1.97倍、1.33倍和1.14倍,说明黄粉虫幼虫生长最适宜的密度为1.18头/cm~2。在夏季饲养可稍低于1.18头/cm~2进行饲养;在冬季可以稍高于1.18头/cm~2进行饲养。4.光照对对黄粉虫幼虫平均体重的影响设置了室外自然光照、室内自然光照和室内阴暗叁个处理,研究光照对黄粉虫幼虫平均体重的影响。结果表明:室内阴暗处理对黄粉虫幼虫平均体重增加效果显着,黄粉虫幼虫平均体重分别是室外自然光照和室内自然光照的1.92倍和1.33倍,说明黄粉虫幼虫生长趋向于黑暗或光线较暗的环境。5.不同饲料对黄粉虫幼虫平均体重的影响在麦麸、玉米粉、大豆粉等常规饲料处理组中,以麦麸和玉米粉混合饲料对黄粉虫幼虫体重增长较其它处理差异显着。玉米粉和麦麸处理组对黄粉虫幼虫的平均虫体重是麦麸、玉米粉、大豆粉、大豆粉和麦麸、玉米粉和大豆粉的1.16倍、1.33倍、1.86倍、1.57倍和1.42倍。说明在常规饲料中,麦麸和玉米粉混合饲料饲养黄粉虫幼虫效果较好。在复合饲料四个处理中,以复合饲料A对黄粉虫幼虫平均体重较其它叁组复合饲料差异显着,复合饲料A处理组对黄粉虫幼虫的平均虫体重是复合饲料B、复合饲料C和复合饲料D处理组的1.30倍、1.44倍和1.64倍。说明复合饲料A饲养黄粉虫幼虫要优于其它叁组复合饲料,够提供最适合黄粉虫幼虫生长发育所需要的营养成分。怀牛膝混合饲料饲养黄粉虫幼虫能够加速黄粉虫幼虫的蜕皮和化蛹,影响黄粉虫幼虫体重的增加。含有怀牛膝不同含量的混合饲料处理对黄粉虫幼虫的趋食行为、取食量、增重和营养转化率,均小于对照组,说明黄粉虫幼虫的正常生长发育受到怀牛膝的影响。6.不同饲料对黄粉虫幼虫营养效应研究在麦麸、玉米粉、大豆粉等常规饲料处理中,营养转化率大小是麦麸和玉米粉>麦麸>玉米粉和大豆粉>太豆粉和麦麸>玉米粉>大豆粉,饲料利用率大小是麦麸和大豆粉>玉米粉和大豆粉>玉米粉>麦麸>麦麸和玉米粉>大豆粉。在复合饲料中,营养转化率、饲料利用率的大小都是复合饲料A>复合饲料B>复合饲料C>复合饲料D。说明在常规饲料中以麦麸和玉米粉的混合饲料对黄粉虫幼虫的营养效应最好:在复合饲料中以复合饲料A对黄粉虫幼虫的营养效应最好。7.黄粉虫幼虫基因组DNA的提取研究黄粉虫、黑粉虫幼虫基因组DNA提取产量较高,纯度也较好,DNA条带较清楚。黄粉虫和黑粉虫的DNA条带有差异,从而在分子水平上区分黄粉虫、黑粉虫。8.黄粉虫几丁质含量的研究从黄粉虫幼虫的体壁、成虫、蜕和蛹壳中提取的壳聚糖样品为白色透明薄膜状固体产物,黄粉虫蛹壳、蜕、成虫、幼虫体壁几丁质的平均百分含量分别为13.77%、18_35%、11.26%和4.36%。黄粉虫幼虫的蜕中几丁质的百分含量最高,其次是黄粉虫的蛹壳,黄粉虫幼虫体壁几丁质的百分含量最低。

刘怀如, 杨兆芬, 谭东飞, 吴政声[9]2003年在《黄粉虫有效物质的综合提取及提取方法的比较》文中研究指明比较了用石油醚和用环己烷抽提黄粉虫TenebriomolitorL .虫粉中脂肪的提取率 ,以及用碱法和用酶法提取去脂虫渣中蛋白质的提取率。并从 2种去脂、去蛋白质虫渣中和虫蜕中提取壳聚糖。用环己烷和酶法提取为最佳组合 ,可综合提取出占幼虫干重 5 0 .5 %的有效物质。同时 ,讨论了碱法和酶法提取率出现差异的原因。

何桂梅[10]2011年在《黄粉虫蛋白分类提取水解纯化及其抗氧化活性研究》文中研究指明黄粉虫幼虫蛋白质含量丰富,是制备昆虫生物活性肽的有效资源之一。本研究以黄粉虫幼虫为材料,从黄粉虫幼虫中分离出4种蛋白,对获得的黄粉虫水溶蛋白和碱溶蛋白,分别进行了双酶水解工艺条件优化,并比较了两种多肽的抗氧化活性等。本研究为黄粉虫蛋白的充分利用提供了依据,提高黄粉虫的经济价值。主要结果如下:(1)黄粉虫幼虫脱脂干粉中水溶蛋白、碱溶蛋白、酸溶性蛋白和醇溶性蛋白所占比例分别为42.60%、16.33%、1.65%和1.33%。(2)双酶水解水溶蛋白的最佳工艺条件为:料液比1∶20、水解时间2h、加酶量17.36 mg/g(碱性蛋白酶和胰蛋白酶酶活比为1∶1)、pH8.0、温度46.5℃。在优化条件下制得的水解液·OH清除率为86.21%。(3)碱溶蛋白双酶水解的最佳工艺条件为:料液比1∶20、水解时间1.9h、加酶量10mg/g(碱性蛋白酶和胰蛋白酶酶活比为1∶1)、pH7.2、温度47.8℃。在优化条件下制得的水解液·OH清除率为55.38%。(4)通过Sephadex G-25葡聚糖凝胶色谱,水溶蛋白多肽被分离成3个组分,峰S2的·OH清除率高达64.26%;利用DEAE Sepharose F.F.离子交换层析将峰S2分离成4个部分,多肽组分S2-1和S2-2的·OH清除率较高,分别为78.44%、45.39%;碱溶蛋白多肽被Sephadex G-25凝胶过滤色谱分离成4个组分,其中峰J3的·OH清除率达40.55%;利用DEAE Sepharose F.F.将峰J3分离成4个部分,多肽组分J3-2的·OH清除率最强,为47.02%。(5)对分离纯化后的各抗氧化肽进行氨基酸成分测定可知,黄粉虫的水溶蛋白制得的抗氧化肽S2-1中主要的氨基酸为Ala、Pro、Leu、Glu、Val、Gly、Ile、Ser;S2-2中主要的氨基酸为Glu、Asp、Pro;碱溶蛋白制得的抗氧化肽J3-2中主要的氨基酸为Glu、Asp、Pro、Gly。

参考文献:

[1]. 黄粉虫壳聚糖的提取及应用研究[D]. 杜开书. 四川农业大学. 2003

[2]. 黄粉虫壳聚糖处理养殖废水[J]. 熊晓莉, 陈小蓉, 邵承斌, 李宁. 环境工程学报. 2016

[3]. 黄粉虫蜕制备壳寡糖及其应用[D]. 焦富颖. 重庆工商大学. 2018

[4]. 黄粉虫中甲壳素和壳聚糖的提取工艺研究[J]. 窦珍伟, 刘宝, 孟宪武, 于丽丽, 公绪春. 山东大学学报(工学版). 2008

[5]. 壳聚糖的制备及其在废水处理中的应用[D]. 于泷. 吉林大学. 2010

[6]. 黄粉虫水溶性低聚糖的提取及其对大肠杆菌抑菌作用研究[J]. 范文艳, 王丽艳. 黑龙江八一农垦大学学报. 2010

[7]. 黄粉虫中油脂和壳聚糖的提取工艺研究[D]. 窦珍伟. 山东大学. 2009

[8]. 黄粉虫幼虫饲养条件的优化和几丁质含量的研究[D]. 吴福中. 安徽农业大学. 2007

[9]. 黄粉虫有效物质的综合提取及提取方法的比较[J]. 刘怀如, 杨兆芬, 谭东飞, 吴政声. 昆虫知识. 2003

[10]. 黄粉虫蛋白分类提取水解纯化及其抗氧化活性研究[D]. 何桂梅. 西北农林科技大学. 2011

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黄粉虫壳聚糖的提取及应用研究
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