富有机铬大麦虫虫粉及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种富有机铬大麦虫虫粉及其制备方法。该富有机铬大麦虫虫粉中有机三价铬的含量为10mg/kg-200mg/kg；其制备方法包括以下步骤：将富有机铬大麦幼虫先用去离子水清洗，然后经冷冻脱水、低温压榨、粉碎和超微粉碎即可。本发明所制得的大麦虫虫粉，不仅其中有机配合铬的构象可以得到很好的保留，其中还富含游离氨基酸、水溶性蛋白质、甲壳素等营养物质，其中蛋白质变性程度低，粉碎后各种营养物质的颗粒度极小，更利于消化吸收，且油脂含量较低，对肥胖人群、糖尿病人等特殊人群具有显著的保健作用。
【专利说明】富有机铬大麦虫虫粉及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种大麦虫虫粉及其制备方法，特别涉及一种富有机铬大麦虫虫粉及其制备方法。
【背景技术】
[0002]铬(III)是人体重要的微量元素之一，并具有降血糖功能。当体内缺铬时，胰岛素水平下降，诱发糖代谢、脂代谢紊乱。研究发现补充铬可增强胰岛素的敏感性，调节糖代谢和脂代谢。三价铬离子是葡萄糖耐量因子(GTF,Glucose Tolerance Factor)的活性成分。GTF是以烟酸一三价铬一烟酸为轴心，谷氨酸、甘氨酸和半胱氨酸为配体的物质。单纯的铬离子没有生物学活性，动物体内的铬几乎都是三价铬，但其合成GTF的功能很差，补充的无机铬(如CrCl3)向GTF的转变很慢，与无机铬(吸收率很低，0.4%_3%)相比，GTF形式的铬更容易被吸收(吸收率为10% -25% )，并具有较高的生物学利用率。由于GTF制备难度较大，因此，目前在市场上应用最为广泛的辅助降血糖功能食品的功效成分和营养素补充剂是人工合成的吡啶甲酸铬、叶酸铬，水苏糖铬等简单的有机铬制剂。但是由于不同的有机铬产品的毒副作用和生物效价差别很大，有报道证实，目前市场上应用最广的有机铬一吡啶甲酸铬会产生DNA毒性、细胞毒性和生殖毒性，其安全性已受到广泛的关注。因此，降血糖活性好、安全性高的新型有机铬配合物的研究仍是当前重要课题之一。
[0003]利用啤酒酵母生产的酵母铬是目前市场上销量最高的经生物转化后的有机铬。酵母细胞有生物转化的能力，加入的铬并非物理吸附在细胞表面，而是发生了有机的生物转化。然而，检测结果显示，富铬酵母中仍有超过15%的铬以无机铬的形式存在，如果大量食用此类制品仍存在一定安全风险。
[0004]大麦虫是拟步甲科的昆虫，是我国新开发的新型养殖昆虫，是非常优质的蛋白源及油脂源。大麦虫幼虫虫体对天然微量元素具有较高的定向富集的能力。本发明拟利用昆虫对市售的有机铬添加剂进行进一步的生物转化，使三价铬与昆虫体内的氨基酸相结合，形成了最易于人体吸收的形式。另外，经过冷冻干燥，低温压榨，超微粉碎后的昆虫粉，不仅其中有机配合铬的构象可以得到很好的保留，其中还富含游离氨基酸、水溶性蛋白质、甲壳素等营养物质，其中蛋白质变性程度低，粉碎后各种营养物质的颗粒度极小，更利于消化吸收，对糖尿病人具有显著的保健作用。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种生物利用率高于现有市场产品的富有机铬大麦虫虫粉及其制备方法。
[0006]为达到上述目的，本发明提供一种富有机铬大麦虫虫粉的制备方法，包括以下步骤:
I)清洗:将富有机铬大麦幼虫按体长分级筛选后，分别将不同等级的活虫经80-95°C的去离子水清洗2-5min，以去除污物并使得大麦虫幼虫不能爬行； 2)冷冻干燥:将清洗后的富有机铬大麦虫幼虫按照l_5cm的厚度铺放在托盘上，然后放入-20-80°C下冷冻，冷冻1-2小时后，取出放入冷冻干燥机中进行冷冻脱水处理20-40小时，干燥脱水后的大麦虫幼虫的含水量为3%-5%，并利用塑料密封袋封存后在0-5°C的温度下储存；
3)低温压榨:
3.1)预加热:将储存的富有机铬大麦虫幼虫铺放在微波干燥机的传送带上于50-80°C进行预加热2-7分钟；
3.2)液压压榨:将预加热后的富有机铬大麦虫幼虫迅速填充入液压榨油机的腔体内，加压提取2-15min ；
4)超微粉碎:将液压压榨后腔体内的脱油虫体取出静置，待温度降至常温，先用粉碎机将其制成5-10目的细小颗粒，之后再将其放入碾压轮转速为350-480转/分钟、气旋风机频率为5-40HZ的调频碾压气旋式超微粉碎机中进行超微加工，以制成400-500目的超微虫粉。
[0007]作为优选方案，其中步骤I)所述富有机铬大麦幼虫按体长分级为两级10-12cm及12_15cm0
[0008]作为优选方案，其中所述养殖富有机铬大麦虫幼虫通过以下的具体步骤获得:
1)当养殖的大麦虫幼虫虫龄达到60日龄后，开始饲喂富铬饲料，养殖4周后即得到所述富有机铬大麦虫幼虫；其具体养殖条件如下:养殖温度为25V _27°C，相对湿度为65-75%，整个养殖室无阳光直射，20-40W的日光灯照射，照射时间为8小时/天；养殖密度:幼虫养殖在养殖盒中，其中幼虫的密度为4-6头/cm2 ；
2)饲料投喂:采用以精料为主、青料为辅的饲喂方式进行喂养，精饲料每周投放一次，投料量为虫重的20-40%，其中，第I周投放的精料为按重量百分比计为1:1的以上所述富铬饲料与麦麸，第2周-第4周的精料为以上所述富铬饲料；青料每两天投放一次，投料量为虫重的10-30%。
[0009]作为优选方案，其中所述富铬饲料中有机三价铬的含量为10mg/kg-200mg/kg。
[0010]作为优选方案，其中所述富铬饲料还含有以下重量百分比的原料:
麦麸:50-70% ;菌糠:0-30% ;豆柏:0-10% ;玉米蛋白粉:0-3% ;大豆蛋白粉:0_3% ;水分:5-15%ο
[0011]作为优选方案，其中所述菌糠为一次或二次出菇后的菌棒粉碎后获得的富铬白灵菇、富铬香菇、富铬平菇、或富铬灵芝等富铬食用菌的菌糠。
[0012]作为优选方案，其中所述富铬饲料以有机铬添加剂为主要原料配制而成，所述有机铬添加剂为市售的毗啶甲酸铬、苹果酸铬、芦丁铬、叶酸铬、水苏糖铬、牛磺酸铬或富铬酵母粉。
[0013]作为优选方案，其中所述青料为市售白菜、土豆或菠菜的茎叶；所述精料和青料按重量百分比计的比例为1:2。
[0014]本发明进一步提供通过上述方法制得的富有机铬大麦虫虫粉。
[0015]作为优选方案，其中所述富有机铬大麦虫虫粉中最终有机三价铬的含量为IOmg/kg-100mg/kg(2-4周大麦虫虫体中有机三价铬含量达到平衡后)。
[0016]本发明所述上述制备富铬大麦虫虫粉的方法，也可广泛地应用于生产富铬黄粉虫虫粉、富铬黑粉虫虫粉或富铬褐粉虫虫粉等方面。
[0017]本领域技术人员可以通过结合现有技术或公知常识，向黄粉虫、黑粉虫、褐粉虫中投加富硒菌糠饲料后，按不同的投料比，喂养黄粉虫、黑粉虫、褐粉虫等，即得含铬量10-200mg/kg的富铬黄粉虫、富铬黑粉虫或富铬褐粉虫等。
[0018]本发明具有以下有益效果:
1、首先在大麦虫的养殖过程中使用的铬添加剂为有机铬添加剂，除了保证产品中没有无机铬的残留外，还可以使昆虫对其具有较高的吸收利用率，从而获得含铬量较高的大麦虫商品虫(有机铬含量10-200mg/kg)，而且铬元素是经长期饲喂而累积在昆虫体内的，所以均是以在动物体内可以稳定存在的有机配合体形式存在的，因此彻底消除了无机铬及有机铬添加剂可能存在的各种毒副作用，食用安全性很高；
2、通过大麦虫对有机铬添加剂的生物转化，使铬与昆虫体内的氨基酸相结合，形成了最易于人体吸收的稳定的有机配合体，使铬能够更高效、更安全地被吸收利用，是具有较强竞争优势的有机铬补充剂；
3、经过冷冻干燥，低温压榨，超微粉碎后的大麦虫虫粉，不仅其中有机配合铬的构象可以得到很好的保留，其中还富含游离氨基酸、水溶性蛋白质、甲壳素等营养物质，其中蛋白质变性程度低，粉碎后各种营养物质的颗粒度极小，更利于消化吸收，且油脂含量较低，对肥胖人群、糖尿病人等特殊人群具有显著的保健作用。
【具体实施方式】
[0019]下面结合具体实施例对本发明进一步描述。
[0020]以下试剂无特别说明，均为市售。
[0021]实施例1
富铬饲料的配方(按重量百分比计):
麦麸:70% ;菌糠:10% ;豆柏:5% ;玉米蛋白粉:4.9% ;水分:10% ;吡啶甲酸铬:0.1%。
[0022]养殖富铬大麦虫幼虫(含有机三价铬80_120mg/kg)的方法，包括以下步骤:
当养殖的大麦虫幼虫虫龄达到60日龄后，开始饲喂富铬饲料，养殖4周后即得到所述富有机铬大麦虫幼虫(成熟商品虫)。其具体养殖方法如下:
养殖环境:养殖温度为25°C -27°C，相对湿度为65-75%，整个养殖室无阳光直射，20W的日光灯照射，照射时间为8小时/天。
[0023]养殖密度:幼虫养殖在养殖盒(材质为木质、无毒塑料或纸质，大小不限)中，其中幼虫的密度为4-6头/cm2。
[0024]饲料投喂:采用以精料为主、青料为辅的饲喂方式进行喂养，精料与青料的比例为1:2(wt))，精饲料每周投放一次，投料量为虫重的25-30%，其中，第I周投放的精饲料为按重量百分比计1:1的以上所述富铬饲料与麦麸，第2周-第4周的精饲料为以上所述富铬饲料；所述青料可以为市售白菜，每两天投放一次，投料量为虫重的10-15%。
[0025]实施例2
富铬饲料的配方(按重量百分比计):
麦麸:68% ;菌糠:10% ;豆柏:7% ;大豆蛋白粉:4.8% ;水分:10% ;苹果酸铬:0.2%。
[0026]养殖富铬大麦虫幼虫(含有机三价铬150_200mg/kg)的方法，包括以下步骤: 当养殖的大麦虫幼虫虫龄达到60日龄后，养殖4周后即得到所述富有机铬大麦虫幼虫(成熟商品虫)。其具体养殖方法如下:
养殖环境:养殖温度为25°C -27°C，相对湿度为65-75%，整个养殖室无阳光直射，20W的日光灯照射，照射时间为8小时/天。
[0027]养殖密度:幼虫养殖在养殖盒(材质为木质、无毒塑料或纸质，大小不限)中，其中幼虫的密度为4-6头/cm2。
[0028]饲料投喂:采用以精料为主、青料为辅的饲喂方式进行喂养，精料与青料的比例为1:2(wt))，精饲料每周投放一次，投料量为虫重的25-30%，其中，第I周投放的精饲料按重量百分比计1:1的以上所述富铬饲料与麦麸，第2周-第4周的精饲料为以上所述富铬饲料；所述青料可以为市售土豆，每两天投放一次，投料量为虫重的10-15%。
[0029]实施例3
富有机铬大麦虫虫粉的制备方法，包括以下步骤:
1)清洗:将实施例1养殖的富有机铬大麦虫幼虫按体长分级筛选(按体长分级为两级10-12cm及12-15cm，以便于后续的冷冻干燥步骤)后，分别将不同等级的活虫经90°C的去离子水清洗3min，以去除污物并使得大麦虫幼虫不能爬行；
2)冷冻干燥:将清洗后的富有机铬大麦虫幼虫按照3cm的厚度铺放在托盘(直径20-40cm)上，然后放入_20°C下冷冻，冷冻I小时后，取出放入冷冻干燥机中进行冷冻脱水处理24小时，干燥脱水后的大麦虫幼虫的含水量为4%，并利用塑料密封袋封存后在0°C的温度下储存；
3)低温压榨:
3.1)预加热:将储存的大麦虫幼虫铺放在微波干燥机的传送带上于60°C进行预加热5分钟；
3.2)液压压榨:将预加热后的大麦虫幼虫迅速填充入液压榨油机的腔体内，加压提取IOmin ；
4)超微粉碎:将液压压榨后腔体内的脱油虫体取出静置，待温度降至常温，先用粉碎机将其制成10目的细小颗粒，之后再将其放入碾压轮转速为350-480转/分钟、气旋风机频率为5-40HZ的调频碾压气旋式超微粉碎机中进行超微加工，以制成500目的超微虫粉。
[0030]实施例4测试试验:
将初始虫重一致的1800g饲喂无铬饲料的60日龄的大麦虫幼虫平均分为18盒，并将其分为空白试验组、低吡啶甲酸铬试验组、高吡啶甲酸铬试验组，每组六个重复(6盒大麦虫)，18盒大麦虫在温度为25°C -27°C，相对湿度65-75%，整个养殖室无阳光直射，20W的日光灯照射，照射时间为8小时/天条件下养殖，养殖盒中幼虫的密度为4-6头/cm2，养殖28天后对试验虫体内的配合有机铬和吡啶甲酸铬含量进行检测。
[0031]数据处理使用统计软件SPSS for Windows 19.0，处理间采用单因素方差分析，统计差异显著后，用Duncans多重比较的生物统计方法进行显著性测定，显著水平设为
0.05。具体结果如下表I所示:
表I大麦虫的富铬对比试验结果
【权利要求】
1.一种富有机铬大麦虫虫粉的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: 1)清洗:将富有机铬大麦幼虫按体长分级筛选后，分别将不同等级的活虫经80-95°C的去离子水清洗2-5min，以去除污物并使得大麦虫幼虫不能爬行； 2)冷冻干燥:将清洗后的富有机铬大麦虫幼虫按照l_5cm的厚度铺放在托盘上，然后放入-20-80°C下冷冻，冷冻1-2小时后，取出放入冷冻干燥机中进行冷冻脱水处理20-40小时，干燥脱水后的大麦虫幼虫的含水量为3%-5%，并利用塑料密封袋封存后在0-5°C的温度下储存； 3)低温压榨: 3.1)预加热:将储存的富有机铬大麦虫幼虫铺放在微波干燥机的传送带上于50-80°C进行预加热2-7分钟； 3.2)液压压榨:将预加热后的富有机铬大麦虫幼虫迅速填充入液压榨油机的腔体内，加压提取2-15min ； 4)超微粉碎:将液压压榨后腔体内的脱油虫体取出静置，待温度降至常温，先用粉碎机将其制成5-10目的细小颗粒，之后再将其放入碾压轮转速为350-480转/分钟、气旋风机频率为5-40HZ的调频碾压气旋式超微粉碎机中进行超微加工，以制成400-500目的超微虫粉。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤I)所述富有机铬大麦幼虫按体长分级为两级10-12cm及12-15cm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述养殖富有机铬大麦虫幼虫通过以下的具体步骤获得:` 1)当养殖的大麦虫幼虫虫龄达到60日龄后，开始饲喂富铬饲料，养殖4周后即得到所述富有机铬大麦虫幼虫；其具体养殖条件如下:养殖温度为25V _27°C，相对湿度为65-75%，整个养殖室无阳光直射，20-40W的日光灯照射，照射时间为8小时/天；养殖密度:幼虫养殖在养殖盒中，其中幼虫的密度为4-6头/cm2 ； 2)饲料投喂:采用以精料为主、青料为辅的饲喂方式进行喂养，精饲料每周投放一次，投料量为虫重的20-40%，其中，第I周投放的精料为按重量百分比计为1:1的以上所述富铬饲料与麦麸，第2周-第4周的精料为以上所述富铬饲料；青料每两天投放一次，投料量为虫重的10-30%。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:所述富铬饲料以有机铬添加剂为主要原料配制而成，所述有机铬添加剂为市售的毗啶甲酸铬、苹果酸铬、芦丁铬、叶酸铬、水苏糖铬、牛磺酸铬或富铬酵母粉。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于:所述富铬饲料中有机三价铬的含量为10mg/kg-200mg/kgo
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于:所述富铬饲料还含有以下重量百分比的原料: 麦麸:50-70% ;菌糠:0-30% ;豆柏:0-10% ;玉米蛋白粉:0-3% ;大豆蛋白粉:0_3% ;水分:5-15%ο
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于:所述菌糠为一次或二次出菇后的菌棒粉碎后获得的富铬白灵菇、富铬香菇、富铬平菇、或富铬灵芝等富铬食用菌的菌糠。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:所述青料为市售白菜、土豆或菠菜的茎叶；所述精料和青料按重量百分比计的比例为1:2。
9.一种富有机铬大麦虫虫粉,其特征在于:所述富有机铬大麦虫虫粉通过权利要求1-3所述的方法制得。
10.根据权利要求9所述的富有机铬大麦虫虫粉，其特征在于:所述富有机铬大麦虫虫粉中最终有机三价铬的含量为10m g/kg-200mg/kg。
【文档编号】A23K1/175GK103478724SQ201310472417
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年10月11日
【发明者】石冬冬, 张萍, 杜毅峰, 刘庆生, 马书宇, 范志影, 田园 申请人:中国农业科学院饲料研究所, 北京德诚利华生物科技有限公司