一种高蛋白昆虫发酵生产氨基酸的方法与流程

1.本发明涉及氨基酸制备技术领域，具体为一种高蛋白昆虫发酵生产氨基酸的方法。


背景技术：

2.黑水虻(hermetiaillucens l.)，腐生性的水虻科昆虫，能够取食禽畜粪便和生活垃圾，生产高价值的动物蛋白饲料，因其繁殖迅速，生物量大，食性广泛、吸收转化率高，容易管理、饲养成本低，动物适口性好等特点，从而进行资源化利用，其幼虫被称为“凤凰虫”，成为与蝇蛆、黄粉虫、大麦虫等齐名的资源昆虫，在全世界范围内得到推广。原产于美洲，目前为全世界广泛分布(南北纬40度之间)。近些年传入我国，目前已广布于贵州、广西、广东、上海、云南、台湾、湖南、湖北等地。目前被广泛应用于处理鸡粪、猪粪及餐厨垃圾等废弃物方面。
3.在饲养黑水虻的过程中，科学家们发现黑水虻的体内的蛋白质和脂肪酸的含量十分高，它的粗蛋白质的含量与蚕豆、葵花籽等植物性蛋白饲料十分相近，但它其中所蕴含的脂肪的含量较高于它们，氨基酸含量与鱼粉相似，却又高于普通的豆粉。同时，经过研究表明，经黑水虻处理过的粪便可以成为优质有机肥。最主要的是，与其他的蛋白质饲料相比较，黑水虻虫体中几乎检测不出沙门氏菌等有害菌，因此，将黑水虻添加到饲料中可以有效地提高饲料的质量，但是，我们把黑水虻当做饲料使用时也还是要进行杀菌处理后才能投放到市场。
4.黑水虻喜欢取食禽类的粪便和生活中的垃圾，喜欢比较潮湿的环境，所以我们可以利用黑水虻来处理有机物垃圾。同时，有研究表明，经过黑水虻处理过的畜类留下的粪便，其存在有害菌的含量和种类明显下降，并且污染物中存在的有机质的含量与黑水虻减少废弃物地指数成正比。而且，经过黑水虻处理过的粪便质地会变得松软，没有臭味，可以当有机肥进行使用。所以，黑水虻能够处理有机物垃圾，同时使它们变废为宝，再次进行利用，实现了资源的可循环利用，为生态环境的保护提供了一条途径。
5.黑水虻在体外有较弱的抗凝血酶作用，体外和体内均有活化纤溶系统的作用。虻虫水提取物540mg/(kg/d)和270mg/(kg/d)灌胃，连续7天，均能显著延长大鼠的出血时间，显著减少血浆纤维蛋白原含量；大剂量组对血小板最大聚集率也有明显抑制作用。华虻水浸液560mg(生药)/kg或粗蛋白提取液150mg/kg灌胃，每日1次，连续7天，能显著减少家兔血浆中纤维蛋白原含量，抑制血小板粘附性，降低全血粘度比和血浆粘度比，并能一定程度地降低血细胞比容。这些实验表明虻虫可能通过降低血液的“粘、浓、凝、聚”，而发挥活血、逐瘀、破积和通经的临床效果。
6.氨基酸，是含有碱性氨基和酸性羧基的有机化合物，构成蛋白质的小分子，是构成动物营养所需蛋白质的基本物质，羧酸碳原子上的氢原子被氨基取代后形成的化合物。氨基酸分子中含有氨基和羧基两种官能团。
7.氨基酸在人体内通过代谢可以发挥下列一些作用：
①
合成组织蛋白质；
②
变成酸、
激素、抗体、肌酸等含氨物质；
③
转变为碳水化合物和脂肪；
④
氧化成二氧化碳和水及尿素，产生能量。
8.生产氨基酸通常采用发酵法、化学合成法、化学合成
‑
酶法以及蛋白质水解法但生产得到的氨基酸往往制作工艺复杂，需要特殊的酶或者蛋白质，并且得到的氨基酸含量较低。


技术实现要素：

9.本发明的目的在于提供一种高蛋白昆虫发酵生产氨基酸的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
10.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，高蛋白昆虫3
‑
8份、酸性发酵剂3
‑
10份、蒸馏水30
‑
50份；所述高蛋白昆虫为黑水虻、蝇蛆、黄粉虫、蜗牛、蝗虫中的一种或多种；所述酸性发酵剂为乳酸菌、食醋、浆水、卤水中的一种或多种。
11.作为本发明的一种优选技术方案，其制作方法如下：步骤一：将高蛋白昆虫3
‑
8份、洗净烘干，放入恒温发酵罐内；步骤二：取酸性发酵剂3
‑
10份倒入恒温发酵罐内，并加入蒸馏水30
‑
50份，并混合均匀；步骤三：将发酵罐至于38
‑
45℃的恒温环境下，密闭厌氧发酵24
‑
48h，取罐体内上层清液并将残渣过滤之后即得到富含氨基酸的混合溶液。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤一中高蛋白昆虫的重量占比不小于总量的15％。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二中酸性发酵剂的重量占比不大于总量的10％。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二中加入的酸性发酵剂ph值小于4。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二中搅拌均匀后混合液ph值不大于4。
16.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤三中恒温发酵罐内初始温度为40℃。
17.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤四中厌氧发酵时间随温度降低而升高，但最高不超过48h。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过高蛋白昆虫与酸性酵母混合在厌氧环境内密封发酵，得到高含量的氨基酸。原料简单易得，成本低廉，生产操作简单方便，成品浓度高。
附图说明
19.图1为本发明生产流程图；
20.图2为本发明检测结果表；
具体实施方式
24.实施例1
25.包括以下重量份的原料：高蛋白昆虫3份、酸性发酵剂3份、蒸馏水30份；所述高蛋白昆虫为黑水虻；所述酸性发酵剂为乳酸菌。
26.作为本发明的一种优选技术方案，步骤一：将高蛋白昆虫3份、洗净烘干，放入恒温发酵罐内；步骤二：取酸性发酵剂3份倒入恒温发酵罐内，并加入蒸馏水30份，并混合均匀；步骤三：将发酵罐至于38℃的恒温环境下，密闭厌氧发酵48h，取罐体内上层清液并将残渣过滤之后即得到富含氨基酸的混合溶液。
27.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤一中高蛋白昆虫的重量占比为总量的20％。
28.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二中酸性发酵剂的重量占比为总量的8％。
29.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二中加入的酸性发酵剂ph值为3.0。
30.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二中搅拌均匀后混合液ph值为3.5。
31.作为本发明的一种优选技术方案，步骤三中恒温发酵罐内初始温度为38℃。
32.实施例2
33.高蛋白昆虫8份、酸性发酵剂10份、蒸馏水50份；所述高蛋白昆虫为黑水虻；所述酸性发酵剂为乳酸菌。
34.作为本发明的一种优选技术方案，其生产方法如下：步骤一：将高蛋白昆虫8份、洗净烘干，放入恒温发酵罐内；步骤二：取酸性发酵剂10份倒入恒温发酵罐内，并加入蒸馏水50份，并混合均匀；步骤三：将发酵罐至于45℃的恒温环境下，密闭厌氧发酵24h，取罐体内上层清液并将残渣过滤之后即得到富含氨基酸的混合溶液。
35.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤一中高蛋白昆虫的重量占比为总量的35％。
36.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二中酸性发酵剂的重量占比为总量的5％。
37.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二中加入的酸性发酵剂ph值3.0。
38.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二中搅拌均匀后混合液ph值为4.0。
39.作为本发明的一种优选技术方案，步骤三中恒温发酵罐内初始温度为40℃。
40.实施例3
41.包括以下重量份的原料：高蛋白昆虫5份、酸性发酵剂5份、蒸馏水40份；所述高蛋白昆虫为黑水虻；所述酸性发酵剂为乳酸菌。
42.作为本发明的一种优选技术方案，其生产方法如下：步骤一：将高蛋白昆虫5份、洗净烘干，放入恒温发酵罐内；步骤二：取酸性发酵剂5份倒入恒温发酵罐内，并加入蒸馏水40份，并混合均匀；步骤三：将发酵罐至于40℃的恒温环境下，密闭厌氧发酵30h，取罐体内上层清液并将残渣过滤之后即得到富含氨基酸的混合溶液。
43.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤一中高蛋白昆虫的重量占比为总量的25％。
44.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二中酸性发酵剂的重量占比为总量的6％。
45.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二中加入的酸性发酵剂ph值为3.0。
46.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二中搅拌均匀后混合液ph值为3.7。
47.作为本发明的一种优选技术方案，步骤三中恒温发酵罐内初始温度为39℃。
48.将三种实施例得到的产品送检得到图2，其中部分氨基酸含量如图所示。
49.本发明中生产氨基酸采用厌氧技术，将黑水虻等高蛋白昆虫通过恒温密封发酵的方式，得到较高浓度的氨基酸溶液。同时在生产过程中，黑水虻的重量占比不小于总量的15％，避免原料不足，导致氨基酸产量降低；乳酸菌的重量占比不大于总量的10％，满足密封发酵的需求，为密封发酵提供所需的环境，起到发酵作用的酸性酵母占有一定的比例，同时提高发酵效率，减少发酵时间，减少副产物的生成。
50.加入的乳酸菌ph值小于4，保证乳酸菌的发酵效率满足要求，搅拌均匀的混合溶液ph值不大于4避免ph过低在发酵过程中产生其他副产物，同时降低氨基酸的产量，由于酸性酵母自身的特性，在38
‑
45℃内均可完成厌氧发酵生产氨基酸，但同时发酵时间随着温度升高而降低，并且在发酵过程中，尽量减少温度的变化情况，使发酵持续稳定的进行。
51.本文中未详细说明的部件为现有技术。
23.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义
52.上述虽然对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，而不具备创造性劳动的修改或变形仍在本发明的保护范围以内。