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The Optimization of Ultrasound-assisted Mesothermal Degreasing Process of Silkworm Pupa

蚕蛹超声辅助常温脱脂工艺条件优化



全 文 :·研究报告·
生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2016, 32(2):158-164
蚕蛹(Silkworm pupa)为蚕蛾科昆虫家蚕蛾的
蛹,蛹中随产地和品种不同含有 59.9%-66.2% 的蛋
白质,28.9%-33.1% 的粗油脂,以及多种维生素和
铁、锌、硒微量元素[1]。作为被卫生部列为“食品
新资源”中唯一的昆虫类食品源,蚕蛹中蛋白不但
含有人体必需的 18 种氨基酸,而且必需氨基酸含
量高达 42.2%[2],必需氨基酸与非必需氨基酸质量
比为 0.73∶1,营养价值极高。更难得的是,蚕蛹蛋
白及其降解多肽具有促进肝细胞再生,提高免疫机
能,降血压[3]、抗氧化[4]、抗疲劳[5]等生物学功
收稿日期 :2015-05-06
基金项目 :湖北省自然科学基金项目(2014CFB802)
作者简介 :左振宇,男,博士,研究方向 :生物化工 ;E-mail :zuozhenyu@wust.edu.cn
蚕蛹超声辅助常温脱脂工艺条件优化
左振宇  喻放  黄艳鸿  王家怡  李凌凌 
(武汉科技大学化学工程与技术学院,武汉 430081)
摘 要 : 脱脂是蚕蛹精制过程中的重要环节,脱脂过程中保持蚕蛹蛋白的活性十分必要。旨在对蚕蛹超声辅助常温脱脂工
艺进行研究,采用响应面分析法对工艺条件进行优化,并建立相应的预测模型。单因素实验和响应面法优化得到蚕蛹超声辅助常
温最佳脱脂工艺为 :石油醚 - 丙酮(3∶7)为溶剂,液料比 11 mL/g,超声功率 125 W、超声时间 27 min,温度 40℃左右 ;在该脱
脂条件下,蚕蛹脱脂率为(96.8±0.8)%。各因素对蚕蛹脱脂率的影响程度由强至弱依次为 :液固比 > 超声时间 > 超声功率。溶
剂类型和液固比是影响蚕蛹脱脂效率的决定性因素,超声辅助脱脂具有脱脂温度低,脱脂时间短,物质活性不易破坏,脱脂率高
的优点。
关键词 : 蚕蛹 ;超声波辅助 ;常温脱脂 ;响应面法
DOI :10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2016.02.021
The Optimization of Ultrasound-assisted Mesothermal Degreasing
Process of Silkworm Pupa
ZUO Zhen-yu YU Fang HUANG Yan-hong WANG Jia-yi LI Ling-ling
(College of Chemical Engineering and Technology,Wuhan University of Science and Technology,Wuhan 430081)
Abstract: Degreasing of silkworm pupa is a vital step prior to others in the refining process, throughout which it is necessary to maintain
the protein activity of silkworm pupa. Technology of ultrasound-assisted mesothermal degreasing silkworm pupa was investigated, and response
surface methodology was used to optimize the operating parameters and the corresponding prediction models were established. The optimal
degreasing conditions were acquired by single-factor experiments and response surface methodology, and listed as follows :petroleum ether :
acetone(3∶7)as solvent, liquid-solid ratio 11 mL/g, ultrasound power 125 W, ultrasonic treating time 27 min, and temperature 40℃. The
degreasing ratio of silkworm pupa reached(96.8 ± 0.8)% under these conditions, and the results showed that the degreasing ratio of silkworm
pupa was affected in decreasing order by liquid-solid ratio, ultrasonic treating time and ultrasound power. The effects of solvent types and
liquid-solid ratio were the decisive factors resulting in the variation of degreasing efficiency of silkworm pupa. Overall, the ultrasound-assisted
degreasing process owns the advantages of low temperature, short time, no damage to the activity of product, and high degreasing ratio.
Key words: silkworm pupa ;ultrasound-assisted ;mesothermal degreasing ;response surface methodology
2016,32(2) 159左振宇等:蚕蛹超声辅助常温脱脂工艺条件优化
效。我国是蚕蛹资源大国,每年缫丝副产品所得干
蛹高达 70 万 t 以上,占世界蚕蛹总产量的 80% 以
上。目前蚕蛹除极少部分被食用和入药外,因为蛹
腥味和深加工技术落后导致绝大部分被用作饲料和
肥料,资源利用率和附加值极低。
蚕蛹蛋白具有制成食品、营养保健品、药品等
方面的广阔应用前景,但要消除其不利因素走近人
们生活,就需要对蚕蛹进行精制和深加工,因蚕蛹
脂肪含量高,并带有强烈异味,蚕蛹脱脂就成为精
制过程中最重要的环节。通过脱脂结合其他工艺处
理可以得到纯净的、无腥臭味的蚕蛹蛋白,为其后
续深加工和工业应用奠定基础。在现有的蚕蛹脱脂
研究方法中,机械压榨法由于脱脂率低、劳动强度
大、饼粕蛋白易变性等缺点已被多数研究者放弃 ;
超临界 CO2 萃取
[6]和亚临界萃取法则由于设备昂贵
和批处理量小等缺陷,无法适应工业化大生产的要
求 ;溶剂浸出法[7,8]因其操作简单、处理量大、脱
脂率高等特点受到了众多研究者的青睐而迅速发展
和不断完善,蚕蛹蛋白工业化生产和应用已现曙光。
黄小霞[9]经科学研究得出蚕蛹最佳脱脂工艺为 :干
蚕蛹与环己烷的质量比为 1∶1.5,浸出温度 80℃,
保温时间 6 h 条件下一次浸出残油率为 8.8%,经
6 次浸出可得残油率低于 2% 的蚕蛹。但目前在蚕
蛹蛋白脱脂的研究中,多采用高温、长时、强极性
或毒性溶剂浸提或极大的液料比来获得较高的脱脂
率[9-13]。高温长时间的脱脂工艺会使生成的蚕蛹蛋
白蛹臭味浓,颜色较深,需要进一步采用有机溶剂
或者臭氧脱色脱臭,而且会造成蛋白的变性,对其
加工特性(如起泡性,溶解性等)造成不同程度的
影响[14];强极性溶剂对蛋白质的吸附力强,溶剂残
留问题难以解决 ;较大的料液比在一定程度上会增
加生产造成的占地规模、能耗、废水处理等成本,
不利于蚕蛹蛋白的工业化生产。
超声波的强烈振动和空化效应,可以加速天然
生物质成分的溶出和浸出,超声辅助提取具有提取
温度较低,物质活性不易被破坏,提取时间短,产
率高等优点[15,16]。本实验以缫丝蚕蛹为原料,选择
在常温下易挥发、对人体友好的溶剂脱脂体系,研
究超声处理对蚕蛹蛋白脱脂的影响,通过单因素分
析及响应面优化建立常温下超声辅助蚕蛹脱脂工艺
条件,以期为蚕蛹活性蛋白的工业化生产提供一定
的实验依据。
1 材料与方法
1.1 材料
蚕蛹由湖北省农科院蚕业研究所提供,研究中
主要试剂正已烷、石油醚Ⅰ类、四氢呋喃、乙酸乙酯、
丙酮、无水乙醚、无水乙醇均为分析纯。仪器 :JP-
300A 型高速多功能粉粹机(永康市久品工贸有限公
司);BSA224S-CW 型电子天平(赛多利斯科学仪器
有限公司);101-2AB 型电热恒温干燥箱(天津市泰
斯特仪器有限公司);DZF-6020 型电热真空干燥箱
(上海市精宏仪器有限公司);3K30 型台式冷冻离心
机(德国 sigma 公司);SCIENTZ-IID 型超声波细胞
粉碎机(宁波新芝科技有限公司);SHZ-88 型恒温
水浴振荡器(江苏省金坛市医疗仪器厂);RE52-3
型旋转蒸发仪(上海沪西分析仪器厂)。
1.2 方法
1.2.1 蚕蛹前处理 手工去除缫丝蚕蛹的蛹皮和腺
体,用稀盐酸浸泡中和碱性表面杂质,用水反复清
洗至 pH 呈中性。得到的去杂湿蛹置于电热真空干
燥箱中 60℃干燥,粉碎,过 60 目筛,蛹粉收集备用。
1.2.2 蚕蛹索氏提取脱脂 取一定量蚕蛹粉(置于
滤纸包中)与待选脱脂溶剂按照液固比 10 mL/g 混
合,采用索氏提取法进行脱脂处理,注意提取器中
滤纸包应低于虹吸管的高度,提取时间为 2 h,提取
液经离心后旋转蒸发回收溶剂,得粗蛹油。
1.2.3 蚕蛹超声辅助脱脂 将蚕蛹粉与脱脂溶剂按
不同液固比混合并振摇 3 min 后,在 40℃下对蚕蛹
粉超声脱脂若干时间。脱脂结束后 10 000 r/min 离心
分离得脱脂液和脱脂蛹粉,脱脂液经旋转蒸发,并
真空干燥去除残余溶剂得粗蛹油 ;脱脂蛹粉于 60℃
干燥去除残余溶剂得粗蛹蛋白。
1.2.4 单因素实验和响应面优化实验 确定脱脂溶
剂后,以液固比、超声时间、超声功率为考察因子,
以蚕蛹脱脂率作为考核指标进行单因素实验设计 ;
并在单因素实验基础上,采用 Box-Behnken 设计原
理[17]对上述 3 个因子进行响应面优化实验。
1.2.5 脱脂率计算 蚕蛹中总脂肪质量的测定可采
用索氏抽提法,具体方法可参照 GB/T 14772-2008
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2016,Vol.32,No.2160
《食品中粗脂肪的测定》。
脱脂率(%)= 提取的蚕蛹油质量 / 蚕蛹总脂肪
质量 ×100%
1.2.6 数据处理 每个样品平行测定 3 次,实验数
据采用 Excel、SPSS 及 Design Expert 7.1.3 等软件进
行统计分析。
2 结果
2.1 脱脂溶剂体系的选择及确定
脱脂溶剂体系是影响蚕蛹脱脂率及脱脂蚕蛹溶
剂残留的关键因素,本研究利用索氏提取法考察了
油脂提取过程中使用率较高的 7 种溶剂(正已烷、
石油醚Ⅰ类、四氢呋喃、乙酸乙酯、丙酮、无水乙醚、
无水乙醇)在 40℃下对蚕蛹粗油脂的脱除能力。结
果(表 1)显示,待选溶剂在常温下均有较好的蚕
蛹粗油脂脱除能力,其中高极性溶剂中丙酮的脱脂
效果最好,低极性溶剂中石油醚(Ⅰ类)脱脂效果
较佳。高极性溶剂油脂脱除效率普遍高于低极性溶
剂,这与蚕蛹粗油脂中不饱和脂肪酸和极性物质含
量较高有关,符合相似相溶原理。根据对蛹油的感
官评价结果,可以得知高极性溶剂脱脂过程中还将
部分非油脂极性物质如蛹臭味物质一同浸出。
表 1 多种有机溶剂索氏提取脱脂结果
溶剂 极性 沸点 /℃ 毒性 脱脂率 /% 蛹油感官评价
正己烷 0.06 69 中毒,刺激性 86.2±0.5 金黄色、透明、蛹臭淡
石油醚(Ⅰ类) 0.01 30-60 低毒 89.2±0.4 金黄色、透明、蛹臭淡
四氢呋喃 4.20 66 经口低毒 89.3±0.5 黄色、半透明、蛹臭中等
乙酸乙酯 4.30 77 低毒,麻醉性 88.7±0.3 黄色、半透明、蛹臭中等
丙酮 5.40 57 低毒 91.6±0.4 浅黄色、浑浊、蛹臭浓
无水乙醚 2.90 35 麻醉性 90.6±0.7 黄色、半透明、蛹臭淡
无水乙醇 4.30 79 微毒类,麻醉性 89.9±0.6 浅黄色、浑浊、蛹臭浓
为了更好地脱除蚕蛹油脂和非蛋白物质,在考
察了溶剂极性、沸点、毒性以及蚕蛹脱脂效率的基
础上,研究了高极性溶剂和低极性溶剂组成的混合
溶剂(石油醚Ⅰ类 - 丙酮)在 40℃下对蚕蛹粗油脂
的脱除能力。石油醚和丙酮可以以任意比例混合,
混合后沸点在 30-60℃,结果(表 2)显示,混合有
机溶剂体系在石油醚∶丙酮 =3∶7 时有着最佳的油
脂脱除效果。
表 2 混合溶剂索氏提取脱脂结果
石油醚∶丙酮 脱脂率 /% 石油醚∶丙酮 脱脂率 /%
1∶9 92.2±0.3 6∶4 91.7±0.5
2∶8 93.9±0.5 7∶3 90.9±0.3
3∶7 95.4±0.4 8∶2 90.1±0.4
4∶6 93.7±0.6 9∶1 89.5±0.3
5∶5 92.8±0.4
2.2 蚕蛹粉超声辅助脱脂工艺优化
在超声波辅助下,以石油醚 - 丙酮(3∶7)为
脱脂溶剂,在 40℃对蚕蛹粉进行脱脂处理。研究了
单因素(液固比、超声功率、超声时间)对蚕蛹脱
脂率的影响,并通过响应面法确定最佳超声辅助脱
脂工艺。
2.2.1 单因素实验
2.2.1.1 液固比对蚕蛹脱脂率的影响 研究了在超
声辅助和非超声辅助条件下,以石油醚 - 丙酮(3∶
7)为脱脂溶剂,40℃时不同液固比对蚕蛹脱脂率
的影响。超声辅助参数为 :超声波频率 24 kHz、超
声波工作时间 1.5 s、间歇时间 1.5 s、超声波功率
130 W、处理时间 25 min ;非超声对照组以 40℃水
浴 100 r/min 振摇 25 min 代替超声处理。脱脂结果
(图 1)显示,与非超声对照组相比,超声处理能够
显著改善蚕蛹粗油脂的脱除效率,并且超声辅助的
脱脂效率随着液固比的增加而愈加显著 ;在恒定超
声功率、频率和超声时间条件下,随着脱脂溶液与
蚕蛹粉质量比例的增加,脱脂率随之快速增加,当
液固比超过 10 mL/g 后变化逐渐平缓。考虑到溶剂
原料成本和工业生产中的可行性,在超声辅助条件
下,蚕蛹脱脂过程中液固比设定在 8-12 mL/g 之间
2016,32(2) 161左振宇等:蚕蛹超声辅助常温脱脂工艺条件优化
为宜。
2.2.1.2 超声功率对蚕蛹脱脂率的影响 以石油醚 -
丙酮(3∶7)为脱脂溶剂,在超声波频率 24 kHz、
超声波工作时间 1.5 s、间歇时间 1.5 s、液料比 10
mL/g、处理时间 25 min 条件下,研究不同超声功率
对蚕蛹脱脂率的影响。结果(图 2)显示,当恒定
超声时间(25 min)和液固比(10∶1)条件下,起
初脱脂率随着超声功率的增加而增加,当超声功率
大于 130 W 后,继续增大超声功率会导致油脂脱除
率逐渐降低。
2.2.1.3 超声时间对蚕蛹脱脂率的影响 以石油醚 -
丙酮(3∶7)为脱脂溶剂,在超声波频率 24 kHz、
超声波工作时间 1.5 s、间歇时间 1.5 s、超声波功率
130 W、液料比 10 mL/g 条件下,研究不同超声时间
对蚕蛹脱脂率的影响。结果(图 3)表明,当脱脂
时间小于 25 min,蚕蛹脱脂率随超声时间增加而上
升 ;超声 25 min 时的脱脂率最高,大于 25 min 后脱
脂率随超声时间增加而缓慢下降。
2.2.2 响应面法优化 根据单因素实验结果,以石
油醚 - 丙酮(3∶7)为脱脂溶剂,采用 Box-Behnken
设计原理,以蚕蛹粗油脂脱除率为响应值,选取液
固比、超声功率和超声时间进行三因素三水平的旋
转正交实验设计,响应面实验的因素水平设计见表
3。Box-Behnken 设计方案共有 17 次处理,实验结果
见表 4。
表 3 超声辅助蚕蛹脱脂工艺组合设计方案
因素 编号
水平
-1 0 1
液固比 /(mL·g-1) X1 8 10 12
超声功率 /W X2 120 130 140
超声时间 /min X3 20 25 30
表 4 超声辅助蚕蛹脱脂工艺组合实验结果
处理号 X1 X2 X3 Y 脱脂率 /%
1 10 140 20 91.6
2 10 130 25 95.4
3 12 130 20 93.8
4 12 120 25 97.1
5 10 130 25 96.5
6 10 120 20 92.1
7 8 130 20 84.5
8 10 130 25 94.8
9 10 140 30 92.9
10 10 130 25 95.4
11 8 130 30 87.9
12 12 130 30 97.1
13 8 140 25 86.9
14 10 130 25 95.2
15 12 140 25 95.7
16 10 120 30 94.6
17 8 120 25 86.9
100
90
80
70
60
50
40
30
20
㝡㜲⦷%
2 3 4 5 6 7 8⏢പ∄ mL·g-1 9 10 11 12 13 14 15
䶎䎵༠䖵ࣙ䎵༠䖵ࣙ
图 1 液固比对蚕蛹脱脂率的影响
100
90
80
70
60
0
㝡㜲⦷%
20 40 60 80䎵༠࣏⦷W100 120 140 160
图 2 超声功率对蚕蛹脱脂率的影响
100
90
80
70
60
㝡㜲⦷%
0 5 1510 2520 3530䎵༠ᰦ䰤min
图 3 超声时间对蚕蛹脱脂率的影响
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2016,Vol.32,No.2162
2.2.2.1 响应面模型建立及显著性验证 使用 Design
Expert 7.1.3 分析统计软件对表 4 实验结果进行回归
拟合分析,得到蚕蛹脱脂率(Y)与液固比(X1)、
超声功率(X2)和超声时间(X3)之间的响应面
回 归 模 型 为 :Y =95.44+4.69X1-0.45X2+1.31X3-0.35
X1X2-0.025X1X3-0.3X2X3-2.88X12-0.91X22-1.73X32。
表 5 显示,除 X1、X3、X12 和 X32 对蚕蛹脱脂率的
影响极显著(P<0.01)外,其他各项对蚕蛹脱脂率
的影响不显著(P>0.05),各因素对蚕蛹脱脂率的影
响大小顺序为 :液固比 > 超声时间 > 超声功率。该
模型回归性极显著(P<0.000 1),失拟项 P=0.492 4,
差异不显著,说明该模型拟合精确、可信,可用于
预测、分析蚕蛹超声辅助脱脂过程。
表 5 响应面回归模型的方差分析
来源 平方和 自由度 均方 F 值 P 值
模型 247.75 9 27.53 69.45 < 0.0001
X1 175.78 1 175.78 443.49 < 0.0001
X2 1.61 1 1.61 4.09 0.0829
X3 13.78 1 13.78 34.77 0.0006
X1 X2 0.49 1 0.49 1.24 0.3029
X1 X3 0.0025 1 0.0025 0.0063 0.9389
X2 X3 0.36 1 0.36 0.91 0.3723
X12 34.98 1 34.98 88.26 < 0.0001
X22 347 1 347 8.75 0.0212
X32 12.64 1 12.64 31.89 0.0008
残差 2.77 7 0.40
失拟项 1.16 3 0.39 0.96 0.4924
纯误差 1.61 4 0.40
总和 250.52 16
2.2.2.2 蚕蛹超声辅助脱脂工艺优化及验证 采用
Design Expert 7.1.3 分析统计软件获得液固比(X1)、
超声功率(X2)和超声时间(X3)相互之间的响应
曲面(图 4)。
超声功率(X2)与液固比(X1)对蚕蛹脱脂率
的响应面(图 4-A)显示,液固比与超声功率之间
存在着微弱交互作用。其中蚕蛹脱脂率随着液固比
的提高不断升高,超声功率对蚕蛹脱脂率的影响先
增后抑,当超声功率和液固比增加到一定值后,超
声功率的抑制因素大于液固比的增强因素,因此,
在超声时间不变的情况下,液固比与超声功率对蚕
蛹脱脂率的响应面存在极值,在液固比 10-12 mL/g
和超声功率 125-130 W 范围内,蚕蛹脱脂率较大。
超声时间(X3)与液固比(X1)对蚕蛹脱脂率
的响应面(图 4-B)显示,液固比与超声时间之间
存在着微弱交互作用。其中蚕蛹脱脂率随着液固比
的提高不断升高,超声时间对蚕蛹脱脂率的影响先
增后抑,当超声时间和液固比增加到一定值后,超
声时间的抑制因素大于液固比的增强因素,因此,
在超声功率不变的情况下,液固比与超声时间对蚕
蛹脱脂率的响应面存在极值,在液固比 10-12 mL/g
和超声时间 25-30 min 范围内,蚕蛹脱脂率较大。
超声时间(X3)与超声功率(X2)对蚕蛹脱脂
率的响应面(图 4-C)显示,超声功率与超声时间
之间存在着显著交互作用。随着超声功率与超声时
间的增加,蚕蛹脱脂率先增后减。在液固比不变的
情况下,超声功率与超声时间对蚕蛹脱脂率的响应
面也存在极值,在超声功率 125-130 W 和超声时间
23-28 min 范围内,蚕蛹油提取率较大。
综上所述,由于液料比(X1)、超声功率(X2)
98
95
92
88
85
140䎵༠࣏⦷W ⏢പ∄ mL·g-1 㝡㜲⦷
%
135
130
125
120 8
9
10
11
12
98
95
92
88
85
30䎵༠ᰦ䰤min ⏢പ∄ mL·g-1 㝡㜲⦷
%
28
25
23
20 8
9
10
11
12
96
94
92
89
87
30䎵༠ᰦ䰤min 䎵༠࣏⦷W㝡㜲⦷
%
28
25
23
20 120
125
130
135
140
A B C
A :超声功率与液固比 ;B :超声时间与液固比 ; C :超声时间与超升功率
图 4 各因素及交互作用对蚕蛹超声辅助脱脂的影响
2016,32(2) 163左振宇等:蚕蛹超声辅助常温脱脂工艺条件优化
和超声时间(X3)两两之间的响应面均存在极值。
因此,通过对二次回归的数学模型取一阶偏导得到
最优实验条件为 :液固比 11.68 mL/g、超声波功率
125.21 W、超声时间 27.07 min。在此条件下,蚕蛹
脱脂率的预测值为 98%,对以上最优提取条件调节
取整,按液固比 11 mL/g、超声波功率 125 W、超声
时间 27 min 进行验证实验,经 3 次平行实验,蚕蛹
脱脂率分别为 96.7%、97.6% 和 96.1%,平均值为
96.8%。验证脱脂率略低于预测值,这可能是因为液
固比的微调、脱脂各影响因素之间交互作用对脱脂
率的影响以及脱脂体系中部分油脂重新吸附到蛋白
表面所致。验证结果与理论预测值相当接近,表明
预测值与真实值之间有很好的拟合性,进一步验证
了模型的可靠性。
3 讨论
蚕蛹脱脂处理是蚕蛹深加工和蚕蛹蛋白精制的
重要环节。在现有的蚕蛹脱脂技术中,溶剂浸出法
具有操作简单、处理量大、油脂脱除率高等优点备
受青睐并极具工业化前景,针对现有溶剂脱脂工艺
中常采用的高温、长时、强极性或毒性溶剂浸提而
带来的蚕蛹蛋白变性和溶剂毒性残留等问题,研究
出一种脱脂高效、低温短时无残留、蛋白变性压力
小的新脱脂工艺正当其时。
本研究确定的蚕蛹脱脂溶剂体系是石油醚 - 丙
酮(3∶7),该溶剂体系低毒易挥发,中等沸点,对
蚕蛹油脂中的极性和非极性成分具有较好的溶解性,
因此该溶剂体系不但具有良好的脱脂性能,还具有
一定的脱色脱臭能力。关于溶剂用量方面,实验中
确定的液固比为 11 mL/g,主要考虑到随着液固比的
升高,脱脂率和溶剂成本随之升高,但脱脂率的升
高幅度会逐渐减缓。从工业化成本考虑,宜选择脱
脂率 / 液固比比值较大时的溶剂用量。
考虑到蚕蛹蛋白变性压力及缩短脱脂时间,本
研究选择了超声辅助常温脱脂工艺。超声波作为一
种物理的手段和工具,具有粉碎、搅拌等特殊作用,
可打破动植物细胞,使溶媒尽快渗透到细胞中,加
快其活性成分溶出[18,19],为科研工作者提供了一条
能够把能量引入到细胞及分子中的高效途径和方法。
本实验利用超声波破碎细胞(空化作用)和强化传
质(机械作用),强化萃取速率和效果,缩短提取时
间,减少溶剂用量,加速油脂的脱除效率。在实验
中利用 40℃下超声波功率 125 W、超声时间 27 min
对蚕蛹进行了脱脂处理,获得了非常理想的脱脂
效果。
4 结论
采用响应面分析法优化了常温下超声波辅助
混合溶剂法脱除蚕蛹油脂的工艺,脱脂溶剂选择石
油醚 - 丙酮(3∶7),常温下进行超声处理,各因
素对蚕蛹脱脂率的影响程度强弱依次为液固比 > 超
声时间 > 超声功率 ;确定最优工艺条件为液固比
11.68 mL/g、超声波功率 125.21 W、超声时间 27.07
min ;该工艺条件从便于操作考虑微调为 :液固比
11 mL/g、超声波功率 125 W、超声时间 27 min,在
此条件下,验证蚕蛹脱脂率为(96.8±0.8)%。
参 考 文 献
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(责任编辑 李楠)