食用家蝇养殖与蛋白饮料的研究:
食用家蝇养殖与蛋白饮料的研究,食用家蝇的生物学特性与应用研究概况
1.1生物学特性观察 1.1.1家蝇的形态特征
1.1.1.1卵
乳白色,长约1.0mm,长椭圆形,呈香蕉状,背面有2条纵脊。脊间质地较 薄,是赙化时的开裂位置。卵粒通常堆叠成块,1克重量约有13000-14000粒卵。
1.1.1.2幼虫
共3龄。1龄幼虫体长1.0~ 3.0mm,体色透明,无前气门,后气门仅1裂;2 龄长3.0 ~ 5.0mm,乳白色,有前气门,后气门2裂;3龄长5.0~ 13.0mm,乳黄色, 有前气门,后气门3裂,圆柱形,自中部向前逐渐变细。头小,口钩1对,爪状, 右边一个大于左边一个。
1.1.1.3M
卵圆形,长约6.5mm,表面光滑;初期乳白色,以后渐变深至栗褐色,有光
泽。
1.1.1.4成虫
体长5.0~ 8.0mm,灰褐色,眼暗红色,触角灰黑色,颚须棕黑色,足黑色, 有灰黄色粉被。显著识别特征是:前胸背面有4条黑色纵条纹,前胸侧板中央凹
陷处具纤毛;腹部椭圆形,第1腹板具纤毛,腹部正中有黑色宽纵纹;翅脉棕黄 色,前缘脉基鱗黄白色,第4纵脉末端呈角形上弯,与第3纵脉几乎相接。雌雄 区别为:雄额宽为1眼宽的1/4 ~ 2/5;雌额宽几与1个复眼等宽。
1.1.2生物学特性
1.1.2.1年生活史
供给适宜的营养,家蝇在16、20、25、30和35^下,完成1代分别需要45 ~ 51天、16 ~ 24天、10 ~ 13天和8 ~ 10天。年发生世代数明显因地域和气候而异。 一般7 ~ 8代,南方可达10多代,甚至20代。在我国越冬至少有3种不同的情况: 在华南亚热带地区和一些冬季温暖、平均气温在5T以上的温暖带地区(如四川成 都)终年孳生繁殖,不存在休眠状态;在广大的江南地区和华北南部地区,冬季 平均气温在5T以下,一般均以蛹态越冬,少数地方也发现能蛰伏的雌蝇和深厚孳 生物质(如畜粪、垃圾等)层下不活跃的幼虫;在寒温带地区,在冬季自然温度 下无活动的家蜗,但在暖室内仍有成虫活动,并可见幼虫活动。家绳在人工控制 条件下可以周年繁殖,在最适温、湿条件下卵期不足1天,幼虫期4天左右,蛹 期4~5天,成虫寿命1~2月。
1.1.2.2生活习性
家蝇多生活在粪便、垃圾和有机质丰富的地方,主要食物是液体物质,包括 甜汁、牛乳、糖水、腐烂的水果、含蛋白质的液体便等。成绳一般把卵产在适宜 的基质内,如马粪、鸡粪、猪粪、垃圾、酒糟和豆渣等,卵在其内孵化;蛆发育 完成后,爬到比较干燥的环境中化蛹并羽化为飞蝇。成蝇羽化后2 ~24h,开始活 动与取食。雄蝇羽化后约1天(至少18h),雌性则需30h后方能交配。视觉似乎 是雌、雄蜗得以相互接近而进行交配的最重要因素,嗅觉,包括性外激素的刺激 也比较重要。1对交配着的家蜗可久停一处,一同飞翔。家蝇大多数一生仅交配1 次。产卵前期35丈下1.8天,15丈下9天,低于15弋一般不能产卵。雌蝇常爬进 小缝隙,将产卵管伸入孳生物质深处产卵。一生产卵8.6 ±5.6次,每次78.0 ±21.5 粒,一生653 ±351粒。成蝇的产卵髙峰、次数和产卵量与其寿命、营养和环境条 件有着密切关系。一般成虫寿命30-60d,在越冬状态下可生活达半年之久。适宜 的生活条件可延长其寿命并增加产卵量,通常雌性活动时间长于雄性。成绳活动 受温度的影响很大,在4~7尤时仅能爬动;10~15丈时能够起飞,但不能取食、 交配和产卵;20丈以上比较活跃,30-35^为最适温度;35~40弋时静止不动,45~ 47丈为致死高温。家蝇善飞翔,1小时内可飞6~ 8公里,但通常主要在栖息地附
近觅食,常在孳生地为中心的1〇〇 ~ 200米半径内活动。
1.1.2.3行为特征
家蝇属于全变态昆虫,一生要经过卵、幼虫、蛹、和成虫4个阶段。卵和蛹 是两个相对静止的时期。其幼虫无头无足,口器退化为刮吸式,取食时,先用口 钩刮食物,然后吸收汁液和固体碎屑。35T下,一般经过4天左右发育成熟,体 色由白变黄,停止取食,排出体内废物,爬到剩料的上层较干燥处准备化蛹;化 蛹前蛆体皱缩,停止运动,数小时后脱掉蛆皮并变为蛹壳,至此,进人蛹期。家 蝇的蛹为围蛹,开始乳白色,以后颜色渐变深,羽化前为栗褐色。羽化时成虫依 靠体液的压力及身体的扭动将蛹壳头端挤开后爬出来。羽化时头部的动作十分明 显,即头部不断地收缩和膨大,身体一点一点地从蛹壳中挤出来。刚羽化的成蝇 体色灰白,翅膀折叠,但非常活跃,待找到合适地方便安静下来,约一刻钟迅速 伸展翅膀,此时体色开始变黑;静止2-3小时后活跃起来,在笼中飞翔;8-9小时 后开始饮水并觅食,17小时后雄蝇始逐雌蝇,但不交配,交配现象出现在25小时 后,雄蝇以前足抱握雌蝇胸部,后足钩住雌蝇翅膀,身体前伸并用头部接触雌绳 头部,如此反复数次,此时有同飞、同爬、同落或两性飞离。这一过程可持续十 几分钟至1小时。在35丈下,交配后十几小时便开始产卵。产卵时雌蝇将腹部伸 到料层深处,如果卵料疏松,则钻入里面产卵。
1.2食用家蝇的应用研究概况 1.2.1家蝇开发前景
家蝇(Mwjca domesrtco! Linnaeus)隶属昆虫纲双翅目Diptera有瓣类 Calyptrateae家蝇科Muscidae,是国际上开发利用较早的资源昆虫之一,在发达国 家(如美国)早已进人工厂化生产和综合开发利用阶段。家绳的工厂化饲养和开 发在我国于20世纪80年代初始兴,90年代进入高速度发展时期,目前养殖的广 泛性和生产的规模性,以及产品的深加工程度较一般昆虫突出。
1.2.1.1工程蚬的基本概念与研究情况
20世纪90年代中期提出的“工程蝇”这一术语,一直没给予较明确地诠释, 故国内在名称使用上“家蝇'“蝇蛆”和“工程姆” 3种兼而有之,其中“绳蛆” 包括的范围太大,系指所有的苍蝇幼虫,需要加以限制性名称,如“家蝇蛆”、“丽 蝇蛆”和“麻蝇蛆”等等。任国栋教授通过近几年对家蝇的养殖实践和深加工探 索,提出“工程蝇”的初步概念:家蝇工程是集现代综合养殖技术和深加工为一 体的一项多功能生态型产业,是利用家蝇独特生物学特性和强大生物转化功能,采 用高密度养殖技术并获得不同使用目的的动物产品,进而对其进行多层次提取加 工,生产不同食用(飼用)和高附加值生化制品的一项系统生产工程。这个概念有3 个要点:(f)工程蝇是多功能生态型产业,包括资源利用、化害为益、生态功能转 化与变废(粪)为宝和环境保护(用蝇蛆清除废物)等;(2)养殖上的髙密度和 产品深加工上的多层次与髙附加值;(3)系统生产工程集养殖业、产品加工业、 医疗卫生和保健等多种用途为一体,融生物学、生物技术、分析化学和生物化学、 食品科学等综合技术为一身。
家绳资源及其开发利用被市场看好并快速准人,基于以下自身特点和作用: 家蝇具有特别强的繁殖能力和暂短的生活周期;家绳幼虫适合于集中取食活动, 便于进行髙密度养殖;家绳的食谱广泛,对饲养条件和食料要求极为宽松,在饲 养过程中极少患病;养殖生产具有投人少、成本低、产出高等特点;还具有养殖 技术简单、伺料来源丰富等适合规模化养殖的优点(黄自占等,1984);家绳幼虫 和蛹的蛋白质含量髙、氨基酸齐全和营养丰富,被国际上列为新型蛋白源资源昆 虫之首(胡萃,1996);利用特定养殖技术培育的家蝇及其深加工产品在动物养殖、 食品保健、医疗卫生、美容保湿、科学研究和工、农业生产中有着非常广泛的用 途(蔡惠林,1998;文礼章,1998)。
1.2.1.2家蚬的营养价值
家绳幼虫体内营养物质含量十分丰富(王达瑞等,1991;李广宏等,1997)。 蛋白质含量鲜蛆为15.62%、干蛆为61% ~ 73.0%,脂肪含量13.0 ~ 15.6%,蛋白质含 董远远超过联合国WHO/FAO规定的40%标准。已査明蛋白质中氨基酸17种,每 种気基酸含量均髙于鱼粉,其总量在鲜蛆达到12.36%,在干蛆达到57.27%,远比 鱼粉(32.07%)、鲜鸡肉(19.04%)、肉骨粉(34.81%)、麦麸(15.21%)为高;其 中必需氨基酸齐全,含量也髙于上述物质(鲜蛆达44.09%,干蛆达43.3%),尤其蛋 氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸的含量分别髙于鱼粉2.7倍、2.6倍和2.9倍。脂肪中不 饱和脂肪酸含量髙,类似鱼油,远比猪、牛、鸡为优。常量元素和微量元素含量也非 常丰富,已测明17种以上,常量元素以钾、钠、钙、磷含量为髙,微量元素以 锌、镁、铁、铜、硒、锗、锰含量较髙,其中被誉为“生命之花”的锌含量是蜂 王浆口服液的40倍;维生素含量也十分丰富,以B族维生素含量最高,VB1、 VB2分别超过牛奶15倍和1 800倍。家蝇各个虫态都有开发利用价值,幼虫和蛹 的体壁富含几丁质,可用于提取甲壳素、并进一步加工成为壳聚糖和新型营养一
—动物纤维素等;幼虫和蛹体内还含有活性很髙的抗菌肽(Cociancich et al.,1994 )、 凝聚素等,在科学研究和医学上具有广泛的应用价值。如此丰富的营养成分,对 于人和动物的生长具有非常重要作用,使家蝇成为当今世界最受关注并大力开发 的昆虫之一(陈晓鸣,1999)。
1.2.1.3当前家《开发研究的几个热点 1.2.1.3.1作为离蛋白饲料
蛋白质严重匮乏是人类面临的共同难题,同时也是养殖业发展的最大障碍。 目前全球约有1/2的人缺乏蛋白质,以发展中国家突出。我国人均蛋白质的消费水 平约为发达国家的一半,略低于发展中国家平均水平。动物养殖业中的蛋白饲料 的来源主要依赖渔业捕捞和进口鱼粉。近年来由于养殖业的迅速发展,致使鱼粉 资源趋于枯竭,世界许多国家重视海洋渔业资源的保护和可持续利用,实行了海 洋生物资源保护的休渔等措施,使蛋白质资源更为紧张。为此世界各国都在争相 开发新的蛋白资源以替代鱼粉。于是具有诸多优势的昆虫便被推到了研究、开发 的前沿。而昆虫当中的家蜗除了具有昆虫普遍所具的生长周期短、繁殖率、营养 价值髙等特点外,它还具有抗病力强、存活率髙、以及养殖设备、技术简单、伺 料来源丰富等适合规模化养殖的优点,逐步成为蛋白饲料开发的热点,被称为新 型蛋白源资源昆虫之首。
目前国内外谋求开发昆虫源蛋白伺料取代鱼粉的势头强劲。河北省自产的动 物性蛋白饲料主要依赖皮革下脚料和骨粉等,产量远不能满足市场的需求而且成 本较髙,严重制约着水产养殖和畜、禽业的发展。蝇蛆的诸多优势适合取代国产 和进口鱼粉,被视为“昆虫产业”之一。家蝇养殖技术简单,而又具有投入少、 见效快,经济效益好,规模可大可小等优势,完全可以在农村得到推广,有望成 为推动我国农业由种植业向养殖业转变的动力。家蝇的开发利用不仅可以带来巨 大的经济效益,而且具有显著的社会效益,发展前景十分广阔。
国内用鲜蛆和蛆粉饲喂小白鼠、兔、猪、鸡、虾、蟹、鱼类、貂、蛤蚧、牛 蛙、美国蛙、蜈蚣和蝎子等许多动物已有大量实验报道(房兴堂等,1996;周永 富等,1997; Calvert etal.,1969a)。试验证明,用家蝇饲喂的许多种动物,其增 重效果超过著名的秘鲁鱼粉。在同等条件下,使草鱼重量提高20.08%;猪的瘦肉 率提髙9.0%,重量增加7.48% ;每只鸡日加10g鲜蛆,鸡的增重率提髙7.93%, 提前产蛋1个月,产蛋率提髙10.1%,蛋黄增重23.32% ;貂提前换毛,毛色光滑;用 绳蛆喂养甲鱼的增重率比喂鸡蛋黄髙120.79% ;试验结果还表明伺喂蝇蛆可使虾、 蟹、甲鱼和鱼的抗病能力明显提髙。由于蜗蛆的蛋白质消化率和干物质消化率比 其它动物性伺料髙许多,分别达到98.94%和95.94%,所以用蝇蛆作为饲料蛋白源, 可明显提髙饲料质量,降低伺料成本和饲料用量,。无论从营养价值看,还是从成 本看,绳Jli都具有很大的优越性,是物美价廉的髙能量饲料或饲料添加剂。 1.2.1.3.2作为甲壳素生产的重要原料(陈盛等,1996;王爱勤等,1998)
据估计,自然界中每年甲壳质的生物合成量约几十亿吨到数百亿吨,它是地 球上仅次于纤维素的第二大类再生有机资源(叶眉等,1999;齐凤生,2002)。甲 壳素的化学结构为P - (1,4) -2-乙酰氨基-D-葡萄糖的直链聚合物,其部分或全部 脱乙酰基的产物称为壳聚糖。壳聚糖被称为阳离子(ICN+)动物纤维素,是自然界唯 一存在的阳离子食物性纤维素,具有强烈吸附人体有害金属毒素、帮助人体及动物 排除体内积蓄腐物及毒素的特殊作用,能够有效清除血管及机体内长期沉淀的胆 固醇,还具有活化淋巴细胞、神经细胞和生殖细胞作用等,能够有效抗衰老和控 制癌细胞扩散、转移并将其杀死;甲壳素能够促进胰岛素的适量分泌,抑制血糖 上升并防治糖尿病。为此,甲壳素被公认为继蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物 质和维生素之后的第六类生命要素,具有抗癌(Kosuzkietal.,1986; Muzzarelli, 1997; Yasuyuli,1998 )、促进组织修复(Mattioli et al. 1999)及免疫调解(Abaitu et al., 1997)等诸多功能,用途极为广泛(徐健,1994;方华丰等,2000;郭开宇 等;2000)。其系列产品已在化工、纺织、食品、造纸、烟草、照相、化妆品、医 疗保健、废水处理、药物制剂、国防和生物工程等领域得到了广泛的应用(林瑞 洵等,1992;王爱勤等,1998;蒋挺大等,1998;余歆等,1999)。有人说20世 纪是塑料的世纪,21世纪将是甲壳素的世纪。著名的甲壳素研究专家蒋挺大先生 认为把甲壳素的作用强调到不适当的地步是无益的,是一种浮躁的现象,也是对 甲壳素研究不深造成的。但是,甲壳素/壳聚糖及其系列产品的开发研制必将在化 工、纺织、食品、造纸、烟草、照相、化妆品、医疗保健、废水处理、药物制剂、 国防和生物工程等诸多领域为人类开辟出一片广阔的天地。
目前甲壳素/壳聚糖的生产主要以虾、蟹等动物的壳为原料,具有一定的弊端: 第一,由于虾、蟹主要由渔业提供,可能受到季节的影响,第二,由于人们的过 度捕措,可能还会受到资源枯竭的影响。第三,虾、蟹等动物生活在海水中,环 境不好控制,重金属污染的可能性增大。从蝇蛆提取,一方面,由于人工饲养, 原料供应稳定;环境易于控制,提取的纯度较髙。另一方面,由于家蝇没有虾、 蟹的高钙,提取过程相对简单。 1.2.1.3.3作为生产优质保健品的原料
定性试验证明,蛆粉的活性明显,具有免疫调节作用、抗疲劳作用、护肝作 用、抗辐射作用、抗癌作用和延缓衰老作用等等。中外合资生产的力诺活力素和 力诺健之索已被美国、日本和欧洲权威机构认证,出口国际并创汇1000多万人民 币;家绳保健品的问世,被认为将引发一场医学领域和保健品领域的革命。
1.2.1.3.4作为新型离效杀苗剂原料
蛆体表面有60余种病菌,数量高达1700多万个,最髙可达5亿多个,其体 内病菌数量是它体外病菌的800多倍而不感染疾病,这一奇特现象受到科学家的 长期关注。目前已从蛆体分离出几种抗菌蛋白质,据测定,只需其万分之一浓度 便可杀死多种病菌,杀菌能力胜过青霉素千百倍,作为替代青霉素的新型抗菌药 物,其开发前景非常广阔。
1.2.1.3.5具有强大的生态转化作用
家绳可将猪粪、鸡粪、牛粪、人粪、生活垃圾、酒糟、麦麸、谷糠、发酵的 作物秸杆等快速转化为蛋白质。以优质猪粪为例:每t猪粪养蛆能转化250〜300Kg 鲜蛆,折合约60 ~ 70Kg干蛆,转化率约为4.2: 1,产出值是原料价格的300〜400 倍,如果将其还原于养殖业则效益更佳。用麦麸、米糠、豆渣、酒糟等转化的蝇蛆 高蛋白,经过技术处理可作为人类食用、保健和医药原料等。饲养蝇蛆的下脚料 可作为粮食、花卉的优质肥料。国内家蝇养殖和蛆产品开发研制的成功实践,证 明著名经济学家于光远教授1983年提出的“猪粪养蛆、蛆养鸡、鸡粪养猪”的生 态养殖系统是能够实现的。
1.2.1.4家蜻养殖的基本要求与效益评估
家绳的养殖可利用闲置厂房和农舍养殖,采取有控制的个体户养殖和工厂集 约化养殖两种形式,但不宜在居民区养殖。饲养分为养蝇和养蛆两大部分,均采 用髙密度伺养技术。养殖的基本程序是:野外收捕蝇种生物学分离提纯->驯化 和选育单一绳种->产卵一►定向繁育->种蝇和商品蛆;基本设备有:蝇笼、蛆盘、 料盘、水盘、产卵盘等;种蝇每立方米放养量一般在2万~2.5万头之间,喂以蛆 粉或奶粉、玉米淀粉等,其目的是专供产卵。养蛆基本程序是:适量放卵->在蛆 料盘中孵化为幼虫—老熟幼虫—分离留蛹或分离提蛆—处理体内杂物~>髙温杀灭
干或晾干->商品蛆;因蛆产品的使用目的不同,饲养用料有异,如人食用蛆 要求用麦麸、玉米面等喂养,并经严格处理后方可食用或加工;畜禽饲用可用猪、 鸡等动物的粪便饲养,经过处理并达到卫生指标后即可用于养殖业。一般每平方 米放卵7~8万粒,约产3.5~4.0Kg鲜蛆。基本设施有:饲养盘、铁筛、刮板、分 离箱、烘箱等。
以面积为66M2的伺养棚养蛆,投入与产出基本情况是:共需360个饲养盘、 60~70个^笼、300~350个喂盘(7欠盘、料盘、产卵盘);每盘日产1反8鲜蛆, 每棚日产约360Kg,一年按产60批次蛆计算共计约18t;每t鲜蛆按2 000元销售, 年产值在3.6〜5.4万元之间;扣除各种投入,可实现投入与产出比为1: 4的效果, 回报率十分明显。
家蜗的深加工效益更为明显:每t蛹壳可生产甲壳素lOOKg,每千克按100元 计算,产值为1万元,如果将甲壳素进一步加工成壳聚糖及其系列产品效益则更 好。
1.2.1.5未来市场展望
我国农业发展的方向是逐步扩大养殖业,走种植业服务于养殖业之路,进而 实现人们饮食结构由素到荤的转变。要加速这一宏伟目标的实现,必须加快畜牧、 水产养殖等综合技术的开发,“特别是开辟新饲料资源技术的开发”(见中共中央、 国务院关于加速科学技术进步的决定)。目前我国各种集约型动物养殖的蛋白质词 料主要依赖进口昂贵的鱼粉,使饲养成本提髙。因此,寻找新的蛋白源饲料成为 解决这一难题之关键(高怀生等,1997)。世界范围内对家蝇的大规模养殖的目的 之一便在于此。据中国饲料中心测算,全国动物蛋白每年有1千万t的缺口,随着 国家对海洋渔业资源的控制捕捞,而不得不从国外进口价格昂贵的动物髙蛋白饲 料来弥补这一严重不足。推广和实现家蝇规模养殖无疑可以大大缓解这一压力。
目前国内甲壳素、壳聚糖、氨基葡萄糖盐类的市场需求量分别在560万t (蝇 蛆甲壳素几乎无)、40万t、1万t以上,这为利用家蝇这一产业展现了广阔的市场。
英国皇家医学会已将家姆体内的抗菌物质列为21世纪的首选抗癌药物;日本 厚生省近年来组织13所大学近千名科学家攻关动物壳聚糖(阳离子动物纤维素) 的研究,已投资60多亿日元;我国湖北苍龙公司投资3 000多万元研制出2种抗 菌活性蛋白保健品;北京一公司也研制出艾止康保健品,均由蛆粉为原料生产, 但对壳聚糖及其深加工的研究和一些国家相比还比较滞后。
1.2.2开发蛋白饮料的意义
1.2.2.1食用鎢蛆的营养优势
一种蛋白质营养价值髙低的评价一般有两个方面,一个方面是蛋白质必需氨 基酸的种类和含量的髙低。所含必需氨基酸种类越多,必需氨基酸含量越高,其
营养价值越髙。另一方面是各种必需氨基酸含量所占的比例与人体对各种必需氨 基酸需求比例的符合程度。蛋白质各种必需氨基酸含量的比例与人体需要的比例 越接近,其营养价值越髙。而在决定蛋白质营养价值高低时,后一个方面作用更 大。蝇蛆M白质含量鲜蛆为15.62%,干蛆为54.47%〜61.3%;蛆粉已测出的氨基 酸达到了 17种,其中必需氨基酸的比例很髙,含有人类需要的所有必需氨基酸, 而且各种必需氨基酸含量的比例与人类必需氨基酸的需求比例十分接近(表1-1 )。 各类蛋白质的限制氨基酸一般为赖氨酸、蛋氨酸和苯丙氨酸,而在蝇蛆蛋白质中 这些氨基酸的含量都很丰富,其提供的氨基酸均能满足儿童和成人的氨基酸需求, 是人类一种优质的蛋白源,因此,推动蝇蛆作为一种食物源走上人类的餐桌具有 重大意义。
表1-1蛆粉擻基酸组分白分含置(王达瑞等,i"i)
Tab. 1-1 The content of amino acids in dry powder of house-flies maggots
氣基酸种类百分含量絲酸种类百分含量
天门冬氨酸6.18蛋氣酸1.25
苏氨酸2.03异亮氨酸2.54
丝氨酸L58亮氰酸4.05
谷氨酸8.20酪氨酸3.22
脯氨酸4.16苯丙氨酸3.51
甘氣酸3.84赖氨酸4.30
丙氨酸2.49组赚1.96
胱氨酸0.67精氨酸3.70
缅氨酸3.23NH3氨0.36
注:E—必窬教基酸,N-非必需氣基酸,E%—必需氨基酸占总氣基酸的百分比
家蜗幼虫作为一种优质蛋白源,除了上述优势外其营养价值还具有三大特点: 第一是低脂肪。脂肪含量鲜蛆为1.41%,干蛆为13.6%-15.6%,其含量以不饱和 脂肪酸为主,占68.2%;第二是矿物质和维生素组成特殊。常量和微量元素含量丰 富(表1-2)已测明17种以上,其中被益为“生命之花”的锌含量是蜂王浆的40 倍,此外维生素含量也十分丰富,脂溶性维生素A和D的含量较大,水溶性B族 维生素(Bu B2)分别超过牛奶的15倍和1800倍。第三是蝇蛆体内含有抗菌肽、 凝集素等具有生物活性的物质,以此为原料开发的人类的食品具有一定的保健功 能。丰富的营养成分及富含活性物质使得家蝇倍受国内外关注,蝇蛆深加工领域 正在兴起,使得家绳成为新型蛋白资源开发的热点。
表1-2工程蜒姐粉中常量元索和微置元素的含量
Tab. 1-2 The content of raajorelements and minorelements in dry powder of house-flies maggots
常量元索含童(%)微量元素含量(mg/kg)
钾(K)1.56铜(Cu)59
钠(Na)0.27铁(Fe)520
钙(Ca)0.12锰(Mn)406
镁(Mg)1.23锌(Zn)570
磷(P)1.79神(As)<0.5
1.2.2.2开发蛋白饮料的意义
目前全球约有1/2的人缺乏蛋白质,以发展中国家突出。我国人均蛋白质的 消费水平约为发达国家的一半,略低于发展中国家水平。据有关专家推算,本世 纪前叶我国人口将进入髙峰期,预计总数达16亿。此外,随着我国经济的发展、 人民生活水平的提髙,人均蛋白质的消费水平也将大大提髙,但是我国蛋白质短 缺的状况在短期内将难以改变。绳蛆作为一种优质蛋白源,开发为人类食品,走 上人们的餐桌对于解决人类蛋白匮乏,提髙人们生活水平将具有重要意义。但是 由于人们受传统观念的影响较深,目前让大多数人接受蝇蛆,使蝇蛆直接走上人 们的餐桌还有很大的困难,为此我们开始着手以食用绳蛆为原料研制蛋白饮料, 其目的就是为了改变蝇蛆的外在表现形式,以便让人们比较容易地接受。
根据掌握的资料,国内外对蝇蛆的开发利用大多集中在开发蝇蛆作为词料以 替代鱼粉(Calvertetal.,1969b,Ocioetal.,1979; Tinsley, 1984),虽然这一领域
开发潜能十分巨大,但产品的附加值低,利润有限。家蝇养殖如果以麸皮、玉米 面、米糠、豆渣等为饲料,并严格按照食用蝇蛆养殖的要求操作,完全可以养殖 出适合人类食用的蝇蛆,以此为原料进一步开发食品、营养品、保健品以及医药 用品等必将具有更加广阔的前景和丰厚的利润。在这些方面,一些科研单位和公 司已经率先迈出了第一步(张泽生等,1997)。雷朝亮等于1995年对食用工程蛆 营养活性物干粉生产工艺申请了专利,肖捷于1997年申请了工程蝇活性粉饮品制 作方法及其配方的专利,宋才华于1998年申请了一种昆虫蛋白胶囊或粉剂制备工 艺的专利,张廷军于1999年对一种资源昆虫有效成分的分离、提取工艺申请了专 利等等,此外国内外对抗菌肽、抗俊蛋白的分离、纯化及性质等方面也做了一些工 作(柏鸣等,2001,2002;陈留存等,2001)。但总的来讲,蝇蛆深加工方面国内 还没有出现大的公司和名牌产品,家蝇广阔的开发前景和巨大的开发潜力还未完 全展现。
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食用鲕的生物学特性与应用觀概况
目前市场上存在的蛋白饮料很多,但多为植物性蛋白饮料,如粒粒橙饮料、酸 性豆乳饮料、带肉果汁及玉米、大豆全营养发酵奶等等(蔡金腾等,1995;张富 新等,1997;马毓霞等,2000),现代饮料行业涉及到了从水果到蔬菜到粮食再到 中药材等多种多样的种类。动物性蛋白饮料方面涉及的种类和数量却少的多(裘 迪红等,2000;郝记明等,2002;王昕等,2002)。蛆体蛋白含量髙,一般在60% 以上,并且含有人体所需要的所有必需氨基酸,而且必需氨基酸含量均衡;脂肪 含量较低,以不饱和脂肪酸为主,其组成接近鱼油,有实验证明,蝇蛆油除了对 皮肤创伤的愈合有促进作用外,对人体亦有较好的保健作用;此外蝇蛆体内还含 有多种抗性蛋白、甲壳素、以及多种维生素、微量元素、活性酶等,这些营养物 质在平衡肌体、增强免役、抑制肿瘤、防止衰老、促进组织修复等方面效果显著。 所以,以食用蝇蛆为原料研制蛋白饮料将具有广阔的开发前景。
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2食用家蝇的养殖技术 2.1引言
昆虫是地球上最重要的动物蛋白源之一,其物种及数量占整个动物界的 3/54/5,是自然界繁殖力最强、生长周期最短、物质能量转化最快和生物量最大的 动物资源。家蝇作为人们开发利用昆虫的热点之一,除了其幼虫的高营养价值外, 还具有诸多养殖优势(杨冠煌1998):
(1)生长周期短繁殖速度快
具有关专家推算,在合适的温、湿度和营养条件下雌雄一对家蝇平均每天产 卵100-200粒,150天约繁殖蝇蛆1500亿头,积累纯蛋白300多t。家蝇的卵发育 到成蛆一般只需4天,而总生物量却增加了 250〜300倍,其生产效率是哺乳动物 的25 ~ 30倍。要是猪、牛出生后也以这样的速度生长的话,5天体重就分别达到 325公斤和7500公斤。
(2)食性杂,饲料来源丰富、价格低廉
养殖食(伺)用蜗蛆伺料来源丰富,麦麸、玉米面、米糠、酒糟、豆渣等农 副产品下脚料以及发酵的秸杆等都可以用于食(词)用蝇蛆养殖。蝇蛆对饲料利 用率高,转化能力强,投入产出比高,养殖食(伺)用蝇蛆经济效益显著,具有 巨大的养殖价值。
(3)抗病力强,存活率高
成蝇和蝇蛆都具有极强的生命力。其他动物无法忍受的肮脏环境却是它们的 乐园。家蝇养殖一般不需要防病治病,在降低成本的同时也降低了词养技术难度。
(4)饲养技术、设备简单,养殖规模可大可小
成蝇和蝇蛆顽强的生命力使得养殖技术大为简化,只要控制好密度和适宜其 生存的条件,获得最大产量即可;家蝇养殖设备十分简单:蝇房或蝇笼、词料盘、 饮水盘、产卵盘、养蛆盘、蝇蛆分离网箱便是养殖的主要设备;家蝇养殖规模可 大可小,投资上千元即可起步,十分适合在农村推广。
目前,人类蛋白摄人量不足的问题十分严重,尤其在发展中国家表现更为突 出。家蝇幼虫除了是一种优质的蛋白源外,还含有大量的不饱和脂肪酸,无机元 素,维生素等。将养殖的食用蝇蛆直接或经过进一步加工用于人类的食用,不仅 能够大大缓解目前人类蛋白摄入量不足的问题,而且还可以迅速提高人们的生活 水平,尤其在发展中国家,利用廉价的米糠、麦麸、酒糟、豆渣等农副产品下脚
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料以及发酵的秸杆等养殖髙营养价值的食用家蝇具有良好的经济效益和社会效 益,发展前景十分广阔。
2.2词养|§具 22.1蝇笼
笼架可以用木头钉成,也可以用角铁焊成。笼架外固定上优质窗纱,窗纱最 好可以拆卸,以利于清洗消毒。一侧底部设有纱布套袖,用于取放产卵盘、水盘、 饲料盘、羽化盘等。蝇笼内可以悬挂布条,以扩大成蝇停栖面积。
2.2.2育蛆容器
小规模养殖时可以利用育蛆盘、育蛆缸。规模较大时可采用育蛆池。池底不 能漏水,池上盖有网纱。为了充分利用室内空间,可建造多层育蛆池,每池都留 纱门,以便操作。
2.23集卵罐
一般用小型不透明塑料杯,其他容器也可用作集卵器。
2.2.4蝇蛆分离箱
分离箱由暗箱、筛网和照明部分组成。筛网以选用8目为宜,其下为暗箱, 其上为照明部分,设有强光灯。
2.2.S成蝇饮水盘、饲料盘、羽化盘
一般用硬质塑料盘、盆等容器。
2.3食用家蝇的养殖技术
家蝇的养殖主要包括2个部分:蝇蛆养殖和成蝇养殖。
家蜗的整个生命周期包括4个阶段:卵期、幼虫期、蛹期和成虫期。卵期和 蛹期是两个看上去一个相对静止的不食、不动的阶段,但是其内部的生长发育却 一刻也没有停止,尤其是蛹期,其内部的生理生化变化是十分剧烈的。因此,卵 和蛹都还需要一定的外界条件,只是不从外界摄取食物而已。
卵白色,长椭圆型,长约l.Onun,不食不动,看上去一个相对静止的的阶段, 其实内部的发育却在一直进行着。影响卵发育的主要因素是温度和湿度。卵发育 起点温度为最髙生存温度为42丈,生长的最适温度为30丈~35弋。 卵发育的最适湿度是60% ~ 70%。合适的条件下,十几个小时卵就可以孵化为蝇蛆。
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家!睹的蛹为围蛹,长卵圆型,这是一个不食不动的阶段,表面上看是一个相 对静止的阶段,其实在其内部却发生着翻天覆地的变化,原有的一部分器官开始 解离,而新的器官在原有器官牙的部位迅速分化生长。它此时利用的是幼虫期积 累的营养/不再从外界再摄取营养,因此,蛹的质量对成蝇的发育及卵量都有一 定的影响(Buei,1967)。种蛹一般选择色泽一致,个体较大的蛹。蛹期虽然不再 从外界摄取营养,但它要继续与外界进行气体交换。总的来说这一阶段对外界条 件的敏感性降低。蛹的发育起点温度为13丈,存活的最髙温度为39弋,养 殖时温度控制在30^~35^为宜。蛹期对湿度的要求较低,蛹发育的最适湿度为 45% ~ 55%。因为蛹仍旧要和外界进行气体交换,所以保持一定的通风是必要的。 只要氧气供应没问题,密度对蛹的发育不够成影响。蝇蛆一般都爬到隐蔽场所或 地下化蛹,所以,蛹尽量放置在光线较暗的地方。
2.3.1蝴姐词养 2*3.1.1养殖条件 ⑴温度
昆虫生长过程中,完成某一发育阶段需要摄取一定的热量,所需摄取的热量 是一定值,这就是著名的有效积温法则。根据这一法则,在昆虫发育的适温区, 随着温度的升高,发育历期明显缩短。在16T时幼虫完成发育需要18天左右,而 35丈时则只需要4天左右就发育完全。由此可见,控制合适温度,是缩短生产周 期的有效手段之一。有效积温法则的使用是有一定限度的,即,只在适温区内适 用,当温度超出适稳区的下限和上限时,昆虫的发育速度都会明显下降,甚至发 育就会停止,直至死亡。对于伺养绳蛆,温度控制在30弋~ 35弋为宜,温度过低 幼虫发育速度缓慢,使生产周期延长,温度过髙同样会降低幼虫的发育速度,当 温度髙于40弋,蝇蛆就会停止取食,爬出培养基,去寻找阴凉适温处降温。
⑴湿度
湿度也是影响蝇蛆发育的重要生态因子之一,湿度过大或过小都会使蝇蛆的 发育历期明显延长。一般以50% ~ 80%为宜,而初孵幼虫和1龄幼虫需要的湿度较 大在70% ~ 80%,以后龄期的幼虫所需湿度会逐步变小,末龄幼虫伺料湿度保持在 50% ~ 60%即可,此时湿度过大或过小都会影响其发育速度,而且湿度过大还会影 响最后幼虫的分离。
(3)光照
绳蛆畏惧强光,一般隐居于孽生物的里面,很少和光接触。由于长期适应这
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种生活方式,眼的存在已经失去存在价值,所以蝇蛆的眼已经退化消失。光线过 强就会影响其取食和生长发育。蝇蛆养殖室如果采光较好,一定要做一定的遮光 处理,以保持较为黑暗的条件为宜。
(4)通风T
养蛆室通风换气也比较重要,大量蝇蛆的活动必会产生大量的有害气体,此 外蝇蛆词料的发酵也会释放大量的有害和有刺激性气味的气体,这不仅影晌蝇蛆 的生长发育,而且对管理人员的身体健康和工作效率也会产生严重的影响,所以 养殖室一定要做到经常通风换气,如果自然通风不好,要安装排风扇。
(5)食物
蝇蛆属于杂食性和腐食性昆虫,在自然界对基质的适应能力很强,各种不同 程度腐败的有机物都能成为它的营养源。米糠、酒糟、豆渣、麦麸、食品工厂废 弃物、屠宰场排放的下脚料、动物内脏以及发酵的桔杆等都可以用于蝇蛆养殖, 更难得的是蝇蛆嗜食畜粪,猪粪、鸡粪、牛粪等畜粪均可用于蝇蛆养殖,而且它 们的饲养效果甚至并不比麦麸差。獎便养蛆消耗的是幾便,得出的是优质蛋白, 化害为利,变废为宝,在获得巨大的经济效益的同时又获得了巨大的社会效益, 其意义是十分深远的。以米糠、酒糟、豆渣、米糠、麦麸、等做饲料养殖的蝇蛆 均可作为人类的蛋白源,从而走上人们的餐桌。
养殖食用蝇蛆的几种经济合理的伺料配方:
麦麸70%,玉米面30%;
麦麸50%,发酵酸败的豆饼50%;
豆腐渣50%,酒糟50%。
蝇蛆的营养源十分丰富,使用的配方一定要因地制宜,合理选择配料,力求 以最低的成本得到最大的产量。
23.1.2养殖方法
采集的蝇卵投放在准备好的蝇蛆词料的表面,要注意不要让卵暴露在空气中, 以防卵的脱水而造成孵化率的降低。饲料的湿度要保持在70%到80%,卵一般经 过半天左右便会孵化,开始取食,随着蝇蛆的取食,饲料逐步变的松散,含水量 降低,蝇蛆排泄物增多,可食部分减少。绳蛆取食从上至下进行,此时要及时清 除蝇蛆排泄物和不可食部分,及时加人新料。养殖过程中要注意蝇蛆的密度,以 防密度过大,使蝇蛆取食不足,如果密度过大,要及时分盘。如果绳蛆密度过小, 则多余的饲料会结块、发霉而造成浪费,所以开始时词料不要加的过多。在35丈
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左右,以及合适的湿度和其它条件下,蝇蛆经过4天左右的摄食,体色由白变黄, 其腹部一条黑线(蝇蛆消化道的颜色)也逐渐消失,此时就意味着蝇蛆已经进入 老熟阶段,在此阶段,蝇蛆停止进食,并排空体内代谢废物,准备化蛹。此时要 及时分离/否则,蝇蛆活动性就会降低,身体皱缩,不食不动,准备化蛹,从而 造成蛆料分离的困难。
23.1.3蛆料分离方法
2J.1.3.1彩响蚬蛆分离效率的条件
蝇蛆分离是一项比较费工的工序,方法得当则可以大大提髙劳动效率。分离 效率的髙低,及分离率的髙低除分离方法外还决定于以下几个方面:
(1)分离时饲料的湿度如果湿度过大,则伺料粘度较大,蝇蛆活动速度慢 从而造成分离效率低下和分离率低;
(2)分离时蝇蛆对饲料的消耗程度饲料经蝇蛆消耗会变的松散,便于分离, 同时消耗程度高,伺料利用率高,浪费少,降低成本。
(3)分离时机的把握蝇蛆分离时机的把握是高效快速分离蝇蛆的决定性因 素,分离过早,不但蝇蛆没有长成,使产量不能达到最大,而且不到老熟,蝇蛆 消化道内仍含有大量異便,加大了后续处理工作的难度。分离过晚,绳蛆活动性 就会降低,身体皱缩,不食不动,准备化蛹,从而造成蛆料分离的困难。
2.3.1.3.2 «蛆分离的主要方法
(1)光照分离方法
光照分离方法是利用蝇蛆具有的负趋光性而将蛆料分离的。分离时,将大量 待分离的蛆料倒人一个大的容器中,将其置于阳光下,或者在其上部加一个强光 源,蝇蛆畏惧强光,一旦遇到强光就会纷纷钻入饲料的下层以逃避强光的照射。 此时便可依次扒去上层的伺料,最后剩下的基本上全是蝇蛆,然后将带有少量剩 料的绳蛆放人网筛中,经强光照射,蝇蛆就纷纷钻下网筛落入网筛下面的容器内。 此时蝇蛆中可能含有少量细小的词料颗粒,这些蝇蛆钻过网眼时带下去的细料可 以在蝇蛆后续处理中方便地除去。
(2)加水分离法
蝇蛆对生活环境的湿度是有一定的要求的,如果湿度过大蝇蛆就会纷纷逃离 培养基去寻找合适的湿度环境。分离时,将待分离的蛆料倒在一块光滑的地面上, 然后向上泼水,蝇蛆便会纷纷爬离,只要将爬出的蝇蛆收集起来就可。
⑶取食分离法
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如果养殖的蝇蛆是用于养殖经济动物,活体伺喂效果更好,此时就不用分离, 直接将蛆料投到动物的前面让其取食即可。用于水生经济动物养殖,投放稍微过 量,蝇蛆逃出水池而污染环境的可能性不大,如果用于词喂陆生经济动物,一定 要控制好放量,使投放的蝇蛆能够及时被吃光,以防止蝇蛆逃逸,从而造成环 境污染。
2J.1.3.3三种分离方法的评价
蝇蛆分离的方法中,最常用的方法为第一种,其优点是分离后剩料再利用方 便。一般情况下剩料不可能被绳蛆一次性完全消费掉,所以剩料还有一定的利用 价值,通常剩料还要再利用一次,对于第一种方法而言,绳蛆分离后,处死剩料 中的未分离干净的蝇蛆后可以马上投人再次利用。其缺点是分离过程比较费工, 而且分离率也不是太髙。第二种分离方法比第一种方法省工,缺点是分离蝇蛆后 剩料的后处理比较麻烦。对于第3种方法,其优点是最省工,分离利用率也相当 髙,缺点是投食方法和投食量把握不好时容易导致蝇蛆逃跑,从而造成环境污染。 2么1.4蚬蛆后处理
分离出的蝇蛆或多或少都会含有一定量的剩料,而且蝇蛆体内还含有一定量 的未排泄干净的代谢废物,所以蝇蛆分离出来后进行后处理是十分必要的。剩料 的去除比较简单,因为剩料比较细小,在蝇蛆的洗涤过程中,用漏勺捞去蝇蛆, 便可将剩料除去。对于蝇蛆体内未排泄干净的代谢物的去除,一般的方法是让蝇 蛆多活几个小时,待其排放干净体内的废物后再处死。如果将蝇蛆自然放置几小 时,蝇蛆大部分就会化蛹,从而造成损失。一种处理方法是低温下将蝇蛆置于食 盐水中,放置4~5小时,在低温和水环境中经这段时间处理即可使蝇蛆体内的代 谢物排泄干净。将上述方法处理过的蝇蛆洗涤消毒,然后便可进入不同的加工工 艺,如加工成干粉或者直接烘干以备它用。
23.1.5剩料的后处理
蛆料分离率不可能达到100%,这就使蝇蛆养殖面临一个剩料的后处理的问 题,如果处理不当或不及时,就会使未分离干净的蝇蛆化蛹而羽化为苍蝇,从而 污染环境,而且剩料处理不及时就会变质影响剩料的再利用。剩料的后处理的方 法中比较有效的方法有加热法和隔绝空气法等。对于加热法就是直接将剩料加热, 利用热来杀死未分离出的绳蛆,其优点是处理可以是即时的,缺点是浪费人力和 能源,从而增加成本。隔绝空气法是将剩料装人大塑料袋中,袋子装满后将袋口 匝紧,剩料的温度会很快升髙到40弋~ 501,在缺氧和髙温双重胁迫下蝇蛆迅速
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死亡,一般情况下,经过几个小时蝇蛆就会全部死亡。对于处理大量的剩料可以 建造一个密封很好而容积很大的水泥池,将大量剩料倒如池中,然后将池子密封, 蝇蛆迅速被处死。
23.1.6种!i的饲养
成绳产卵髙峰期集中在15日龄以前,一般到20日龄时成蝇的产卵量就会大 大减少。所以20日龄的成绳,在循环生产养殖方式中,每隔五六天就要加人一批 待羽化的蛹,在全进全出养殖方式中,一般在成蝇20日龄前都要将其淘汰。这就 意味着养殖过程中要不断的提供大量的化蛹用蝇蛆,我们称这种用途的蝇蛆为种 蛆。种蛆养殖的目的是使其化蛹,然后补充到蝇笼或养蝇房中去。成绳产卵量的 多少是养殖成败的关键因素之一,也是养殖过程中最注重的问题。家蝇幼虫阶段 生活环境、营养情况对幼虫的顺利化蛹,蛹的羽化以及成蝇的生活力和产卵量都 具有重大影响。所以,特意强调种蛆的养殖具有重要的意义。种蛆的养殖的具体 步骤与工程蛆的养殖步骤一样,只是在养殖过程中更加注意养殖条件的最优化, 以及营养供应和养殖密度的合理控制。种蛆养殖中,要给其补加一些营养价值髙 的饲料,成蝇取食的剩余物,粉碎的成蝇、蛹及幼虫都可作为种蛆的优质蛋白源 补充剂。种蛆的密度也要控制在比工程蛆养殖密度稍低。虽然种蛆的养殖条件比 工程蛆好,但是这并不意味着种蛆种群中的所有个体都生长的很好,所以,种蛆 老熟后还要进一步筛选,选择个体健壮、大小一致、色泽较好的蝇蛆使其化蛹, 淘汰的绳蛆作为工程蛆处理。种蛆要求每1000头重在27克以上。选好的种蛆化 蛹作为成蝇的补充。
23*2成蝇饲养 23.2.1种觑来源 ⑴集蝇法
在家蜗活动季节,到家蝇孽生的场所,如垃圾池,粪堆,厕所附近使用捕虫 网捕捉家蝇成虫,捕捉回来的成蝇可根据家绳的形态特征大致鉴别出家蝇个体。 然后置于蝇笼内饲养繁殖,得到蛹时,在放入蝇笼前将其投入0.1%的髙锰酸钾溶 液中浸泡2分钟,完成消毒灭菌过程。繁殖若干代,种群数量达到一定水平,进 行纯化选育(同步化选育)——在家蝇盛卵期收集短时间内(视卵量的多少而定) 的卵进行饲养,使其孵化、生长、化蛹,选出短时间内同时化蛹的个体使其羽化。 然后重复纯化选育的几个步骤,一直到幼虫发育同步化为止。此时得到的成绳便 可作为种蝇。
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(2)集蛹法
在家蜗活动季节前期就想开始养殖的话,可采用此法。在我国北方地区,家 蝇一般以蛹的形式越冬,到家绳孽生过的场所挖取绳蛹,带回室内消毒灭菌后养 殖,待其羽化产卵并增殖到一定数量,便可利用方法一中的纯化选育技术选育种 蝇。
(3)集卵法
在家绳频繁活动的地方准备引诱家绳产卵的基质,如拌湿的麸皮,加几滴碳 胺水溶液,或者变质的肉类等家绳喜欢取食、产卵的基质,引诱家蝇在基质内产 卵,然后于室内培养,待其化蛹后灭菌消毒,并按照方法(1)中的方法纯化选育。
(4)如果由于条件有限,对上述3种方法均觉难以做到,可以直接到培育种蝇的 正规单位购买。
2.3.2.2词养条件
⑴温度
温度是影响成蝇生长发育的一个十分重要的生态因子,温度过髙或过低都会 严重影响成绳的生长发育,尤其在髙密度养殖情况下,可以说是一个限制因子, 它直接关系到成蝇的存活时间、卵巢的发育及产卵量的多少(Bennetowa,et al 1981; Elvin,1984),所以在成蝇养殖过程中一定要严格控制。成绳在30^时最为 活跃,但根据陈文龙等的研究,30丈时的产卵量却不是最大,最大产卵量出现在 26尤,而司信申请的专利中认为环境温度为35丈相对湿度为65% ~70%时家绳的 产卵量最髙,当环境温度为25丈、38丈,相对湿度为60%、80%时家蜗的产卵量 最低。其实,影响家蝇产卵量的生态因子是多方面的,温度、湿度、光照、密度、 食物等,而生态因子对生物作用的一个重要特点就是生态因子作用的综合性,也 就是说对某一因子的研究中,如果其它因子不同,得出的结论自然不同。温度除 对产卵期的卵量产生影响外,它还会影响成蝇产卵前期的时间长短,温度髙,产 卵前期短,温度低,产卵前期长。一般情况下,成蝇养殖室的温度控制在25^ ~ 35T不会出现问题。如果能够控制温度,产卵前期将温度控制在34^~35^,进 入产卵期温度控制在30^左右。
⑴湿度
湿度也是影响成绳生长发育的一个十分重要的生态因子,和温度比较而言, 湿度要容易控制的多,所以一般情况下,湿度不会成为成绳养殖的限制因子。成 蝇养殖室的湿度以保持50% ~ 60%为宜。
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(3)光照
家绳为日出型昆虫,成虫喜光,光照过强或过弱对种群的产卵历期和产卵量 都有显著影响。光照以日光最好,如果养殖室光照不好或者自然光照时间过短, 都应补加人工光照,如室内安装荧光灯、日光灯等。一般成蝇养殖光照要达到10 小时以上。
(4)通风
家绳是一种耐髙密度饲养的昆虫,成蝇养殖密度一般每平方米在数万只,如 此髙的密度,势必造成养殖室内空气污浊,有害气体密度过髙,这不仅影响成蝇 的正常生长繁殖,而且会严重影响操作人员的身体健康,所以室内良好的通风是 十分必要的。如果自然通风不好要安装排风扇,促进室内空气流动。
(5)食物
家蝇属于羽化后要继续补充营养的昆虫,食物的优劣将严重影响成蝇产卵量 的多少。为了维持其正常的生活和繁殖,提供足够的蛋白质、糖类和水等是必须 的。从表3-2可以看出,六种食物配方中以奶粉+红糖产卵卵量最高,单纯白糖和 奶粉+白糖相对稍差。由于使用奶粉和糖作为饲料成本太髙,所以一般在生产中, 成绳伺料常以蛆粉、鸡蛋、鱼粉、姐蝴粉等作为蛋白源,而以面粉、玉米面、麦 麸等作为糖源。
表2-1成虫期营养对家!II寿命和产卵量的彩响(胡广业等,1988) Tab. 2-1 The influence of homefly foods to its lifetime and egg-production
组别存活天数平均产卵数
奶粉+白糖56,6 ±17.4414
奶粉53.3 ±16,1443
奶粉+红糖50.8 ± 15.1516
白糖40.3 ±11.00
动物内脏24.8 ± 12.8114
畜粪19.6 ±12,6128
现介绍几种经济实用的配方:
蛆粉糊50%+酒糟30%+米糠20%;
蛆粉糊20%+糖化玉米粉糊80%;
蚯蚓糊60%+糖化玉米糊40%;
鱼粉糊50%+白糖30%+糖化发酵麦麸20%。 ⑷水
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水是一切生命活动的基础,缺水有时甚至比缺食物更严重。为成蝇提供的水 要清洁卫生,并做到经常更换,盛放清水的器皿要放入海绵或纱布,以防成蝇坠 落深水溺死。
2.3.2.3养1#方法
成蝇养殖一般有房养法和笼养法两种:
⑴笼养法
房舍及绳笼清洗消毒并使室内条件达到上边要求的条件后将即将羽化的蝇蛹 放人蝇笼,投放量一般保持在6 ~9万头每立方米,其密度的波动受条件控制,条 件如果能够完全达到上边的要求,可将密度控制在密度波动的上限,如果条件偏 离要求较远就要适当降低放养密度。蛹的投放时间控制在蝇蛹由红色变为深褐色 为宜,此时蛹即将羽化为成蝇。当成蝇羽化达到一半左右时放入饲料盘和饮水盘, 饲料盘的大小和饲料的投放量视成蝇密度而定,饲料以每日更换一次为宜,词料 量要控制在当日吃完为止。当日换下的饲料盘和饮水盘要及时清洗消毒以备下次 使用。绳蛹羽化后不久即交配产卵,在蝇蛹完全羽化后的第2天就要放人产卵垫, 产卵垫一般用幼虫饲料,含水率保持在60%左右,盛放产卵垫的容器要不透明, 内盛2/3容量,里面可以加一些产卵引诱集剂,如滴加几滴浓度为0.01%~0.03% 的碳酸铵水溶液。成蝇产卵一般集中在每天的上午8时至下午的3时,每日可集 卵两次,上午8时前将前一天的饲料盘和饮水盘取出,加人新的饲料和水,同时 加入集卵盘,中午12时左右取出集卵盘,将卵和产卵塾转移到育蛆盘的幼虫词料 表面,然后加入新的产卵塾,注意,刚从蜗笼中取出的集卵盘要洗净再用,因为 粘在盘壁上的卵会造成幼虫发育的不整齐。在下午5时左右,再次取出集卵盘, 将卵和产卵垫转移到育蛆盘的幼虫伺料表面。
成绳种群年龄结构是否合理,将直接影响产卵量的稳定性和连续性,室内养 殖条件下成绳寿命一般在25 ~ 35天左右,但产卵高峰在15日之前。为了生产的 连续性,一般采用两种方式,循环生产方式和全进全出方式。前一方式为每隔5~ 6天便加入一批蝇蛹,使处于髙峰产卵期的成蝇始终保持一定的比例,从而达到稳 定卵量的目的,其优点是卵量的稳定保证了绳蛆生产的稳定,成蝇管理工作量小。 缺点是大量不产卵的成绳仍会大量消耗词料,从而造成浪费;不产卵的成蝇仍就 占有着大量的空间,造成空间资源的浪费,此外,长时间不对蝇笼清洗消毒,成 蝇患病的风险增大,所以,应用这一方式也要定时按比例的更换绳笼。后一种方 式是除旧更新,即在15 ~ 20日左右,所有成蝇全部处死,然后将蝇笼窗纱拆下,
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清洗消毒后重新装好,加入即将羽化的姆蛹,开始新一轮的成绳饲养,应用这一 方式时应注意调整好整批成蝇种群的年龄结构,即每天只淘汰一定比例的绳笼内 的成蝇。如要淘汰15日龄的成蝇,那么整批成蝇种群的年龄结构应为1 ~ 15日龄 的成蝇各¥ 1/15,即每日淘汰整个种群的1/15,从而达到种群年龄结构的稳定和 卵量的稳定。这一方式的优点是蝇笼的利用率髙,成蝇饲料浪费少,节约成本, 缺点是比较费工。成蝇的处死可以采用开水烫死或断水、断料,置于烈日下晒死 的方式。
(2)房养法
房养法的最大弊端就是养殖成蝇的房子直接与外界相通,成蝇逃逸方便,容 易造成环境污染,所以应用房养法时一定要注意做好防止成蝇逃逸工作,减少环 境污染。成绳养殖房一般选择坐南朝北,光照、通风良好的房子,房子要设纱窗、 纱门,防止成蝇逃跑,也要防止蜘蛛、壁虎的入侵。可以利用旧屋,但不能存放 过化肥、农药、化工原料、有毒物资。房子使用前要做好清扫消毒准备。其具体 操作同笼养法中的循环生产方式(只是一个蝇笼被换成了一整间庚子),即每隔5 ~ 6天加人一批即将羽化的蝇蛹,使成蝇处于产卵髙峰期的比例保持恒定。房养法成 蝇密度要远较笼养法的密度低,一般在2万~3万头每立方米,夏季髙温季节养殖 密度要适当降低,并做好通风降温工作。
(3)2种养殖方法的评价
笼养法的优点在于隔离较好,从而减少成蝇逃逸,防止环境污染;蝇笼窗纱 可拆卸,便于清洗消毒;种群彼此隔离,可有效的防止疾病的流行蓃延。其缺点 在于房舍利用率低,成蝇管理工作量大。房养法的优点在于房舍利用率高;设备 简单,成本低;其缺点是管理不便,成蝇容易逃逸,造成环境污染;房养法的另 一缺点是存在着成蝇患病从而造成全军覆没的潜在威胁,所以房养法中要严格保 证成蝇饲料、饮水的卫生,并要定期对房舍进行消毒处理以防成蝇患病〇
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3食用家蝇蛋白饮料的初步研究
3.1食用家蝇蛋白饮料稳定剂的筛选
3.1.1引言
蛋白饮料的生产工艺属于从自然资源中提取人类食用的蛋白质技术领域。早在 上世纪20年代就有人提出利用家绳幼虫处理废弃物,以获取动物蛋白质的可能性, 随后也有许多国家将蝇蛆作为一种动物蛋白饲料开发利用,工程蝇作为一项新型 的产业越来越受到人们的重视。但是,由于人们的传统观念、研究难度等种种原 因,家蝇还没有发挥出它应有的作用,到目前为止,家绳的利用除了作为动物蛋 白伺料外,在食用方面涉及的很少。
蛆体粗蛋白质含量在61%-73.0%之间,其中含有人体所需要的所有必需氨基 酸,而且含量很高,更为重要的是,各种必需氨基酸所占的比例与人体的需求比 例十分接近。蝇蛆脂肪含量较低,为2.6%,以不饱和脂肪酸为主。此外绳蛆中含 有多种抗菌蛋白(如抗菌球蛋白、免疫球蛋白等),甲壳素,以及多种维生素、微 量元素、活性酶等,这些营养物质在平衡肌体、增强免疫、抑制肿瘤,防止衰老 等方面效果显著。所以姆蛆不仅是一种优质蛋白源,而且是一种营养成分含量均 衡的、具有保健功能的食品源,具有广阔的开发前景。
根据作者査阅的文献所知,目前市场上存在的蛋白饮料很多,但多为植物性蛋 白饮料,如粒粒澄饮料、酸性豆乳饮料、带肉果汁及玉米、大豆全营养发酵奶等。 动物性蛋白饮料方面涉及的种类和数量都很少,如珍珠贝肉蛋白饮料,鲐鱼蛋白 饮料,青鱗鱼蛋白饮料等,这些饮料均以蛋白水解液为母液制备而成;以食用绳 蛆为原料开发产品的研究也有报道,如食用工程蛆营养活性物干粉生产工艺(雷 朝亮,1995),一种资源昆虫有效成分的分离、提取工艺(张廷军,1999),—种 昆虫蛋白胶襄或粉剂制备工艺(宋才华,1998)等。这些产品涉及的领域还不够 广,工程蝇产业的广阔前景还未完全展现。
家蝇产业值得开发的领域很多,然而在好多领域的开发仍处于起步阶段,产品 的形式比较简单,产品的附加值很低,还需要进一步研究、开发。在动物蛋白饮 料方面,以完整的蛆体蛋白为原料的饮料还未见报道。以这种形式出现的蝇蛆产 品对蝇蛆体内的功能性物质破坏很小,具有很广阔的开发前景。但是,这种饮料 成分复杂,含有多种蛋白质、糖类、脂肪、维生素和无机元素,各成分之间相互 作用,容易发生凝聚,此外,体系的等电点、pH值、温度、粘度等多种因素对饮
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料的稳定性都有一定的影响(黄来发,2000),所以稳定性是蛋白饮料开发研制的 技术关键。本试验旨在为蛋白饮料选择一种或几种稳定剂,并进一步确定这些稳 定剂合适的用量及配比,为以后蛋白饮料的生产铺平道路。
稳定剂^以改善和稳定食品的物理性质和组织状态,赋予食品以粘滑适口的舌 感,增加食品的粘度,使悬浮颗粒的沉降速度减慢,从而起到延长产品保藏期的 作用,在饮料行业中应用十分广泛。目前食品行业中使用的添加剂种类很多,有 文章报道(1999年)目前添加剂种类为1474种(凌关庭等,1989;刘钟栋,1993 ), 用作稳定剂的有近百种,而常用的也就只有几十种,如:黄原胶、瓜尔豆胶、羧 甲基纤维素钠、卡拉胶、海藻酸钠、果胶、琼脂、藻酸丙二醇酯等。通过初步筛 选后,本试验以饮料行业应用较为广泛而且效果较好的黄原胶、瓜尔豆胶、海藻 酸钠、羧甲基纤维素钠、藻酸丙二醇酯和明胶为主要研究对象(范继善等,1993; 张淑珍等,1994;刘莲芳,1999),从中筛选适合本饮料的稳定剂。
黄原胶(Xanthan gum)又名汉生胶、占吨胶,是甘蓝黑腐病黄单胞菌 (Xanthomounas campeseris)在碳水化合物中培养合成的一种微举物多糖,由2.8 份D-葡萄糖,3份D-甘露糖及2份D-葡萄糖酸酸组成的多糖类高分子化合物。分 子量在100万以上。具有增稠、乳化、稳定、分散、保水等作用,是饮料中常用 的稳定剂之一(李艳等,1997;杨新亭等,1999)。
黄原胶为浅黄至棕色粉末,易溶于冷、热水中,溶液呈中性。黄原胶具有以下 几个特性:良好的增稠性和假塑性;良好的分散作用、乳化稳定作用和悬浮能力; 很强的粘合作用;低盐存在下,在较宽的pH (pH2~ 12)值范围内具有良好的稳 定性;巴氏灭菌中具有良好的稳定性;和槐豆胶、瓜尔豆胶配合使用时具有显著 的增效作用。
瓜尔豆胶(Guargum)又称瓜尔胶、胍胶,是从瓜尔豆中分离出来的一种可以 食用的多糖化合物,是已知最髙效的水溶性稳定剂之一,具有增稠和稳定的作用, 是由配糖键结合的半乳甘露聚糖组成的髙分子量水解胶体多糖。分子量约20 ~ 30 万。
瓜尔豆胶为白色至浅黄褐色粉末。能够分散在冷或热的水中形成粘稠液,1% 的水溶液的粘度约4 ~5Pa . s,为天然胶中的最髙者。分散于冷水中24小时达到 最大粘度,加热则迅速达到最髙粘度。水溶液为中性,pH6~ 8粘度最高。
海藻酸钠(Sodium alginate)又称藻元酸钠,是在褐藻类海藻中提取出来的一 种多糖碳水化合物,其溶液具有很髙的表观粘度,其缺点是化学稳定性较差,可
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以用作稳定剂、乳化剂、分散剂、胶凝剂、膜剂被等。
海藻酸钠为白色或淡黄色粉末,几乎无臭、无味。溶于水成粘稠的胶状液体, 1%水溶液pH值为6 ~ 8。不溶于乙醇、乙醚、氣仿和PH值< 3的酸,粘度在pH6〜 9时稳定/加热到80^以上则粘度降低。海藻酸钠的水溶液与钙离子接触时形成 海藻酸钙而形成凝胶,可以根据钙离子的浓度使用不同种类的海藻种类、量、浓 度等来调节凝胶的强度。
竣甲基纤维素钠(Sodium carboxymethylcellulose )是一种阴离子性髙分子物质。 具有增稠、稳定等作用。简称CMC-Na
羧甲基纤维素钠为白色或浅黄色粉末,无臭、无味,有吸湿性。易分散于冷、 热水中成粘稠液,1: 100的悬浮性水溶液的pH值为6.5 ~ 8.0,不溶于乙醇、乙醚、 丙酮等有机溶剂。分子量越大,分散性越好,pH值在4到11之间较稳定〇 pH值 在3以下则成为游离酸,产生沉淀。羧甲基纤维素钠的水溶液对热不稳定,其粘 度随温度的升高而降低。
澳酸丙二醇醋(Propylene glycol alginate)简称PGA,在食品中被用作稳定剂、 增稠剂、乳化剂和消泡剂。
藻酸丙二醇酯为淡黄色粉末,稍有芳香味,易溶于冷水和温水,不溶于甲醇、 乙醇、苯等有机溶剂。水溶液在60丈以下稳定,煮沸则粘度大大降低。藻酸丙二 醇酯耐酸性好、抗盐析性强。其添加量一般在食品的1.0%以下。
明胶(Gelatin)为动物的皮、骨软、骨、韧带等含有的胶原蛋白经部分水解而 得到的髙分子多肽的髙聚合物。具有增稠、稳定、澄清、发泡等作用。
明胶为白色或淡黄色、半透明、微带光泽的薄片或粉粒,有特殊的臭味,潮湿 后易为细菌分解。不溶于冷水,但可以吸收510倍重量的冷水而膨胀软化。溶于 热水,冷却后形成凝胶。不溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂,但溶于醋酸、甘 油。纯净的食用级明胶本身是无毒的,所以使用中一般不受限制。
这些稳定剂的分子结构具有许多亲水基团,如羟基、羧基、氨基等,能与水分 子发生作用,水化后,以分子状态髙度分散于水中,形成了髙粘度的单相均勻分 散体系——大分子体系,有的稳定剂可与蛋白质的侧链发生交联,有的稳定剂分 子间也可以发生交联并进一步卷曲形成髙级结构,整个体系成为网状结构,使颗 粒悬浮其中,从而达到良好的稳定效果。
本试验主要研究了黄原胶、瓜尔豆胶、CMC-Na、海藻酸钠、PGA、明胶等悬 浮稳定剂在蛋白饮料中的悬浮稳定效果和用量。首先通过单独试验进行优选,再
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按照均匀设计表进行复合实验,选出悬浮稳定效果较好的稳定剂种类及复配组合, 使蛋白饮料具有较好的悬浮性能,为蛋白饮料的进一步研制打下基础。
3.1.2材料与方法 3.1.2.1试验材料
3.1.2.1.1食用鰱蛆河北大学生命科学学院工程绳养殖室养殖。
3.1.2.1.2食品胶均为食品级。
黄原胶:山东淄博中轩生物制品有限公司生产,食品级;瓜尔豆胶:印度SHREE RAM生产,食品级;海藻酸钠:青岛市水产实业总公司生产,食品级;CMC-Na: 河南新乡顺达实业有限公司生产,食品级;PGA:青岛天润来精细化工有限公司 生产,食品级;明胶:河北省阜城县明胶厂。
3.1.2.2试验方法
蝇蛆置于食盐水中,放置4~5小时,待其体内代谢废物排干净后进行杀菌 处理,处理后用清水洗净,然后烘干、粉碎、浸泡、胶体磨磨浆以及过滤后待用。 添加剂配成一定浓度的溶液加入蛆浆中搅拌均匀,添加剂用量按照均勻设计表设 计。悬浮性能利用强制分层法(1500转/分钟,离心5分钟)确定。
3.1.3结果与分析 3.1.3.1单一稳定剂悬浮性试验 3.1.3.1.1黄原胶悬浮性试验
表3-1黄原胶ft浮性实验
Tab 3-1 The application experiment of Xanthan gum
编号黄原胶用量观察结果粘度
10.07%明显分层较小
20.09%明显分层较小
30.11%稍有分层较小
40.13%稍有分层较小
50.15%不分层较小
60.17%不分层较小
结果分析:表3-1的试验结果说明,黄原胶在蛋白饮料中的用量在0.15%以上 时达到了较好的悬浮效果。在此浓度下,饮料粘度较小,口感良好。此结果说明, 黄原胶在较低的浓度下具有较髙的悬浮能力,是本饮料一种较好的悬浮稳定剂。 黄原胶良好的悬浮性能是和其结构密切相关的,通常情况下,黄原胶有三种存在
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的分子状态:不规则线圈、双螺旋和螺旋聚合体,而螺旋聚合体还可以进一步构 成类似蜂窝状的结构。黄原胶这些髙级结构形成的网络,不但可以控制液体的流 动,增加液体的粘度,而且还可以将固相颗粒束缚在它的网眼中,阻止它的沉绛, 从而賦予f黄原胶溶液良好的悬浮能力。
3.1.3.1.2瓜尔豆胶悬浮性试验
表3-2瓜尔豆胶悬浮性试验
Tab 3-2 The ^plication experiment of Guar gum
编号瓜尔豆胶用量观察结果粘度
10.05%明显分层较小
20.09%明显分层较小
30.14%明显分层较小
40.18%稍有分层稍大
50.22%稍有分层稍大
60.26%不分层较大
从表3-2结果看出,瓜尔豆胶在蛋白饮料中的用量需要在0.26%以上时才能达 到较好的悬浮效果,而此时粘度已经较大,口感也不好。因此,单独以瓜尔豆胶 为本饮料的稳定剂,要达到较好的悬浮效果是困难的。瓜尔豆胶由甘露糖和半乳 糖组成,其主链是…1,4键连接的甘露聚糖,半乳糖侧链经p-1,6键与主链连 接,其侧链较多,是已知最高效的水溶性稳定剂之一。但是瓜尔豆胶支链分布不 是十分均,有相间的“光秃”链段,此外,它的支链较短,所以它形成的网络结 构就有一些“漏洞”,因此,瓜尔豆胶的悬浮性能比黄原胶要差一些。
3.1.3.1.3海藻酸纳悬浮性试验
表3-3海藻II钠憙浮性试验
Tab 3-3 Hie q)plicadon experiment of Sodium alginate
编号海藻睃纳用童观察结果粘度
10.60%明显分层较小
20.70%稍有分层较大
30.80%不分层很大
40.90%不分层很大
51.00%不分层很大
61.10%不分层很大
表3-3的结果显示:单独以海藻酸钠作为稳定剂,用量在0.80%以上时才能达 到较好的悬浮效果,而此时粘度已经太大,口感较差6表3-3的结果说明单独使用 海藻酸钠,若想使悬浮效果和口感同时达到较好的结果是不可能的。海藻酸钠为
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直链型髙分子碳水化合物,其溶液具有很高的表观粘度,但是由于没有明显的侧 链基团,因而,其悬浮性能相对较差。
3.1.3.1.4CMC-Na悬浮性试验
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表 3-4 CMC-Na 愚浮性试验
Tab 3-4 The application expwiment of Sodium carboxymethylcellulose
编号CMC-Na用惫鸸结果粘度
10.40%明显分层稍大
20.48%明显分层较大
30.56%明显分层较大
40.64%稍有分层很大
50.72%稍有分层很大
60.80%不分层很大
从表34结果看出,单独使用CMC-Na作为稳定剂时,其用量必须要大于0.72% 才能得到较好的悬浮效果,但是,在这个浓度下,饮料的粘度已经太大,口感较 差。从试验结果可以看出,本饮料单独使用CMC-Na—种稳定剂难以达到良好的 悬浮效果。
3.1.3.1.5PGA的悬浮性试验
表3-5 PGA的悬浮性试验
Tab 3-5 The application experiment of Propylene glycol alginate
编号PGA用量观察结果粘度
10.10%明显分层较小
20.15%明显分层较小
30.30%明显分层较小
40.45%明显分层较小
50.60%稍有分层稍大
60.75%不分层稍大
从表3-5可以看出,单独使用PGA作稳定剂时,其用量要在0.75%以上时才能 达到较好的悬浮效果,但此时粘度稍大,口感不好。因此,单一使用PGA难以使 本饮料得到较好的悬浮效果。
3.1.3.1.6明胶的悬浮性试验
表3-6的试验结果表明,明胶作为本饮料的稳定剂,用量在3.6%时,饮料已经 粘稠的难以流动了,而此时,其悬浮性能仍然不好,离心过程中依然出现明显分 层的现象。因此,明胶单独作为稳定剂用在本饮料中是不合适的。明胶为a -氨基 酸构成的单股螺旋,含有很大比例的甘氨基,具有“毛发连段”和“光秃连段”,
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因此难以形成完好的网络结构,从而,单独使用时不可能具有良好的悬浮性能。
表3-6明胶的悬浮性试骖
Tab 3-6 The ^plication experiment of Gelatin
,编号明胶用童观察结果粘度
12.0%明显分层较大
22.4%明显分层较大
32.8%明显分层较大
43.2%明显分层很大
53.6%明显分层很大
63.75%明显分层很大
3.1.3.2两种稳定剂配合使用的悬浮性试验 3.1.3.2.1黄原胶和瓜尔豆胶的悬浮性试验
表3-7黄原胶和瓜尔豆胶的愚浮性试验
Tab 3-7 The application experiment of Xanthan gum and Guar gum
编号黄原胶的用量瓜尔豆胶用量观察结果粘度
10.06%0,08%明显分层较小
20.07%0.11%不分层较小
30.08%0.07%稍有分层较小
40.09%0.10%不分层较小
50.10%0.06%不分层较小
60.11%0.09%不分层较小
表3-7的试验结果表明,黄原胶和瓜尔豆胶配合使用时协同效果显著,其最佳 组合为:黄原胶〇.〇7%+瓜尔豆胶〇_11%,在此浓度下,1500转/分钟,离心5分钟, 饮料不再分层,而此时粘度不大,口感较好,因此黄原胶与瓜尔豆胶是使本饮料 达到良好悬浮效果的一个很好的组合,其最佳配比为7: 11。
3.1.3.2.2黄原胶和海藻酸纳的悬浮性试验
从表3-8可以看出,黄原胶和海藻酸钠的复合试验中,悬浮性能明显由黄原 胶的用量决定,即,黄原胶的用量是决定其组合悬浮性能的主要因素。6个组合中, 以黄原胶〇.13%+海藻酸钠0.15%的组合悬浮效果最好。但是,从黄原胶的单独试 验中我们已经知道,单独使用黄原胶0.15%便可使本饮料达到不分层的效果,因此, 在本饮料中,二者配合使用悬浮效果不是很好。
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表3-8黄原胶和海藻酿钠的悬浮性试验
Tab 3-8 The ^plication experiment of Xanthan gum and Sodium alginate
编号黄原胶用量海藻酸钠用量观察结果粘度
V0.08%0.14%明显分层稍大
20.09%0.17%稍有分层较大
30.10%0.13%稍有分层稍大
40.11%0.16%稍有分层较大
50.12%0.12%稍有分层较大
60.13%0.15%不分层较大
3.1.3.2.3黄原胶和CMC-Na的悬浮性试验
表3-9黄原胶和CMC-Na的A浮性试驗
Tab 3-9 The application experiment of Xanthan gum And Sodium caiboxymethylcellulose
编号黄原胶用量CMC-Na用量观察结果粘度
10.07%0.21%明显分层较小
20.08%0.27%明显分层较小
30.09%0.19%明显分层较小
40.10%0.25%稍有分层稍大
50.11%0.17%稍有分层较小
60.12%0.23%不分层稍大
表3-9的试验结果表明,黄原胶和CMC-Na的复合试验结果表明,随着黄原 胶用量的增加,悬浮性能明显增加,而且相关性十分明显,因此,可以判断黄原 胶用量是决定悬浮性能的主要因素,CMC-Na用量为次要因素。二者用量分别为 0.12%和0.23%时达到了较好的悬浮效果,但是,从黄原胶的单独试验中我们知道, 黄原胶使本饮料达到不分层的悬浮效果的浓度为0.15%,因此,二者的组配使用于 本饮料中效果不是十分理想。
3.1.3.2.4瓜尔豆胶和海藻酸钠的悬浮性试验
表3-10瓜尔豆胶和海藻酸钠的愚浮性试验
Tab 3-10 The application expaiment of Guar gum and Sodium alginate
编号瓜尔豆胶用纛海藻酸纳用童观察结果粘度
10.20%0.60%稍有分层很大
20.21%0.15%不分层很大
30.22%0.55%稍有分层很大
40.23%0.70%不分层很大
50.24%0.50%稍有分层很大
60.25%0.65%不分层很大
结果分析:单独使用使饮料达到不分层时,瓜尔豆胶和海藻酸钠的用量分别
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为0.26%和0.80%,而二者配合使用,使饮料不分层的浓度均已接近各自单独使用 时的浓度,可见二者配合使用悬浮效果不好,而且,在此浓度下,粘度已经很大, 几乎难以流动了,所以二者组配不能使本饮料达到较好的悬浮效果。
3.1.3.2.5CMC-Na 和海藻酸钠的悬浮性试验
表3-11 CMC-N3和海藻酸钠的ft浮性试验
Tab 3-11 The ^plication experiment of Sodium caiboxy methly cellulose And Sodium alginate
编号CMC-Na用量海藻酸钠用童酿结果枯度
10.30%0.80%稍有分层很大
20.35%0.95%不分层很大
30.40%0.75%稍有分层很大
40.45%0.90%不分层很大
50.50%0.70%明显分层很大
60.55%0.85%不分层很大
由表3-11分析,CMC-Na与海藻酸钠二者配合使用,悬浮性能明显由海藻酸 钠的用量决定,海藻酸钠用量在0.80%以上的3个样品均未出现分层现象,而用量 在0.80%以下(包括0.80%)的3个样品中则2个稍有分层,1个明显分层。此复 合试验中,没有分层的组合中海藻酸钠的用量均在0.80%以上,而海藻酸钠单独使 用,在0.80%的浓度下已经可以使本饮料达到不分层的悬浮效果了,可见二者在此 蛋白饮料中配合使用有减效作用。因此在本饮料中不宜使用二者组合。
3.1.3.3三种稳定剂配合使用的悬浮性试验
3.1.3.3.1黄原胶、瓜尔豆胶和海藻酸钠的悬浮性试验
表3-12瓜尔豆胶、黄原胶和海藤酸钠的悬浮性试驗
Tab 3-12 The application experiment of Guar gum% Xanlhan gum and Sodium alginate
编号瓜尔豆胶用量黄原胶用量海藻酸纳用量观察结果粘度
10.01%0.03%0.07%明显分层较小
20.02%0.05%0.10%明显分层较小
30.03%0.07%0.06%明显分层较小
40.04%0.02%0.09%明显分层较小
50.05%0,04%0.05%稍显分层较小
60.06%0.06%0.08%不分层较小
由表3-12分析,瓜尔豆胶、黄原胶和海藻酸钠三种复合试验的最佳组合为瓜 尔豆胶0.06%+黄原胶0.06%+海藻酸钠0.08%。此时,1500转/分钟,离心5分 钟,饮料不再分层,而且在此浓度下粘度较小,口感良好。可见三者配合使用有
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一定的增效作用,可使本饮料达到良好悬浮效果,其最佳配比为3: 3: 4。 3.1.3.3.2黄原胶、CMC-Na和海藻酸钠的悬浮性试验
表3-13黄原胶、CMC-Na和海藻酸钠的鼉浮性试验
Tab 3-13 The implication experiment of Xanthan gum Sodium% carboxy methly cellulose and Sodium alginate
编号黄原胶用量CMC-Na用量海藻酸钠用量mmM粘度
10.05%0.17%0.19%明显分层较小
20.06%0.19%0.22%明显分层较小
30.07%0.21%0.18%明显分层较小
40.08%0.16%0.21%稍显分层较小
50.09%0.18%0.17%明显分层较小
60.10%0.20%0.20%不分层稍大
由表3-13结果看出,黄原胶、CMC-Na和海藻酸钠三者配合使用,其悬浮性 能主要由黄原胶决定,随着黄原胶浓度的增加,饮料逐渐由明显分层向不分层过 度。6个组合中,以黄原胶0.10%+CMC-N藻酸钠0.20%的效果最好,但此时粘度 稍大,口感不是太好,而且三者配合使用未见增效,所以本组合用于本饮料中难 以达到较好的悬浮效果。
3.1.3.3.3黄原胶、瓜尔豆胶和CMC-Na的悬浮性试验
表3-14黄原胶、瓜尔豆胶和CMC-Na的悬浮性试验 Tab 3-14 The ^plication experiment of Xanthan gum% Guar gum and Sodium carboxymethylcellulose
编号黄原胶用量瓜尔豆胶用量CMC-Na的用量酿结果枯度
10.07%0.10%0.14%明显分层较小
20.08%0.12%0.20%稍显分层较小
30.09%0.14%0.12%稍显分层较小
40.10%0.09%0.18%稍显分层较小
50.11%0.11%0.10%不分层较小
60.12%0.13%0.16%不分层稍大
由表3-14的试验结果看出,黄原胶、瓜尔豆胶和CMC-Na的复合试验中,在 黄原胶0.11%+瓜尔豆胶0.11%+CMC-Na 0.10%的组合中饮料不再分层,而且粘度 不大。但是,黄原胶和瓜尔豆二者的复合试验中,黄原胶〇.〇7%+瓜尔豆胶0.11% 组合便可使饮料不再分层,由此可见,黄原胶、瓜尔豆胶二者和CMC-Na配合使 用具有明显的减效作用,不宜在本饮料中配合使用。
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3.1.4讨论
本饮料以蝇蛆全物质为原料制作饮料,因含有大量高分子物质,所以在一定程 度上增加了饮料的粘度。稳定剂可以起到悬浮作用的一个原因就是因为它具有增 稠作用,因此稳定剂的添加势必再次增加饮料的粘度,如果对饮料粘度影响过大, 以至于在达到要求的悬浮性能以前就使粘度影响到了饮料的口感,那么,这样的 稳定剂或稳定剂组合就不可以用于本饮料。
本饮料的特定情况要求选择悬浮性髙,增稠作用小而且用量低的稳定剂。食用家蝇养殖与蛋白饮料的研究,单独 使用一种稳定剂的试验中,不分层状态时的用量及粘度都比较好的只有黄原胶一 种,在较低的浓度和较小的粘度下便可以使饮料达到较好的悬浮效果,其它几种 稳定剂效果都不理想。
黄原胶在本饮料中具有良好的悬浮性能,主要基于两个方面的原因,一个方 面是黄原胶特有的结构,另一个方面是因为黄原胶可以和本饮料中含有的壳聚糖 发生胶联,起到增效作用(何东保等,2001; Chia-Hong,1995)。
黄原胶由2.8份D-葡萄糖,3份D-甘露糖及2份D-葡萄糖醛酸组成的多糖类 髙分子化合物,分子量在1〇〇万以上。其主链上每隔2个葡萄糖单体就有一个支 链,从而使得分子自身可以交联,缠绕成不规则线圈,分子间依靠氢键又可以形 成双螺旋结构,双螺旋结构还可以进一步聚合成螺旋聚合体。这些超级结构形成 的三维网络结构不但可以抑制液体的流动,增加液体的粘度,而且还可以将固相 颗粒束缚在它的网眼中,阻止它的沉绛,从而赋予黄原胶溶液良好的悬浮能力。
壳聚糖是卜(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖的聚合物。酸性溶液中壳聚糖 带正电荷,可与带负电的阴离子多糖黄原胶发生胶联,主要是生成^…H和一 H两种氢键。黄原胶分子链与壳聚糖分子链绞合在一起,使它们形成的网络结构更 加完善,从而达到增效作用。
在两种稳定剂配合使用的稳定性试验中,以黄原胶和瓜尔豆胶的协同作用最明 显,试验结果表明,其最佳组合为:黄原胶〇.〇7%+瓜尔豆胶0.11%,在此浓度下, 饮料不再分层,而此时粘度不大,口感良好,因此黄原胶与瓜尔豆胶是使本饮料 达到良好悬浮效果的一个很好的组合,其最佳配比为7: 11。其它几个组合没有协 同作用,或者协同作用效果不明显,悬浮效果较差。
黄原胶和瓜尔豆胶配合使用具有协同作用可以由它们的结构来解释。瓜尔豆胶 由甘露糖和半乳糖组成,其主链是P -1,4键连接的甘露聚糖,半乳糖侧链经P -1, 6键与主链连接,其侧链较多,是已知最高效的水溶性稳定剂之一。但是瓜尔豆胶
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支链分布不是十分均,具有“毛发链段”和“光秃链段",所以它形成的网络结 构就有一些“漏洞'而黄原胶分子可以通过次级键嵌合于这些没有支链的“光秃 链段”部分,把这些“漏洞”补好,使已有的网络结构更加完善,从而达到增效 的作用。<
在3种稳定剂配合使用的稳定性试验中,以瓜尔豆胶、黄原胶和海藻酸钠三者 组合效果最为理想,其最佳组合为瓜尔豆胶0.06討黄原胶0.06%+海藻酸钠0.08%〇 在此浓度下,饮料的悬浮能力很髙,而且粘度不大,口感良好。可见三者配合使 用协同效果显著,是使本饮料达到良好悬浮效果的一个很好的组合,其最佳配比
为3: 3: 4 〇
6种稳定剂中,黄原胶在蛋白饮料中悬浮能力最强,它与瓜尔豆胶有较好的协 同作用;瓜尔豆胶、黄原胶与海藻酸钠组合在一起具有一定的协同增效作用。黄 原胶、瓜尔豆胶和CMC-Na三者配合使用时具有明显的减效作用。
3.2食用家蝇蛋白饮料稳定性研究
3.2.1引言
目前,在市场众多的商品饮料中,多为植物性蛋白饮料、水果汁液饮料和乳饮 料,除乳制品以外的其它动物蛋白饮料十分少见,而仅有的这些动物蛋白饮料也 基本上都是以动物蛋白水解液调配而成,经过这样的处理,蛋白的生物活性或多 或少都受到了不同程度的破坏。动物蛋白不经过水解处理而直接用于生产饮料少 有报道。以蝇蛆全物质为原料研制蛋白饮料尚未见报道。
动物蛋白不经过水解处理而直接用于饮料制作,其成分复杂,各成分之间相互 作用,容易发生凝聚,稳定比较困难。所以稳定性是蛋白饮料开发研制的技术关 键。本试验针对这一关键,旨在筛选出优良的蛋白饮料稳定剂,为后期蛋白饮料 的研制铺平道路。
3.2.2材料与方法
3.2.2.1 材料
3.2.2.1.1食用蚬蛆
河北大学生命科学学院工程蝇养殖室养殖。
3.2.2.1.2食品胶 同 3.1.2.1
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3.2.2.1.3其它添加物
柠檬酸,白砂糖为市售,食品级。
3.2.2.2 方法
蝇蛆处理同4.2.2。在两因素组合试验中使用2因素3水平全面试验的方法设 计添加剂用量;3因素组合和4因素组合试验中利用Lg (34)确定添加剂用量。添 加剂及其它一些配料分次加入绳蛆浆中并搅拌均匀,均质,巴氏灭菌,密封,保 存,观察,记录,确定稳定效果。
3.2.3结果与分析
3.2.3.1两种稳定剂配合使用的两因棄三水平全面试验
3.2.3.1.1瓜尔豆胶与CMC-Na的稳定性试验
表3-15瓜尔豆胶与CMC-Na的||定性实验 Tab 3-15 The stablity experiment of Guar gum Sodium carix>xy and methly cellulose
编号瓜尔豆胶用量CMC-Na用量稳定时间(矣天)粘度
10.26%0.32%1较小
20.26%0.34%1较小
30.26%0,36%1稍大
40,28%0.32%1较小
50.28%0.34%1稍大
60.28%0.36%5稍大
70.30%0.32%2稍大
80.30%0.34%2稍大
90.30%0.36%5较大
从表3-15可以看出,试验过程中,稳定时间最长的为6号和9号,均为5天。 粘度6号为稍大,9号为较大,口感都已不同程度的受到了影响。因此,瓜尔豆胶 和CMC-Na配合使用于本饮料中稳定效果不是很好。
3.2.3.1.2瓜尔豆胶与PGA的稳定性试验
通过对表3-16分析,瓜尔豆胶和PGA二者配合使用,用量分别在0.34%和 0.20%以上时粘度开始稍大,口感较差。它们的浓度分别在0.36%和0.22%以上时, 粘度开始较大,可是,即便粘度较大的情况下,依然不能使饮料长时间稳定,所 以二者的组配不宜在本饮料中使用。
•35-
表3-16瓜尔豆胶与PGA的穩定性试验 Tab 3-16 The stablity cxpaiment of Guar gum and Propylene glycol alginate
编号瓜尔豆胶用量PGA用童稳定时间(名天)粘度
10.32%0.20%1较小
2 ,0.32%0.22%1较小
30.32%0.24%1较小
40.34%0.20%1稍大
50.34%0.22%1稍大
6034%0.24%1稍大
70.36%0.20%1稍大
80.36%0.22%1较大
90.36%0.24%1较大
3.2.3.1.3瓜尔豆胶与明胶的稳定性试验
表3-17瓜尔豆胶与明胶的祿定性试被
Tab 3-17 The stablity experiment of Guar gum and Gelatin
编号瓜尔豆胶用量明胶用量稳定时间(<天)粘度
10.32%0.50%1较小
20.32%0.55%1较小
30.32%0.60%1稍大
40,34%0.50%1稍大
50.34%0.55%1稍大
60.34%0.60%1稍大
70.36%0.50%1稍大
80.36%0.55%1稍大
90.36%0.60%4较大
从表3-17可以看出,瓜尔豆胶和明胶二者配合使用,它们的浓度分别为0.36% 和0.60%时,粘度开始较大,而此时,饮料稳定时间依然只有4天,所以本饮料中 使用二者的组配难以达到良好的稳定效果。
3.2.3.1.4海藻酸钠与CMC-Na的稳定性试验
从表3-18可以看出,海藻酸钠与CMC-Na配合使用,用量分别在0.24%和0.28% 以上时可以稳定8天左右,但此时粘度较大,口感较差,因此,仅使用二者作为 本饮料的稳定剂难以达到较好的效果。
-36-
表3-18海藻黢钠与CMC-Na的稳定性试验 Tab 3-18 The stablity experiment of Sodium alginate and Sodium carboxymethylcellulosc
编号海藻酸钠用貴CMC-Na用置稳定时间(矣天)粘度
10.20%0.28%2较小
2* 0.20%0.30%2较小
30.20%0.32%3较小
40.22%0.28%3稍大
50.22%0.30%3稍大
60.22%0.32%5较大
70.24%0.28%8较大
80.24%0.30%8较大
90.24%0.32%8较大
i.2.3.1.5CMC-Na与PGA的稳定性试验
表3-19的试验结果表明,CMC-Na与PGA二者配合使用,它们的浓度分别为 0.46%和0.30%时,粘度开始较大,而此时,饮料的稳定时间依然超不过1天,所 以二者的组配不宜在本饮料中使用。
表3-19 CMC-Na与PGA的性试验 Tab 3-19 The stablity experiment of Sodium carboxymethylcellulose and Propylene glycol alginate
编号CMC-Na用量PGA用董稳定时间(矣天)粘度
10.44%0.28%1稍大
20.44%0.30%1稍大
30.44%0.32%1稍大
40.46%0.28%1稍大
50.46%0.30%1较大
60.46%0.32%1较大
70.48%0.28%1较大
80.48%0.30%1较大
90.48%0.32%1较大
3.2.3.1.6 CMC-Na与明胶的稳定性试验
表3-20分析:CMC-Na与明胶的稳定性试验表明,二者用量分别为0.46%和 1.40%时,粘度开始显大,而且口感也开始变差,但此时仅能稳定1天,当用量进 一步增加,粘度变的较大时,稳定的天数也只能增加到4天,由此可见,CMC-Na 与明胶作为本饮料的稳定剂想要达到较好的稳定效果是不可能的。
-37-
表3-20 CMC-Na与明胶的稳定性试驗
Tab 3-20 The stablity experiment of Sodium carboxy methly cellulose and Gelatin
编号CMC-Na用量明胶用量稳定时间(矣天)粘度
1 ./0.44%1.40%1较小
20.44%1.50%1较小
30.44%1.60%1较小
40.46%1.40%1稍大
50.46%1.50%2较大
60.46%1.60%4较大
70.48%1.40%3较大
80.48%1.50%4较大
90.48%1.60%4较大
3.2.3.1.7 PGA与明胶的稳定性试验
从表3-21可以看出,PGA与明胶二者配合使用时,食用家蝇养殖与蛋白饮料的研究,它们的浓度分别达到0.40% 和1.60%时,粘度开始很大,而此时,不足1天,饮料便明显出现清液,所以二者 的组配不宜在本饮料中使用。
表3-21 PGA与明胶的稳定性试賒
Tab 4-7 The stablity experiment of Propylene glycol alginate and Gelatin
编号PGA用量明胶用量稳定时间(<天)粘度
10.36%1.40%1稍大
20.36%1.50%1稍大
30.36%1.60%1较大
40.38%1.40%1稍大
50.38%1.50%1较大
60.38%1.60%1较大
70.40%1.40%1较大
80.40%1.50%1较大
90.40%1.60%1很大
3.2.3.2三种稳定剂配合使用的三因索三水平正交试验 3.2.3.2.1黄原胶瓜尔豆胶与海藻酸钠的稳定性试验
从表3-22可以看出,黄原胶,瓜尔豆胶与海藻酸钠三者配合使用过程中,溶 液粘度明显受海藻酸钠浓度影响。而稳定天数也明显与海藻酸钠浓度及溶液粘度 相关。粘度较小的1号和6号稳定天数分别只有2天和4天;粘度稍大的2号,4 号和8号稳定天数分别为5天,7天和14天;粘度较大的样品稳定时间最长达到 了 27天;7号粘度为9个样品中最大的,其稳定时间也最长,为55天,但其粘度
-38-
很大,口感较差。从本试验结果看来,黄原胶,瓜尔豆胶与海藻酸钠三者组合在 本饮料中使用不会得到理想的结果。
表3-22黄黡胶瓜尔豆胶与海麄黢钠的%定性试验
Tab 3-22 The stablity e^)eriment of Xanthan gum Guar gum and Sodium alginate
编号黄原胶用量瓜尔豆胶用量海藻酸钠用量稳定时间(在天)粘度
10,02%0.04%0.20%2较小
20.02%0.06%0.25%5稍大
30.02%0.08%0.30%19较大
40.04%0.04%0.25%7稍大
50.04%0.06%0.30%27较大
60.04%0.08%0.20%4较小
70.06%0.04%0.30%55很大
80.06%0.06%0.20%14稍大
90.06%0,08%0.25%18较大
3.2.3.2.2黄原胶海藻酸钠与CMC-Na的稳定性试验
表3-23黄原胶海麄酿钠与CMC-Na的德定性试验
Tab 3-23 The stablity e^eriment of Xanthan gum Sodium alginate
and Sodium carboxymethylcellulose
编号黄原胶用童海奠酸纳用量CMC-Na用量稳定时间(<天)粘度
10.04%0.10%0.12%3较小
20.04%0.15%0.16%7较小
30.04%0.20%0.20%15较小
40.06%0.10%0.16%7较小
50.06%0.15%0.20%20较小
60.06%0.20%0.12%40较小
70.08%0.10%0.20%15较小
80.08%0.15%0.12%60较小
90.08%0.20%0.16%72稍大
表3-23分析:黄原胶海藻酸钠与CMC-Na的稳定性试验表明,三者配合使用 增效作用显著,在较小的浓度下,产生了较大的悬浮能力。对于6号,当用量分 别为0.06%,0.20%和0.12%时,稳定时间达到了 40天,而8号稳定天数更是达到 了 60天,9号稳定时间最长,为72天,比8号长了 12天,但是粘度稍大,口感 不是很好,所以,从本试验来看,8号,即黄原胶,海藻酸钠与CMC-Na的用量 分别为0.08%,0.15%和0.12%时,口感良好,为9个组配中的最优选择。
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表3-25黄黡胶,海藏酸钠与CMC-Na的正交试脸结果及极差分析
Tab 3-25 The result of the orthogonal test and the range analysis of Xanthan gum Sodium alginate and Sodium carboxymethylcellulose
编号ABC评分指标.总分
黄原胶海藻酸钠CMC-Na稳定时间粘度
10.04%(A〇0.10%^)0.12%(Ci)6.049.054.0
20.04%(A〇0.15%(B2)0.16%(C2)14.049.063.0
30.04%(A!)0.20%(B3)0‘20%(C3)22.049.071.0
40.06%(A2)0.10%(B!)0.16%(C2)14.049.063.0
50.06%(A2)0.15%(B2)0.20%(C3)25.048.073.0
60.06%(A2)0.20%(B3)0.12%(CJ)36.048.084.0
70.08%(A3)0.10%(B!)0.20%(C3)22.048.070.0
80,08%(A3)0.15%(B2)0,12%(C!)45.047.092.0
90.08%(A3)0.20%(B3)0.16%(C2)47.042.089.0
Ki188.0187.0230.0
K2220.0219.0215.0
K3251.0244.0214.0因素主次A>B>C
K,62.762.376.7
K273.373.071.7
K383.781.371.3较佳条件AaBA
R21.019.05.4
稳定时间(天)>6045^6030-45<30
(满分为56分)46-5040-4530-39<30
粘度较小稍大较大很大
(满分为50分)45-5035-4430-34<30
表3-24饮料评分参考标准 Tab 3-24 The mark standard for the drink
项目评分标准
为了确定出一个更好的用量组配,对黄原胶,海藻酸钠与CMC-Na这一较好 组合进行评分以确定最适用量。按照评分标准(表3-24) 这一组合进行评定(见 表3-25),稳定时间(50%)与粘度(50%)之和即为评定结果。
根据表3-25中的极差分析结果可知,黄原胶海藻酸钠与CMC-Na的用量, 三个因素中,黄原胶是决定稳定性的主要因素,海藻酸钠的作用次之,CMC-Na 的用量对稳定性的影响作用最小。通过对数据的分析,得出最佳组配为A3B3Q, 即,黄原胶 0.08% + 藻酸钠 0.20% + CMC-Na 0.12% 〇
黄原胶用量对饮料的稳定性影响的作用在三者中最大,这和黄原胶良好的悬浮 性能是分不开的。黄原胶主分子自身可以交联,缠绕成不规则线圈,分子间依靠 氢键又可以形成双螺旋结构,双螺旋结构还可以进一步聚合成螺旋聚合体。这些
-40-
超级结构形成的三维网络结构不但可以抑制液体的流动,增加液体的粘度,而且 还可以将固相颗粒束缚在它的网眼中,阻止它的沉绛,从而赋予黄原胶溶液良好 的悬浮能力;酸性溶液中壳聚糖带正电荷,可与带负电的阴离子多糖黄原胶发生 胶联,主姜是生成一0…H和一N…H两种氢键。黄原胶分子链与壳聚糖分子链 绞合在一起,使它们形成的网络结构更加完善,从而达到增效作用。
3.2.3.2.3黄原胶、海藻酸钠与PGA的稳定性试验
从表3-26的试验结果可以看出,黄原胶的用量是影响饮料的粘度和稳定时间 的主要因素,海藻酸钠的作用次之,PGA的作用最小。饮料的稳定时间与饮料的 粘度密切相关,粘度较小的5个样品稳定时间均在2天之内,6号,7号,8号,9 号,4个粘度稍大的组合,稳定时间明显延长,均在10天以上。因此,使用黄原 胶、海藻酸钠与PGA的组合,要在较小的粘度下达到较长的稳定时间是不可能的。
表3-26黄甩胶海藻酿钠与FGA的旗定性试验
Tab 3-26The stablity experiment of Xanthan gum Sodium alginateand Propylene glycol alginate
编号黄原胶海藻酸纳用量PGA用貴稳定时间(<天)粘度
10.06%0.08%0.04%1较小
20.06%0.12%0.06%2较小
30.06%0.16%0.08%2较小
40.08%0.08%0.06%2较小
50.08%0.12%0.08%2较小
60.08%0.16%0.04%15稍大
70.10%0.08%0.08%10稍大
80,10%0.12%0.04%26稍大
90.10%0.16%0.06%26稍大
1.2.3.2.4瓜尔豆胶海藻黢钠与CMC-Na的稳定性试验
表3-27瓜尔豆胶海藻酸钠与CMC-Na的稳定性试验 Tab 3-27 The stablity experiment of Guar gum Sodium alginateand Scxlium carboxymethylcellulose
编号瓜尔豆胶用量海藻酸纳用量CMC-Na用量稳定时间(矣天)粘度
10.05%0.18%0.08%1较小
20.05%0.20%0.10%1较小
30.05%0.22%0.12%1较小
40.07%0.18%0.10%1较小
50.07%0.20%0.12%1较小
60.07%0.22%0.08%1较小
70.09%0.18%0.12%1较小
80.09%0.20%0.08%2稍大
90.09%0.22%0.10%2稍大
-41-
表3-27分析可知,瓜尔豆胶海藻酸钠与CMC-Na三者配合使用稳定效果较差, 1-7号样品粘度较小,稳定时间均不足1天。8号和9号,粘度开始稍大,但稳定 天数也依然只有2天,所以瓜尔豆胶,海藻酸钠与CMC-Na配合使用,稳定性能 不是很好/用于本饮料中难以达到良好的稳定效果。
3.2.3.2.5瓜尔豆胶海蒎酸钠与PGA的路定性试验
从表3-28的试验结果可以看出,瓜尔豆胶海藻酸钠与PGA三者配合使用效 果不是很好,饮料粘度较大,口感较差,而稳定天数最长为15天,难以达到要求, 因此,使用瓜尔豆胶,海藻酸钠与PGA三者组合作为本饮料的稳定剂难以达到理 想的效果。
表3-28瓜尔笠胶海靝酸钠与PGA的It定性试验
Tab 3-28 The stablity experiment of Guar gum Sodium alginate and Propylene glycol alginate
编号瓜尔豆胶用量海藻酸袖用量PGA用量稳定时间(<天)粘度
10.14%0.20%0.02%1稍大
20.14%0.24%0.04%13稍大
30.14%0.28%0.06%13较大
40.18%0.20%0.04%13较大
50.18%0.24%0.06%14较大
60.18%0.28%0.02%15较大
70.22%0.20%0.06%15较大
80.22%0.24%0.02%15默
90.22%0.28%0.04%15默
3.2.3.2.6瓜尔豆胶海藻酿钠与明胶的稳定性试验
表3-29瓜尔S胶海藻酸钠与明胶的稳定性试验
Tab 3-29 The stablity exp^iment of Guar gum Scxlium alginate and Geladn
编号瓜尔豆胶用量海藻酸钠用量明胶用量稳定时间(在天)粘度
10.10%0.12%0.20%1较小
20.10%0.16%0.30%1较小
30.10%0.20%0.40%1稍大
40.14%0.12%0.30%1较大
50.14%0.16%0.40%1较大
60.14%0.20%0.20%1较大
70.18%0.12%0.40%1较大
80,18%0.16%0.20%1较大
90.18%0.20%0.30%1较大
表3_29的试验结果表明,瓜尔豆胶海藻酸钠与明胶三者配合使用稳定效果较
•42-
差,粘度虽然已经很大,但是稳定时间均不足1天,所以瓜尔豆胶,海藻酸钠与 明胶的组合不宜在本饮料中使用。
3.2.3.2.7瓜尔豆胶CMC-Na与PGA的稳定性试验
从表3-30可以看出,瓜尔豆胶CMC-Na与PGA三者配合使用过程中,稳定 性能较差,即使是粘度已经稍微显大大8号和9号,不足1天也会于底部出现细 小沉淀。从本试验看来,瓜尔豆胶CMC-Na与PGA三者组合难以使本饮料达到 较好的稳定状态。
表3-3G瓜尔豆胶CMC-Na与PGA的穰定性试验 Tab 3-30 The stablity experiment of Guar gum Sodium carboxy methly cellulose and Propylene glycol alginate
编号瓜尔豆胶用薰 CMC-Na用量PGA用量 稳定时间(矣天)枯度
10.14%0.20%0.02%1较小
20.14%0.24%0.04%1较小
30.14%0.28%0.06%1较小
40.18%0.20%0.04%1较小
50.18%0.24%0.06%1较小
60.18%0.28%0.02 呢1较小
70.22%0.20%0.06%1较小
80.22%0.24%0.02%1稍大
90.22%0.28%0.04%1稍大
3.2.3.2.,8瓜尔豆胶CMC-Na与明胶的稳定性试验
表3-31瓜尔S胶CMC-Na与明胶的H定性试验
Tab 3-31 The stablity experiment of Guar gum Sodium
carboxy methly cellulose and Gelatin
编号瓜尔豆胶用量CMC-Na用置明胶用量稳定时间(<天)粘度
10.12%0.24%0.10%1较小
20.12%0.28%0.20%1较小
30.12%032%0.30%1稍大
40.16%0.24%0.20%1稍大
50.16%0.28%0.30%1稍大
60.16%0.32%0.10%1稍大
70.20%0.24%030%1较大
80.20%0.28%0.10%1较大
90.20%0.30%0.20%1较大
表3-31分析:瓜尔豆胶CMC-Na与明胶的稳定性试验表明,三者配合使用稳
-43-
定效果较差,即使溶液粘度较大的情况下悬浮性能依然较差,不足1天便会于底 部出现细小沉淀。所以瓜尔豆胶,CMC-Na与明胶的组合不宜在本饮料中使用。
3,2.3.2.9瓜尔豆胶PGA与明胶的稳定性试验
从表3-32可以看出,瓜尔豆胶PGA与明胶三者配合使用稳定效果较差,1天 内全都会于底部出现细小沉淀。所以在本饮料中使用瓜尔豆胶PGA与明胶三者的 组合难以达到良好的效果。
表3-32瓜尔S胶PGA与明胶的H定性试雄
Tab 3-32 The stabKty experiment of Guar gum Propylene glycol alginate and Gelatin
编号瓜尔豆胶用量PGA用量明胶用量稳定时间(矣天)粘度
10.14%0,02%0.40%1较小
20.14%0,04%0.50%1较小
30.14%0.06%0.60%1较小
40,18%0.02%0.50%1较小
50.18%0.04%0.60%1较小
60.18%0.06%0.40%1较小
70.22%0.02%0.60%1稍大
80.22%0.04%0.40%1稍大
90.22%0.06%0.50%1稍大
3.2.3.2.10海藻酸钠CMC-Na与PGA的稳定性试验
表3-33海藻酸钠CMC-Na与PGA的稳定性试验
Tab 3-33 The stablity experiment of Sodium alginate Sodium carboxy
methly cellulose and Propylene glycol alginate
编号海藻酸纳用量CMC-Na用量PGA用量稳定时间(在天)粘度
10.24%0.24%0.04%2稍大
20.24%0.28%0.06%3稍大
30.24%0.32%0.08%5较大
40,28%0.24%0.06%5较大
50.28%0.28%0.08%3较大
60.28%0.32%0.04%13较大
70.32%0.24%0,08%5较大
80.32%0.28%0.04%20很大
90.32%0.32%0,06%32很大
表3-33的试验结果表明,海藻酸钠CMC-Na与PGA三者配合使用稳定效果 不是很好,食用家蝇养殖与蛋白饮料的研究,在低粘度下这一组合难以达到较好的稳定效果。在本试验中,虽然最 长稳定时间达到了 32天,可是此时的粘度已经很大,口感已经受到严重影响,所
-44 -
以海藻酸钠,CMC-Na与PGA的组合难以使本饮料在较低的粘度下达到较好的稳 定状态。
3.2.3.2.11海藻酸钠CMC-Na与明胶的稳定性试验
从表3:34可以看出,海藻酸钠CMC-Na与明胶三者配合使用稳定效果较差, 尽管将溶液的粘度调到较大范围,但其悬浮性能却较差,在1日内就出现上清液。 所以海藻酸钠,CMC-Na与明胶的组合难以使本饮料得到较长时间的稳定,不宜 在本饮料中使用。
表3-34海藻酸钠CMC-Na与明胶的稳定性试验 Tab 3-34 The stablity expCTiment of Sodium alginate Sodium caiboxymethylcellulose and Gelatin
编号海藻酸钠用量 CMC-Na用量明胶用釐稳定时间(矣天)粘度
10.24%0.24%0.30%1较小
20.24%0.28%0.40%1较小
30.24%0.32%0.50%1较小
40.28%0.24%0.40%1较小
50.28%0.28%0.50%1较小
60.28%0.32%0.30%1较大
70.32%0.24%0.50%1稍大
80.32%0.28%0.30%1较大
90.32%0.30%0.40%1较大
3.2.3.2,.12 CMC-NaPGA与明胶的稳定性试验
表3-35 CMC-Na PGA与明胶的稳定性试验
Tab 3-35 The stablity experiment of Sodium carboxymethylcellulose
Propylene glycol alginate and Gelatin
编号CMC-Na用量PGA用釐明胶用量稳定时间(矣天)枯度
10.28%0.04%0.50%1较小
20.28%0.08%0.60%1较小
30.28%0.12%0.70%1较小
40.32%0.04%0.60%1较小
50.32%0.08%0.70%1较小
60.32%0.12%0.50%1较小
70.36%0.04%0.70%1较小
80.36%0.08%0.50%1较小
90.36%0.12%0.60%1稍大
由表3-35结果分析,CMC-NaPGA与明胶组合在本饮料中稳定效果较差,尤 其是悬浮性能,在试验过程中,所有样品数小时内便会于底部出现细小的白色沉
-45-
淀,而且在其顶部还有清液出现。故本饮料中使用CMC-Na,PGA与明胶三者的 组合效果欠佳。
3.2.3.3四种稳定剂配合使用的四因棄三水平正交试验
3.2.3.3.^黄原胶瓜尔豆肢海藻酸钠与CMC-Na的稳定性试验
表3-36黄服胶瓜尔豆胶海藻酸钠与CMC-Na的H定性试》
Tab 3-36 The stablity experiment of Xanthan gum Guar gum
Sodium alginate and Sodium carfooxymethylcellulose
编号黄原胶用量瓜尔豆胶用董海藻酸钠用置CMC-Na用量稳定时间(名天)粘度
10.03%0.03%0.06%0.08%1较小
20.03%0.05%0.08%0.10%1较小
30.03%0.07%0.10%0.12%1较小
40.05%0.03%0.08%0.12%1较小
50.05%0.05%0.10%0.08%1较小
60.05%0.07%0.06%0.10%1较小
70.07%0.03%0.10%0.10%2较小
80.07%0.05%0.06%0.12%2稍大
90.07%0.07%0.08%0.08%2稍大
从表3-36结果看出,黄原胶瓜尔豆胶海藻酸钠与CMC-Na的稳定性试验中, 四者配合使用热稳定性欠好,巴氏灭菌后不足1小时,1-9号均出现了凝聚现象, 经摇动凝聚物可以散开,但It存期1日内,第1-6号便出现大量清液,第7-9号在 第2日也出现了约lcm的清液。所以黄原胶,瓜尔豆胶,海藻酸钠与CMC-Na的 组合不宜在本饮料中使用。
3.2.3.3.2黄原胶瓜尔豆胶海藻黢钠与PGA的稳定性试验
表3-37黄原胶瓜尔豆胶海藻酸钠与PGA的稳定性试验
Tab 3-37 TTie stablity experiment of Xanthan gum Guar gum
Sodium alginate and Propylene glycol alginate
编号黄原胶用量瓜尔豆胶用量海藻酸钠用量PGA用董稳定时间(矣天)粘度
10.04%0.04%0.08%0.04%1较小
20.04%0.06%0.12%0.06%13较小
30.04%0.08%0.16%0.08%33稍大
40.06%0.04%0.12%0.08%33较小
50.06%0.06%0.16%0.04%35稍大
60.06%0.08%0.08%0.06%13较小
70.08%0.04%0.16%0.06%37稍大
80.08%0.06%0.08%0.08%22稍大
90.08%0.08%0.12%0.04%48稍大
-46-
从表3-37结果看出,黄原胶瓜尔豆胶海藻酸钠与PGA组合在本饮料中稳定 效果良好,尤其是悬浮性能,在较低的粘度下便能产生较大悬浮能力。本试验中, 稳定时间最长的第9号稳定时间达到了 48天,只是粘度稍大,口感稍差;第3、5 和7号稳是天数分别达到了 33天、35天和37天,口感效果接近第9号。第4号 稳定时间长达33天,粘度较小,口感较好。因此,在本饮料中使用黄原胶,瓜尔 豆胶,海藻酸钠与PGA四者的组合,9个样品中,以第4号,黄原胶0.06%+瓜 尔豆胶0.04% +海藻酸钠0.12% + PGA0.08%的组合效果最佳。
为了确定最优组配,对这一组合的试验结果进行评分和极差分析(表3-38)。 评分标准参照表3-24〇
表3-38黄原胶瓜尔豆胶海藻酸钠与FGA的正交试验结果及极差分析
Tab 3-38 TTie result of the orthogonal test and the range analysis of Xanthan gum Guar gum Sodium alginate and Pzx>pylene glycol alginate
编号ABCD评分指标总分
黄原胶瓜尔豆胶海藻酸钠PGA稳定时间枯度
10.04% (Ai)0.04% (Bj)0.08% (C,)0.04% (Di)2.049.051.0
20.04% (Ai)0.06% (B2)0.12% (C2)0.06% (D2)21.049.070.0
30.04% (A,)0.08% (B3)0.16% (C3)0.08% (D3)26.037.063.0
40.06% (A2)0.04% (Bi)0.12% (C2)0.08% (D3)26.048.074.0
50.06% (A2)0.06% (B2)0.16% (C3)0.04% (DI)27.043.070.0
60.06% (A2)0.08% (B3)0.08% (Q)0.06% (D2)21.047.068.0
70.08% (A3)0.04% (Bj0.16% (C3)0.06% (D2)28.042.070.0
80.08% (A3)0.06% (B2)0.08% (Q)0.08% (D3)25.038.063.0
90.08% (A3)0.08% (B3)0.12% (C2)0.04% (DI)42.035.077.0
Ki184.0195.0182.0198.0
K2212.0203.0221.0189.0
K3210.0208.0203.0200.0因素主次C>A>B>D
K!61.365.060.766.7
K270.767.773.763.0
K370.069.367.766.8较佳条件A2B3C2D3
R9.44.313.03.8
通过对上述数据处理和分析,得出如下结论:因素的主次顺序为C > A > B > D, 即,海藻酸钠用量对饮料稳定性的影响最大,其次为黄原胶和瓜尔豆胶,PGA用 量对饮料稳定性的影响作用最小。由极差分析确定的最优组合为A2B3C2D3,即: 黄原胶0.06%+瓜尔豆胶0.08%+海藻酸钠0.12% +PGA 0.08% 〇 3.2.3.3.3黄原胶、瓜尔豆胶、CMC-Na与PGA的稳定性试验
表3-39结果显示:黄原胶瓜尔豆胶CMC-Na与PGA的稳定性试验中,四者 配合使用热稳定性效果不太理想,巴氏灭菌过程中都不同程度的出现了凝聚现象,
-47-
后经摇动凝聚物不易散开,所以黄原胶,瓜尔豆胶,CMC-Na与PGA的组合不宜 在本饮料中使用。
亵3-39黄厚胶瓜尔豆胶CMC-Na与PGA的植定性试验 … Tab3-39 The stablity expmment of Xanthan gum Guar gum Sodium carboxy methly cellulose and Propylene glycol alginate
编号黄原胶用量瓜尔豆胶用量CMC-Na用量?〇八用量稳定时间(矣天)粘度
10.02%0.04%0.08%0.04%1较小
20.02%0.06%0.10%0.06%1较小
30.02%0.08%0.12%0.08%1较小
40.04%0.04%0.10%0.08%1较小
50.04%0.06%0.12%0.04%1较小
60.04%0.08%0.08%0.06%1较小
70.06%0,04%0,12%0.06%1较小
80.06%0.06%0.08%0.08%1较小
90.06%0.08%0,10%0.04%1较小
3.2.3.3.4黄原胶海蒗_钠CMC-Na与PGA的稳定性试验
表3-40黄JS胶海藻酸钠CMC-Na与PGA的定性试验 Tab 3-40 The stablity experiment of Xanthaa gum Sodium alginate Sodium carboxymethylcellulose and Propylene glycol alginate
编号黄原胶用量海藻酸钠用量CMC-Na用量PGA用量稳定时间(<天)粘度
10.04%0.12%0.12%0.04%1较小
20.04%0.16%0.16%0.06%5较小
30.04%0.20%0.20%0.08%29较小
40.06%0.12%0.16%0.08%8较小
50.06%0.16%0.20%0.04%29较小
60.06%0.20%0.12%0,06%36稍大
70.08%0.12%0.20%0.06%36较小
80.08%0.16%0.12%0.08%68较小
90.08%0.20%0.16%0.04%75稍大
从上表3~40结果看出,黄原胶、海藻酸钠、CMC-Na与PGA四者的组合稳定 性效果比较理想,尤其是悬浮性能,在较低的粘度下便能产生较大的悬浮能力。 本试验中,稳定时间最长的第9号稳定时间长达75天,唯粘度偏大,口感逊色, 第8号稳定时间达68天,粘度相对较小,口感良好。因此,本饮料中使用黄原胶, 海藻酸钠,CMC-Na与PGA四者作为稳定剂,在9个组合中,第8号,黄原胶0.08% + 海藻酸钠 0.16% + CMC-Na 0.12% + PGA 0.08% 为较为理想。
表3-41的极差分析结果表明,黄原胶海藻酸納CMC-Na与PGA的用量对饮 料稳定性的作用大小的次序为:黄原胶 > 海藻酸钠> CMC-Na >PGA。四者当中,
-48 -
黄原胶用量对饮料稳定性的影响最大,其次为海藻酸钠和CMC-Na的用量,食用家蝇养殖与蛋白饮料的研究,PGA 用量对饮料稳定性的影响作用最小。通过极差分析确定的最优组合为A3B2C3D3, 即:黄原胶 〇.〇8%+海藻酸钠 0• 16%+CMC-Na0.20%+PGA0.08%。
表3-41黄黡胶海麄酸钠CMC-Na与PGA的正交试驗结果及极差分析 Tab 3-41 The result of the orthogonal test and the range analysis of Xanthan gum Sodium alginate Sodium carboxymethylcellulose and Propylene glycol alginate
编号ABCD评分指标_ 总分
黄原胶海藻酸钠CMC-NaPGA稳定时间 粘度
10.04% (A!) 0.12% (B,)0.12% (Ci) i0.04% (D,)2.0 49.051.0
20.04%(A,) 0.16% (B2)0.16% (Cj)丨0.06% (D2)10.0 49.059.0
30.04% (Aj 0.20% (B3)0.20% (C3)丨0.08% (D3)30.0 45.075.0
40.06% (A2) 0.12% (BJ)0.16% (Q)丨0.08% (D3)16.0 48.064.0
50.06% (A2) 0.16% (B2)0.20% (C3) i0.04% (D,)30.0 48.078.0
60.06% (A2) 0.20% (B3)0.12% (Ci)'0.06% (D2)34.0 38.072.0
70.08% (A3) 0.12% (Bj0.20% (C3)丨0.06% (D2)34.0 47.081.0
80.08% (A3) 0.16% (B2)0.12% (Q)丨0.08% (D3)49.0 47.096.0
90.08% (A3) 0.20% (B3)0.16% (Ci)丨0.04% (DI)49.0 36.085.0
Ki185.0196.0219.0214.0
K2214.0233.0208.0212.0
K3262.0232.0234.0235.0因素主次A>B>C>D
K,61.765.373.071.3
K271.377.769.370.7
K387.377.378.078.3较佳条件AJB2CJD3
R25.612.48.77.6
3.2.3.3.5黄原胶海藻酸钠CMC-Na与明胶的稳定性试验
表3-42黄廉胶海藻酸钠CMC-Na与明胶的稳定性试驗
Tab 3-42 The stablity experim^it of Xanthan gum Sodium alginate Sodium carboxy
methly cellulose Propylene glycol alginate and Gelatin
编号黄原胶用童海藻酸钠用量CMC-Na用量明胶用量稳定时间(矣天)粘度
10.04%0.12%0.12%0.10%1较小
20.04%0.16%0.16%0.20%6较小
30.04%0.20%0.20%0.30%11较小
40.06%0.12%0.16%0.30%6较小
50.06%0.16%0.20%0.10%35较小
60.06%0.20%0.12%0.20%24稍大
70.08%0.12%0.20%0.20%24较小
80.08%0.16%0.12%0.30%24较小
90.08%0.20%0.16%0.10%37稍大
从表3»42结果看出,黄原胶海藻酸钠CMC-Na与明胶四者配合使用中,明
-49-
胶与黄原胶、海藻酸钠、CMC-Na三者的配合效果不好,而且对前三者的组合起 到了减效作用,因此,黄原胶海藻酸钠CMC-Na与明胶的组合不宜在本饮料中 使用。
3.2.3.3.黄原胶海藻酸钠PGA与明胶的稳定性试验
表3-43黄邇胶海藻酸钠PGA与明胶的稳定性试验
Tab 3-43 The stablity experiment of Xanthan gum Sodium alginate Propylene glycol alginate and Gelatin
编号黄原胶用量海藻酸纳用貴PGA用量明胶用置稳定时间(矣天)粘度
10.06%0.20%0.02%0.10%1较小
20.06%0.24%0.04%0.20%4稍大
30.06%0.28%0.06%0.30%6稍大
40.08%0.20%0.04%0.30%4稍大
50.08%0.24%0.06%0.10%17稍大
60.08%0.28%0.02%0.20%82较大
70.10%0.20%0.06%0.20%19稍大
80.10%0.24%0.02%0.30%55较大
90.10%0.28%0.04%0.10%90很大
由表343结果分析表明:黄原胶海藻酸钠PGA与明胶四者配合使用稳定效 果较好,其中第8号、6号和9号的稳定时间分别达到了 55天、82天和90天, 只是稳定时间较长的组合粘度都较大,口感较差,所以本试验使用黄原胶,海藻 酸钠,PGA与明胶的组合作为稳定剂,难以使饮料在较好的口感下达到长时间的 稳定效果。
3.2.3.3.7黄原胶CMC-Na PGA与明胶的稳定性试验
表3-44黄《胶CMC-Na PGA与明胶的德定性试验 Tab 3-44 The stablity expaiment of Xanthan gum Sodium carboxy methly cellulose Propylene glycol alginate and Gelatin
编号黄原胶用童CMC-Na用董PGA用惫明胶用量稳定时间(矣天)粘度
10.06%0.20%0.02%0.10%1较小
20.06%0.24%0.04%0.20%2较小
30.06%0.28%0.06%0.30%2较小
40.08%0.20%0.04%0.30%2较小
50.08%0.24%0.06%0.10%2较小
60.08%0.28%0.02%0.20%6较小
70.10%0.20%0.06%0.20%4较小
80.10%0.24%0.02%0.30%17较小
90.10%0.28%0.04%0.10%55较小
-50-
从表3~44结果看出,黄原胶CMC-Na PGA与明胶四者的组合稳定性效果较 好,尤其第9号,粘度较小,口感良好,稳定时间长达55天,可作为本饮料的稳 定剂,在9个样品中,最佳组合为第9号,BP黄原胶0.10% + CMC-Na0.28% + PGA 0.04%+ 明胶 0.10% 〇
为了确定最优组配,对这一组合的试验结果进行评分和极差分析(表3*45)。 评分标准参照表3-24〇
表3-45黄霣胶CMC-贴FGA与明胶的正交试8ft结果及极差分析
Tab 3-45 The result of the orthogonal test and the range analysis of Xanthan gum Sodium carboxymethylcellulose Propylene glycol alginate and Gelatin
编号ABCD评分指标总分
黄原胶CMC-NaPGA明胶稳定时间粘度
10.06% (Aj)0.20% ( B,)0.02% ( Cj)0.10% (D,)2.049.051.0
20.06% (Ai)0.24% (B2)0.04% (Q)0.20% (D2)4.049.053.0
30.06% (Aj)0.28% (B3)0.06% (C3)0.30% (D3)4.048.052.0
40.08% (A2)0.20% (Bj)0.04% (Cz)0.30% (D3)4.049.053.0
50.08% (A2)0.24% (B2)0.06% (C3)0.10% (Dj5.049.054.0
60.08% (A2)0.28% (B3)0.02% (C,)0.20% (D2)12.047.059.0
70.10% (A3)0.20% (B!)0.06% (C3)0.20% (Dz)8.048.056.0
80.10% (A3)0.24% (B2)0.02% (Q)0.30% (D3)23.048.071.0
90.10% (A3)0.28% (B3)0.04% (Q)0.10% (Dj44,046.090.0
Ki156.0160.0181.0195.0
K2166.0178.0196.0168.0
K3217.0201.0162.0176.0因素主次A>B>C>D
Ki52.053.360.365.0
K255.359.365.356.0
K372.367.054.058.7较佳条件AsBAD,
R20.313.711.39.0
通过对这一组合的评定和极差分析可以看出,黄原胶CMC-Na PGA与明胶的 用童对饮料稳定性的作用大小的次序为:黄原胶>CMC-Na>PGA>明胶,即,黄 原胶用量对稳定结果的影响作用最大,PGA的影响最小,CMC-Na和PGA的影响 介于中间。由极差分析确定的最优组合为,这一组配即为本试验的第9 号:黄原胶 〇. 10% + CMC-Na 0.28% + PGA 0.04% + 明胶 0.10%。
3.2.3.3.8瓜尔H胶海藻酸钠CMC-Na与PGA的稳定性试验
从表346结果看出,瓜尔豆胶、海藻酸钠、CMC-Na与PGA四者配合使用稳 定效果较差,尤其是悬浮性能。试验中,效果最好的第3号、6号和9号的稳定时 间也只有5天,而且粘度均较大,口感较差。因此,在本饮料中使用瓜尔豆胶、
-51-
海藻酸钠、CMC-Na与PGA的组合难以达到良好的稳定效果。
表3-46瓜尔S胶海藻酸钠CMC-Na与PGA的德定性试验 Tab 3-46 The stablity experiment of Guar gum Sodium alginate Sodium carboxy methly cellulose and Propylene glycol alginate
编号瓜豆胶用量海藻酸钠用董CMC-Na用量PGA用量稳定时间(矣天)粘度
10.06%0.20%0.08%0.02%1较小
20.06%0.24%0.12%0.04%3稍大
30.06%0.28%0.16%0.06%5较大
40.08%0.20%0.12%0.06%3稍大
50.08%0.24%0.16%0.02%1稍大
60.08%0.28%0.08%0.04%5较大
70.10%0.20%0.16%0.04%1稍大
80.10%0.24%0.08%0.06%2稍大
90.10%0.28%0.12%0.02%5很大
3.2.3.3.9瓜尔豆胶、海藻酸钠、CMC-Na与明胶的稳定性试验
表3>47的结果表明,瓜尔豆胶海藻酸钠CMC-Na与明胶组合在本饮料中稳 定效果较差,粘度较大的第6号的稳定时间为3天,即使粘度很大第9号,其稳 定时间也仅5天,其它粘度较小或稍大的样品,数小时内便出现分层。因此,在 本饮料中使用瓜尔豆胶,海藻酸钠,CMC-Na与明胶四者的组合难以达到良好的 稳定效果。
表3-47瓜尔豆胶海藻酿钠CMC-Na与明胶的稳定性试验 Tab 3-47 The stablity experiment of Guar gum Sodium alginate Sodium carboxymethylcellulose and Gelatin
编号瓜尔豆K用量海藻酸钠用量CMC-Na用量明胶用量稳定时间(矣天)粘度
10.06%0.20%0.08%0.10%1较小
20.06%0.24%0.12%0.20%1稍大
30.06%0.28%0.16%0.30%1稍大
40.08%0.20%0.12%0.30%1稍大
50.08%0.24%0.16%0.10%1稍大
60.08%0.28%0.08%0.20%3较大
70.10%0.20%0.16%0.20%1稍大
80.10%0.24%0.08%0.30%1稍大
90.10%0.28%0.12%0.10%5很大
3.2.3.3.10瓜尔豆胶海藻酸钠PGA与明胶的稳定性试验
从表3-48结果看出,瓜尔豆胶,海藻酸钠,食用家蝇养殖与蛋白饮料的研究,PGA与明胶组合在本饮料中稳定效 果较差,尤其是悬浮性能较差。试验中,效果较好的第6号和第9号的稳定时间
-52-
分别为2天和6天,而且粘度均稍大,口感较差。因此本组合难以使饮料达到长 时间的稳定效果。
表3-48瓜尔豆胶海藻酸钠PGA与明胶的It定性试验
Tab 3-48 The stablity experiment of Guar gum Sodium alginate Propylene glycol alginate and Gelatin
编号瓜尔豆胶用量海藻酸钠用量PGA用量明胶用量稳定时间(矣天)粘度
10.10%0.20%0.02%0.10%1较小
20.10%0.24%0.04%0.20%1较小
30.10%0.28%0.06%0.30%1稍大
40.14%0.20%0.04%0.30%1较小
50.14%0.24%0.06%0.10%1较小
60.14%0.28%0.02%0.20%2稍大
70.18%0.20%0.06%0.20%1较小
80.18%0.24%0.02%0.30%1稍大
90.18%0.28%0.04%0.10%6稍大
3.2.3.3.11瓜尔豆胶CMC-Na PGA与明胶的稳定性试验
从表349结果看出,瓜尔豆胶CMC-Na PGA与明胶的组合在本饮料中稳定效 果较差,在试验过程中,1〜8号在2天之内,9号在3天之内均于底部出现了细 小的白色沉淀,而且在其顶部2~ 3cm,密度也出现降低的现象。所以本试验使 用瓜尔豆胶,CMC-Na,PGA与明胶的组合作为稳定剂难以达到较好的稳定效果。
表3-49瓜尔豆胶CMC-Na PGA与明胶的稳定性试验
Tab 3-49 The stablity experiment of Guar gum Sodium carboxy methly cellulose Propylene glycol alginate and Gelatin
编号瓜尔豆胶用量CMC-Na用量PGA用量明胶用量稳定时间(<天)粘度
10.10%0.24%0.02%0.10%2较小
20.10%0.28%0.04%0.20%2较小
30.10%0.32%0.06%0.30%2较小
40.14%0.24%0.04%0.30%2较小
50.14%0.28%0.06%0.10%2较小
60.14%0.32%0.02%0.20%2较小
70.18%0.24%0.06%0.20%2较小
80.18%0.28%0.02%0.30%2稍大
90.18%0.32%0.04%0.10%3稍大
3.2.3.3.12海蒗酸钠CMC-Na PGA与明胶的稳定性试验
从表3-50结果看出,海藻酸钠CMC-Na PGA与明胶组合在本饮料中稳定效果 较差,在试验中,效果最好的第8号和第9号的稳定时间仅有4天,而且粘度均
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便大,口感较差。因此,在本饮料中使用这一组合难以达到良好的稳定效果。
表3-50海麄酸钠CMC-Na PGA与明胶的稳定性试验
Tab 3-50 The stablity experiment of Sodium alginate Sodium cart>oxy methly cellulose Propylene glycol alginate and Gelatin
编号海藻酸钠用量CMC-Na用量PGA用量明胶用童稳定时间(矣天)粘度
10.16%0.16%0.02%0.10%1较小
20.16%0.20%0.04%0.20%1较小
30.16%0.24%0.06%0.30%2较小
40.20%0.16%0.04%0.30%1较小
50.20%0.20%0.06%0.10%2较小
60.20%0.24%0.02%0.20%2较小
70.24%0.16%0.06%0.20%2稍大
80.24%0.20%0.02%0.30%4稍大
90.24%0.24%0.04%0.10%4稍大
3.2.3.4稳定性试验中几个较好组配的试验
表3-51 4个效果较好组配的比较
Tab 3-51 The comparison of the four better assemblages
1号2号3号4号
黄原胶0.08%0.06%0.08%0.10%
瓜尔豆胶0.08%
海絲钠0.20%0.12%0.16%
CMC-Na0.12%0.20%0.28%
PGA0.08%0.08%0.04%
明胶0.10%
着稳定时间(天)65347255
口感良好tm良好m
►稳定剂总釐0.40%0.34%0.50%0.52%
成本*(鐘)0.03460.03890.05320.0379
稳定荆在1瓶250ml产品内的价格
稳定性试验共涉及31个组合,其中有4个比较好的组合,它们分别为:黄原 胶海藻酸钠与CMC-Na组合、黄原胶瓜尔豆胶海藻酸钠与PGA组合、黄原胶海 薄酸钠CMC-Na与PGA组合和黄原胶CMC-NaPGA与明胶组合。通过对这四个 较好组合的极差分析(表4-11、4-24、4-27、4-31)确定了 4个最优组配,这4个 组配依次编号为第1号••黄原胶0.08% +海藻酸钠0.20% + CMC-Na0.12%;第2 号:黄原胶0.06%+瓜尔豆胶0.08%+海藻酸钠0.12%+PGA 0.08%;第3号:黄原 胶 0.08%+海藻酸钠 0.16%+CMC-Na0.20%+PGA0.08%和第 4 号:黄原胶 0.10%+
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CMC-Na 0.28%+PGA 0.04% + 明胶 0.10%。其试验结果见表 4-37。
在4个组配中,稳定时间最长者为第3号,达到72天,第1号的稳定时间稍 次,为65天,4号和2号分别为55天和34天;从口感来看,1号和3号良好,2 号和4号较好;就稳定剂总量而言,2号用量最少,4号最多;成本方面,1号 最小,为0.0346元/瓶,3号最大为0.0532元/瓶。其中1号和黄原胶海藻酸钠与 CMC-Na组合中的8号相比较(表4-9),海藻酸钠用量增加了 0.05%,粘度无任何 变化,稳定时间延长了 5天;2号和黄原胶瓜尔豆胶海藻酸钠与PGA组合的4 号比较(表4-23),瓜尔豆胶的用量增加了 0.04%,粘度变化不大,稳定时间只延 长了 1天;3号和黄原胶海藻酸钠CMC-Na与PGA组合中的8号比较(表4-26 ), CMC-Na的用量增加了 0.08%,粘度稍有增加,对口感没有明显影响,而稳定时 间延长了 4天;4号即为黄原胶、CMC-Na、GA与明胶组合中最好的9号(表4-30 ), 重复试验没有明显变化。
鉴于上述4个较好组合的综合比较,1号和3号优于2号和4号,前者的稳定 时间均超过了 60天,而且口感良好。后者的稳定时间稍短,尤其2号,稳定时间 只有34天;它们的口感均较好,但较1、3号略逊色。1号与3号相比,后者的稳 定时间长于1号7天,但稳定剂用量和成本均较髙,1号的成本仅为前者的65%。 综上分析,可以确定标为1号的黄原胶0.08% +海藻酸钠0.20% + CMC-Na0.12% 为最优选择。
3.2.4讨论
蝇蛆全物质不仅含有蛋白质,而且还含有糖类、脂肪、维生素等物质,成分 复杂,以此为原料研制饮料,稳定性十分脆弱,对冷、热等外界条件的影响特别 敏感。不加稳定剂的情况下’饮料几个小时就会发生沉淀分层现象’ 40弋以上或 者冰冻后很快就会凝聚。要想长时间稳定只有添加适量的稳定剂。
蛆桨本身含有很多髙分子化合物,这些物质的存在使饮料本身具有—定的粘 度。稳定剂均有不同程度的增稠作用,它们的添加会使饮料粘度上升很快,一些 效果较差的组合在没有达到稳定要求的情况下已经使饮料的粘度很大了,或者虽 然达到了稳定要求,但粘度已经很大了,这些都不能在本饮料中使用。只有增稠 作用小、稳定性能强或者与其它稳定剂配合使用具有协同增效作用的稳定剂或者 稳定剂组合才适合于本饮料。
稳定性试验共涉及31个稳定剂组合,只有4个组合得出了较好的试验结果。 这几个较好组合中都含有黄原胶,说明黄原胶在本饮料的稳定性中作用显著,食用家蝇养殖与蛋白饮料的研究,效果良好。这是因为,一方面,黄原胶在较低的浓度下具有较髙的悬浮性能,本身 使用浓度较低,因而对饮料粘度影响较小;另一方面,黄原胶与其它稳定剂的相 溶性较好,而且与一些稳定剂和饮料中所含有的壳聚糖有一定的协同增效作用, 因此黄原A与其它稳定剂配合使用可以使稳定剂使用总量大为降低,在达到良好 稳定效果的同时不至于使饮料的粘度过大,从而降低稳定剂对饮料粘度的影响。
PGA在本饮料中使用浓度一般较低,这是因为,一方面它的悬浮性能不是很 好,而且它与其它几种稳定剂配合使用协同作用不是十分明显;另一方面,它的 成本较髙。本饮料中之所以使用它,是因为在一定程度上可以改善口感和减少挂 壁现象。
稳定剂的添加对饮料的热稳定性有一定的影响,一些组合对饮料的热稳定性影 响不大,有的在巴氏灭菌过程中便凝聚了,有的可以勉强通过巴氏灭菌过程,但 稳定时间也不会太长。另外一些组合可以较大幅度的提髙饮料的热稳定性,701 左右处理〇.5h不会有什么影响。
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4结语
本文对无菌家蜗的养殖技术进行了较为系统的研究,完成了蝇种的采集、选育、 驯化和无茼养殖过程,共养殖无菌干蛆100余Kg。养殖过程中,对家1睹的生物学 特性进行了较为细致的观察。
利用自己养殖的无菌蝇蛆进行了蛋白饮料的初步研制,首先对稳定剂进行筛 选,共涉及14个单项和组合试验,对稳定剂的悬浮性能有了较为清楚的认识。在 此基础上,对蛋白饮料的稳定性进行了深人的研究,这一部分共涉及31个组合试 验,初步得出了使蛋白饮料稳定效果较好的4个组合。通过对这4个较好组合的 极差分析,确定了 4个最佳稳定剂用量组配,并对这4个组配进行了稳定性试验, 对结果进行比较,从中选出了一个使饮料稳定时间长达65天、口感良好、成本较 低得稳定剂组合(黄原胶〇.〇8%+海藻酸钠0.20%+羧甲基纤维素钠0.12% )。
试验过程中,一边养殖无菌家绳,一边进行蛋白饮料得研制,时间比较紧张, 此外,试验设备也受到了一定得限制,所以饮料的研制工作未能全部完成,研究 工作有待继续。
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