食用家蠅養(yǎng)殖與蛋白飲料的研究:
食用家蠅養(yǎng)殖與蛋白飲料的研究,食用家蠅的生物學(xué)特性與應(yīng)用研究概況
1.1生物學(xué)特性觀察 1.1.1家蠅的形態(tài)特征
1.1.1.1卵
乳白色,長約1.0mm,長橢圓形,呈香蕉狀,背面有2條縱脊。脊間質(zhì)地較 薄,是賻化時的開裂位置。卵粒通常堆疊成塊,1克重量約有13000-14000粒卵。
1.1.1.2幼蟲
共3齡。1齡幼蟲體長1.0~ 3.0mm,體色透明,無前氣門,后氣門僅1裂;2 齡長3.0 ~ 5.0mm,乳白色,有前氣門,后氣門2裂;3齡長5.0~ 13.0mm,乳黃色, 有前氣門,后氣門3裂,圓柱形,自中部向前逐漸變細(xì)。頭小,口鉤1對,爪狀, 右邊一個大于左邊一個。
1.1.1.3M
卵圓形,長約6.5mm,表面光滑;初期乳白色,以后漸變深至栗褐色,有光
澤。
1.1.1.4成蟲
體長5.0~ 8.0mm,灰褐色,眼暗紅色,觸角灰黑色,顎須棕黑色,足黑色, 有灰黃色粉被。顯著識別特征是:前胸背面有4條黑色縱條紋,前胸側(cè)板中央凹
陷處具纖毛;腹部橢圓形,第1腹板具纖毛,腹部正中有黑色寬縱紋;翅脈棕黃 色,前緣脈基鱗黃白色,第4縱脈末端呈角形上彎,與第3縱脈幾乎相接。雌雄 區(qū)別為:雄額寬為1眼寬的1/4 ~ 2/5;雌額寬幾與1個復(fù)眼等寬。
1.1.2生物學(xué)特性
1.1.2.1年生活史
供給適宜的營養(yǎng),家蠅在16、20、25、30和35^下,完成1代分別需要45 ~ 51天、16 ~ 24天、10 ~ 13天和8 ~ 10天。年發(fā)生世代數(shù)明顯因地域和氣候而異。 一般7 ~ 8代,南方可達(dá)10多代,甚至20代。在我國越冬至少有3種不同的情況: 在華南亞熱帶地區(qū)和一些冬季溫暖、平均氣溫在5T以上的溫暖帶地區(qū)(如四川成 都)終年孳生繁殖,不存在休眠狀態(tài);在廣大的江南地區(qū)和華北南部地區(qū),冬季 平均氣溫在5T以下,一般均以蛹態(tài)越冬,少數(shù)地方也發(fā)現(xiàn)能蟄伏的雌蠅和深厚孳 生物質(zhì)(如畜糞、垃圾等)層下不活躍的幼蟲;在寒溫帶地區(qū),在冬季自然溫度 下無活動的家蝸,但在暖室內(nèi)仍有成蟲活動,并可見幼蟲活動。家繩在人工控制 條件下可以周年繁殖,在最適溫、濕條件下卵期不足1天,幼蟲期4天左右,蛹 期4~5天,成蟲壽命1~2月。
1.1.2.2生活習(xí)性
家蠅多生活在糞便、垃圾和有機質(zhì)豐富的地方,主要食物是液體物質(zhì),包括 甜汁、牛乳、糖水、腐爛的水果、含蛋白質(zhì)的液體便等。成繩一般把卵產(chǎn)在適宜 的基質(zhì)內(nèi),如馬糞、雞糞、豬糞、垃圾、酒糟和豆渣等,卵在其內(nèi)孵化;蛆發(fā)育 完成后,爬到比較干燥的環(huán)境中化蛹并羽化為飛蠅。成蠅羽化后2 ~24h,開始活 動與取食。雄蠅羽化后約1天(至少18h),雌性則需30h后方能交配。視覺似乎 是雌、雄蝸得以相互接近而進行交配的最重要因素,嗅覺,包括性外激素的刺激 也比較重要。1對交配著的家蝸可久停一處,一同飛翔。家蠅大多數(shù)一生僅交配1 次。產(chǎn)卵前期35丈下1.8天,15丈下9天,低于15弋一般不能產(chǎn)卵。雌蠅常爬進 小縫隙,將產(chǎn)卵管伸入孳生物質(zhì)深處產(chǎn)卵。一生產(chǎn)卵8.6 ±5.6次,每次78.0 ±21.5 粒,一生653 ±351粒。成蠅的產(chǎn)卵髙峰、次數(shù)和產(chǎn)卵量與其壽命、營養(yǎng)和環(huán)境條 件有著密切關(guān)系。一般成蟲壽命30-60d,在越冬狀態(tài)下可生活達(dá)半年之久。適宜 的生活條件可延長其壽命并增加產(chǎn)卵量,通常雌性活動時間長于雄性。成繩活動 受溫度的影響很大,在4~7尤時僅能爬動;10~15丈時能夠起飛,但不能取食、 交配和產(chǎn)卵;20丈以上比較活躍,30-35^為最適溫度;35~40弋時靜止不動,45~ 47丈為致死高溫。家蠅善飛翔,1小時內(nèi)可飛6~ 8公里,但通常主要在棲息地附
近覓食,常在孳生地為中心的1〇〇 ~ 200米半徑內(nèi)活動。
1.1.2.3行為特征
家蠅屬于全變態(tài)昆蟲,一生要經(jīng)過卵、幼蟲、蛹、和成蟲4個階段。卵和蛹 是兩個相對靜止的時期。其幼蟲無頭無足,口器退化為刮吸式,取食時,先用口 鉤刮食物,然后吸收汁液和固體碎屑。35T下,一般經(jīng)過4天左右發(fā)育成熟,體 色由白變黃,停止取食,排出體內(nèi)廢物,爬到剩料的上層較干燥處準(zhǔn)備化蛹;化 蛹前蛆體皺縮,停止運動,數(shù)小時后脫掉蛆皮并變?yōu)橛細(xì)?,至此,進人蛹期。家 蠅的蛹為圍蛹,開始乳白色,以后顏色漸變深,羽化前為栗褐色。羽化時成蟲依 靠體液的壓力及身體的扭動將蛹?xì)ゎ^端擠開后爬出來。羽化時頭部的動作十分明 顯,即頭部不斷地收縮和膨大,身體一點一點地從蛹?xì)ぶ袛D出來。剛羽化的成蠅 體色灰白,翅膀折疊,但非?;钴S,待找到合適地方便安靜下來,約一刻鐘迅速 伸展翅膀,此時體色開始變黑;靜止2-3小時后活躍起來,在籠中飛翔;8-9小時 后開始飲水并覓食,17小時后雄蠅始逐雌蠅,但不交配,交配現(xiàn)象出現(xiàn)在25小時 后,雄蠅以前足抱握雌蠅胸部,后足鉤住雌蠅翅膀,身體前伸并用頭部接觸雌繩 頭部,如此反復(fù)數(shù)次,此時有同飛、同爬、同落或兩性飛離。這一過程可持續(xù)十 幾分鐘至1小時。在35丈下,交配后十幾小時便開始產(chǎn)卵。產(chǎn)卵時雌蠅將腹部伸 到料層深處,如果卵料疏松,則鉆入里面產(chǎn)卵。
1.2食用家蠅的應(yīng)用研究概況 1.2.1家蠅開發(fā)前景
家蠅(Mwjca domesrtco! Linnaeus)隸屬昆蟲綱雙翅目Diptera有瓣類 Calyptrateae家蠅科Muscidae,是國際上開發(fā)利用較早的資源昆蟲之一,在發(fā)達(dá)國 家(如美國)早已進人工廠化生產(chǎn)和綜合開發(fā)利用階段。家繩的工廠化飼養(yǎng)和開 發(fā)在我國于20世紀(jì)80年代初始興,90年代進入高速度發(fā)展時期,目前養(yǎng)殖的廣 泛性和生產(chǎn)的規(guī)模性,以及產(chǎn)品的深加工程度較一般昆蟲突出。
1.2.1.1工程蜆的基本概念與研究情況
20世紀(jì)90年代中期提出的“工程蠅”這一術(shù)語,一直沒給予較明確地詮釋, 故國內(nèi)在名稱使用上“家蠅'“蠅蛆”和“工程姆” 3種兼而有之,其中“繩蛆” 包括的范圍太大,系指所有的蒼蠅幼蟲,需要加以限制性名稱,如“家蠅蛆”、“麗 蠅蛆”和“麻蠅蛆”等等。任國棟教授通過近幾年對家蠅的養(yǎng)殖實踐和深加工探 索,提出“工程蠅”的初步概念:家蠅工程是集現(xiàn)代綜合養(yǎng)殖技術(shù)和深加工為一 體的一項多功能生態(tài)型產(chǎn)業(yè),是利用家蠅獨特生物學(xué)特性和強大生物轉(zhuǎn)化功能,采 用高密度養(yǎng)殖技術(shù)并獲得不同使用目的的動物產(chǎn)品,進而對其進行多層次提取加 工,生產(chǎn)不同食用(飼用)和高附加值生化制品的一項系統(tǒng)生產(chǎn)工程。這個概念有3 個要點:(f)工程蠅是多功能生態(tài)型產(chǎn)業(yè),包括資源利用、化害為益、生態(tài)功能轉(zhuǎn) 化與變廢(糞)為寶和環(huán)境保護(用蠅蛆清除廢物)等;(2)養(yǎng)殖上的髙密度和 產(chǎn)品深加工上的多層次與髙附加值;(3)系統(tǒng)生產(chǎn)工程集養(yǎng)殖業(yè)、產(chǎn)品加工業(yè)、 醫(yī)療衛(wèi)生和保健等多種用途為一體,融生物學(xué)、生物技術(shù)、分析化學(xué)和生物化學(xué)、 食品科學(xué)等綜合技術(shù)為一身。
家繩資源及其開發(fā)利用被市場看好并快速準(zhǔn)人,基于以下自身特點和作用: 家蠅具有特別強的繁殖能力和暫短的生活周期;家繩幼蟲適合于集中取食活動, 便于進行髙密度養(yǎng)殖;家繩的食譜廣泛,對飼養(yǎng)條件和食料要求極為寬松,在飼 養(yǎng)過程中極少患??;養(yǎng)殖生產(chǎn)具有投人少、成本低、產(chǎn)出高等特點;還具有養(yǎng)殖 技術(shù)簡單、伺料來源豐富等適合規(guī)?;B(yǎng)殖的優(yōu)點(黃自占等,1984);家繩幼蟲 和蛹的蛋白質(zhì)含量髙、氨基酸齊全和營養(yǎng)豐富,被國際上列為新型蛋白源資源昆 蟲之首(胡萃,1996);利用特定養(yǎng)殖技術(shù)培育的家蠅及其深加工產(chǎn)品在動物養(yǎng)殖、 食品保健、醫(yī)療衛(wèi)生、美容保濕、科學(xué)研究和工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著非常廣泛的用 途(蔡惠林,1998;文禮章,1998)。
1.2.1.2家蜆的營養(yǎng)價值
家繩幼蟲體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)含量十分豐富(王達(dá)瑞等,1991;李廣宏等,1997)。 蛋白質(zhì)含量鮮蛆為15.62%、干蛆為61% ~ 73.0%,脂肪含量13.0 ~ 15.6%,蛋白質(zhì)含 董遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過聯(lián)合國WHO/FAO規(guī)定的40%標(biāo)準(zhǔn)。已査明蛋白質(zhì)中氨基酸17種,每 種気基酸含量均髙于魚粉,其總量在鮮蛆達(dá)到12.36%,在干蛆達(dá)到57.27%,遠(yuǎn)比 魚粉(32.07%)、鮮雞肉(19.04%)、肉骨粉(34.81%)、麥麩(15.21%)為高;其 中必需氨基酸齊全,含量也髙于上述物質(zhì)(鮮蛆達(dá)44.09%,干蛆達(dá)43.3%),尤其蛋 氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸的含量分別髙于魚粉2.7倍、2.6倍和2.9倍。脂肪中不 飽和脂肪酸含量髙,類似魚油,遠(yuǎn)比豬、牛、雞為優(yōu)。常量元素和微量元素含量也非 常豐富,已測明17種以上,常量元素以鉀、鈉、鈣、磷含量為髙,微量元素以 鋅、鎂、鐵、銅、硒、鍺、錳含量較髙,其中被譽為“生命之花”的鋅含量是蜂 王漿口服液的40倍;維生素含量也十分豐富,以B族維生素含量最高,VB1、 VB2分別超過牛奶15倍和1 800倍。家蠅各個蟲態(tài)都有開發(fā)利用價值,幼蟲和蛹 的體壁富含幾丁質(zhì),可用于提取甲殼素、并進一步加工成為殼聚糖和新型營養(yǎng)一
—動物纖維素等;幼蟲和蛹體內(nèi)還含有活性很髙的抗菌肽(Cociancich et al.,1994 )、 凝聚素等,在科學(xué)研究和醫(yī)學(xué)上具有廣泛的應(yīng)用價值。如此豐富的營養(yǎng)成分,對 于人和動物的生長具有非常重要作用,使家蠅成為當(dāng)今世界最受關(guān)注并大力開發(fā) 的昆蟲之一(陳曉鳴,1999)。
1.2.1.3當(dāng)前家《開發(fā)研究的幾個熱點 1.2.1.3.1作為離蛋白飼料
蛋白質(zhì)嚴(yán)重匱乏是人類面臨的共同難題,同時也是養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的最大障礙。 目前全球約有1/2的人缺乏蛋白質(zhì),以發(fā)展中國家突出。我國人均蛋白質(zhì)的消費水 平約為發(fā)達(dá)國家的一半,略低于發(fā)展中國家平均水平。動物養(yǎng)殖業(yè)中的蛋白飼料 的來源主要依賴漁業(yè)捕撈和進口魚粉。近年來由于養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展,致使魚粉 資源趨于枯竭,世界許多國家重視海洋漁業(yè)資源的保護和可持續(xù)利用,實行了海 洋生物資源保護的休漁等措施,使蛋白質(zhì)資源更為緊張。為此世界各國都在爭相 開發(fā)新的蛋白資源以替代魚粉。于是具有諸多優(yōu)勢的昆蟲便被推到了研究、開發(fā) 的前沿。而昆蟲當(dāng)中的家蝸除了具有昆蟲普遍所具的生長周期短、繁殖率、營養(yǎng) 價值髙等特點外,它還具有抗病力強、存活率髙、以及養(yǎng)殖設(shè)備、技術(shù)簡單、伺 料來源豐富等適合規(guī)?;B(yǎng)殖的優(yōu)點,逐步成為蛋白飼料開發(fā)的熱點,被稱為新 型蛋白源資源昆蟲之首。
目前國內(nèi)外謀求開發(fā)昆蟲源蛋白伺料取代魚粉的勢頭強勁。河北省自產(chǎn)的動 物性蛋白飼料主要依賴皮革下腳料和骨粉等,產(chǎn)量遠(yuǎn)不能滿足市場的需求而且成 本較髙,嚴(yán)重制約著水產(chǎn)養(yǎng)殖和畜、禽業(yè)的發(fā)展。蠅蛆的諸多優(yōu)勢適合取代國產(chǎn) 和進口魚粉,被視為“昆蟲產(chǎn)業(yè)”之一。家蠅養(yǎng)殖技術(shù)簡單,而又具有投入少、 見效快,經(jīng)濟效益好,規(guī)??纱罂尚〉葍?yōu)勢,完全可以在農(nóng)村得到推廣,有望成 為推動我國農(nóng)業(yè)由種植業(yè)向養(yǎng)殖業(yè)轉(zhuǎn)變的動力。家蠅的開發(fā)利用不僅可以帶來巨 大的經(jīng)濟效益,而且具有顯著的社會效益,發(fā)展前景十分廣闊。
國內(nèi)用鮮蛆和蛆粉飼喂小白鼠、兔、豬、雞、蝦、蟹、魚類、貂、蛤蚧、牛 蛙、美國蛙、蜈蚣和蝎子等許多動物已有大量實驗報道(房興堂等,1996;周永 富等,1997; Calvert etal.,1969a)。試驗證明,用家蠅飼喂的許多種動物,其增 重效果超過著名的秘魯魚粉。在同等條件下,使草魚重量提高20.08%;豬的瘦肉 率提髙9.0%,重量增加7.48% ;每只雞日加10g鮮蛆,雞的增重率提髙7.93%, 提前產(chǎn)蛋1個月,產(chǎn)蛋率提髙10.1%,蛋黃增重23.32% ;貂提前換毛,毛色光滑;用 繩蛆喂養(yǎng)甲魚的增重率比喂雞蛋黃髙120.79% ;試驗結(jié)果還表明伺喂蠅蛆可使蝦、 蟹、甲魚和魚的抗病能力明顯提髙。由于蝸蛆的蛋白質(zhì)消化率和干物質(zhì)消化率比 其它動物性伺料髙許多,分別達(dá)到98.94%和95.94%,所以用蠅蛆作為飼料蛋白源, 可明顯提髙飼料質(zhì)量,降低伺料成本和飼料用量,。無論從營養(yǎng)價值看,還是從成 本看,繩Jli都具有很大的優(yōu)越性,是物美價廉的髙能量飼料或飼料添加劑。 1.2.1.3.2作為甲殼素生產(chǎn)的重要原料(陳盛等,1996;王愛勤等,1998)
據(jù)估計,自然界中每年甲殼質(zhì)的生物合成量約幾十億噸到數(shù)百億噸,它是地 球上僅次于纖維素的第二大類再生有機資源(葉眉等,1999;齊鳳生,2002)。甲 殼素的化學(xué)結(jié)構(gòu)為P - (1,4) -2-乙酰氨基-D-葡萄糖的直鏈聚合物,其部分或全部 脫乙酰基的產(chǎn)物稱為殼聚糖。殼聚糖被稱為陽離子(ICN+)動物纖維素,是自然界唯 一存在的陽離子食物性纖維素,具有強烈吸附人體有害金屬毒素、幫助人體及動物 排除體內(nèi)積蓄腐物及毒素的特殊作用,能夠有效清除血管及機體內(nèi)長期沉淀的膽 固醇,還具有活化淋巴細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞和生殖細(xì)胞作用等,能夠有效抗衰老和控 制癌細(xì)胞擴散、轉(zhuǎn)移并將其殺死;甲殼素能夠促進胰島素的適量分泌,抑制血糖 上升并防治糖尿病。為此,甲殼素被公認(rèn)為繼蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、礦物 質(zhì)和維生素之后的第六類生命要素,具有抗癌(Kosuzkietal.,1986; Muzzarelli, 1997; Yasuyuli,1998 )、促進組織修復(fù)(Mattioli et al. 1999)及免疫調(diào)解(Abaitu et al., 1997)等諸多功能,用途極為廣泛(徐健,1994;方華豐等,2000;郭開宇 等;2000)。其系列產(chǎn)品已在化工、紡織、食品、造紙、煙草、照相、化妝品、醫(yī) 療保健、廢水處理、藥物制劑、國防和生物工程等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用(林瑞 洵等,1992;王愛勤等,1998;蔣挺大等,1998;余歆等,1999)。有人說20世 紀(jì)是塑料的世紀(jì),21世紀(jì)將是甲殼素的世紀(jì)。著名的甲殼素研究專家蔣挺大先生 認(rèn)為把甲殼素的作用強調(diào)到不適當(dāng)?shù)牡夭绞菬o益的,是一種浮躁的現(xiàn)象,也是對 甲殼素研究不深造成的。但是,甲殼素/殼聚糖及其系列產(chǎn)品的開發(fā)研制必將在化 工、紡織、食品、造紙、煙草、照相、化妝品、醫(yī)療保健、廢水處理、藥物制劑、 國防和生物工程等諸多領(lǐng)域為人類開辟出一片廣闊的天地。
目前甲殼素/殼聚糖的生產(chǎn)主要以蝦、蟹等動物的殼為原料,具有一定的弊端: 第一,由于蝦、蟹主要由漁業(yè)提供,可能受到季節(jié)的影響,第二,由于人們的過 度捕措,可能還會受到資源枯竭的影響。第三,蝦、蟹等動物生活在海水中,環(huán) 境不好控制,重金屬污染的可能性增大。從蠅蛆提取,一方面,由于人工飼養(yǎng), 原料供應(yīng)穩(wěn)定;環(huán)境易于控制,提取的純度較髙。另一方面,由于家蠅沒有蝦、 蟹的高鈣,提取過程相對簡單。 1.2.1.3.3作為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)保健品的原料
定性試驗證明,蛆粉的活性明顯,具有免疫調(diào)節(jié)作用、抗疲勞作用、護肝作 用、抗輻射作用、抗癌作用和延緩衰老作用等等。中外合資生產(chǎn)的力諾活力素和 力諾健之索已被美國、日本和歐洲權(quán)威機構(gòu)認(rèn)證,出口國際并創(chuàng)匯1000多萬人民 幣;家繩保健品的問世,被認(rèn)為將引發(fā)一場醫(yī)學(xué)領(lǐng)域和保健品領(lǐng)域的革命。
1.2.1.3.4作為新型離效殺苗劑原料
蛆體表面有60余種病菌,數(shù)量高達(dá)1700多萬個,最髙可達(dá)5億多個,其體 內(nèi)病菌數(shù)量是它體外病菌的800多倍而不感染疾病,這一奇特現(xiàn)象受到科學(xué)家的 長期關(guān)注。目前已從蛆體分離出幾種抗菌蛋白質(zhì),據(jù)測定,只需其萬分之一濃度 便可殺死多種病菌,殺菌能力勝過青霉素千百倍,作為替代青霉素的新型抗菌藥 物,其開發(fā)前景非常廣闊。
1.2.1.3.5具有強大的生態(tài)轉(zhuǎn)化作用
家繩可將豬糞、雞糞、牛糞、人糞、生活垃圾、酒糟、麥麩、谷糠、發(fā)酵的 作物秸桿等快速轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)。以優(yōu)質(zhì)豬糞為例:每t豬糞養(yǎng)蛆能轉(zhuǎn)化250?300Kg 鮮蛆,折合約60 ~ 70Kg干蛆,轉(zhuǎn)化率約為4.2: 1,產(chǎn)出值是原料價格的300?400 倍,如果將其還原于養(yǎng)殖業(yè)則效益更佳。用麥麩、米糠、豆渣、酒糟等轉(zhuǎn)化的蠅蛆 高蛋白,經(jīng)過技術(shù)處理可作為人類食用、保健和醫(yī)藥原料等。飼養(yǎng)蠅蛆的下腳料 可作為糧食、花卉的優(yōu)質(zhì)肥料。國內(nèi)家蠅養(yǎng)殖和蛆產(chǎn)品開發(fā)研制的成功實踐,證 明著名經(jīng)濟學(xué)家于光遠(yuǎn)教授1983年提出的“豬糞養(yǎng)蛆、蛆養(yǎng)雞、雞糞養(yǎng)豬”的生 態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)是能夠?qū)崿F(xiàn)的。
1.2.1.4家蜻養(yǎng)殖的基本要求與效益評估
家繩的養(yǎng)殖可利用閑置廠房和農(nóng)舍養(yǎng)殖,采取有控制的個體戶養(yǎng)殖和工廠集 約化養(yǎng)殖兩種形式,但不宜在居民區(qū)養(yǎng)殖。飼養(yǎng)分為養(yǎng)蠅和養(yǎng)蛆兩大部分,均采 用髙密度伺養(yǎng)技術(shù)。養(yǎng)殖的基本程序是:野外收捕蠅種生物學(xué)分離提純->馴化 和選育單一繩種->產(chǎn)卵一?定向繁育->種蠅和商品蛆;基本設(shè)備有:蠅籠、蛆盤、 料盤、水盤、產(chǎn)卵盤等;種蠅每立方米放養(yǎng)量一般在2萬~2.5萬頭之間,喂以蛆 粉或奶粉、玉米淀粉等,其目的是專供產(chǎn)卵。養(yǎng)蛆基本程序是:適量放卵->在蛆 料盤中孵化為幼蟲—老熟幼蟲—分離留蛹或分離提蛆—處理體內(nèi)雜物~>髙溫殺滅
干或晾干->商品蛆;因蛆產(chǎn)品的使用目的不同,飼養(yǎng)用料有異,如人食用蛆 要求用麥麩、玉米面等喂養(yǎng),并經(jīng)嚴(yán)格處理后方可食用或加工;畜禽飼用可用豬、 雞等動物的糞便飼養(yǎng),經(jīng)過處理并達(dá)到衛(wèi)生指標(biāo)后即可用于養(yǎng)殖業(yè)。一般每平方 米放卵7~8萬粒,約產(chǎn)3.5~4.0Kg鮮蛆。基本設(shè)施有:飼養(yǎng)盤、鐵篩、刮板、分 離箱、烘箱等。
以面積為66M2的伺養(yǎng)棚養(yǎng)蛆,投入與產(chǎn)出基本情況是:共需360個飼養(yǎng)盤、 60~70個^籠、300~350個喂盤(7欠盤、料盤、產(chǎn)卵盤);每盤日產(chǎn)1反8鮮蛆, 每棚日產(chǎn)約360Kg,一年按產(chǎn)60批次蛆計算共計約18t;每t鮮蛆按2 000元銷售, 年產(chǎn)值在3.6?5.4萬元之間;扣除各種投入,可實現(xiàn)投入與產(chǎn)出比為1: 4的效果, 回報率十分明顯。
家蝸的深加工效益更為明顯:每t蛹?xì)た缮a(chǎn)甲殼素lOOKg,每千克按100元 計算,產(chǎn)值為1萬元,如果將甲殼素進一步加工成殼聚糖及其系列產(chǎn)品效益則更 好。
1.2.1.5未來市場展望
我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向是逐步擴大養(yǎng)殖業(yè),走種植業(yè)服務(wù)于養(yǎng)殖業(yè)之路,進而 實現(xiàn)人們飲食結(jié)構(gòu)由素到葷的轉(zhuǎn)變。要加速這一宏偉目標(biāo)的實現(xiàn),必須加快畜牧、 水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合技術(shù)的開發(fā),“特別是開辟新飼料資源技術(shù)的開發(fā)”(見中共中央、 國務(wù)院關(guān)于加速科學(xué)技術(shù)進步的決定)。目前我國各種集約型動物養(yǎng)殖的蛋白質(zhì)詞 料主要依賴進口昂貴的魚粉,使飼養(yǎng)成本提髙。因此,尋找新的蛋白源飼料成為 解決這一難題之關(guān)鍵(高懷生等,1997)。世界范圍內(nèi)對家蠅的大規(guī)模養(yǎng)殖的目的 之一便在于此。據(jù)中國飼料中心測算,全國動物蛋白每年有1千萬t的缺口,隨著 國家對海洋漁業(yè)資源的控制捕撈,而不得不從國外進口價格昂貴的動物髙蛋白飼 料來彌補這一嚴(yán)重不足。推廣和實現(xiàn)家蠅規(guī)模養(yǎng)殖無疑可以大大緩解這一壓力。
目前國內(nèi)甲殼素、殼聚糖、氨基葡萄糖鹽類的市場需求量分別在560萬t (蠅 蛆甲殼素幾乎無)、40萬t、1萬t以上,這為利用家蠅這一產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)了廣闊的市場。
英國皇家醫(yī)學(xué)會已將家姆體內(nèi)的抗菌物質(zhì)列為21世紀(jì)的首選抗癌藥物;日本 厚生省近年來組織13所大學(xué)近千名科學(xué)家攻關(guān)動物殼聚糖(陽離子動物纖維素) 的研究,已投資60多億日元;我國湖北蒼龍公司投資3 000多萬元研制出2種抗 菌活性蛋白保健品;北京一公司也研制出艾止康保健品,均由蛆粉為原料生產(chǎn), 但對殼聚糖及其深加工的研究和一些國家相比還比較滯后。
1.2.2開發(fā)蛋白飲料的意義
1.2.2.1食用鎢蛆的營養(yǎng)優(yōu)勢
一種蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值髙低的評價一般有兩個方面,一個方面是蛋白質(zhì)必需氨 基酸的種類和含量的髙低。所含必需氨基酸種類越多,必需氨基酸含量越高,其
營養(yǎng)價值越髙。另一方面是各種必需氨基酸含量所占的比例與人體對各種必需氨 基酸需求比例的符合程度。蛋白質(zhì)各種必需氨基酸含量的比例與人體需要的比例 越接近,其營養(yǎng)價值越髙。而在決定蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值高低時,后一個方面作用更 大。蠅蛆M白質(zhì)含量鮮蛆為15.62%,干蛆為54.47%?61.3%;蛆粉已測出的氨基 酸達(dá)到了 17種,其中必需氨基酸的比例很髙,含有人類需要的所有必需氨基酸, 而且各種必需氨基酸含量的比例與人類必需氨基酸的需求比例十分接近(表1-1 )。 各類蛋白質(zhì)的限制氨基酸一般為賴氨酸、蛋氨酸和苯丙氨酸,而在蠅蛆蛋白質(zhì)中 這些氨基酸的含量都很豐富,其提供的氨基酸均能滿足兒童和成人的氨基酸需求, 是人類一種優(yōu)質(zhì)的蛋白源,因此,推動蠅蛆作為一種食物源走上人類的餐桌具有 重大意義。
表1-1蛆粉擻基酸組分白分含置(王達(dá)瑞等,i"i)
Tab. 1-1 The content of amino acids in dry powder of house-flies maggots
氣基酸種類百分含量絲酸種類百分含量
天門冬氨酸6.18蛋氣酸1.25
蘇氨酸2.03異亮氨酸2.54
絲氨酸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賴氨酸4.30
丙氨酸2.49組賺1.96
胱氨酸0.67精氨酸3.70
緬氨酸3.23NH3氨0.36
注:E—必窬教基酸,N-非必需氣基酸,E%—必需氨基酸占總氣基酸的百分比
家蝸幼蟲作為一種優(yōu)質(zhì)蛋白源,除了上述優(yōu)勢外其營養(yǎng)價值還具有三大特點: 第一是低脂肪。脂肪含量鮮蛆為1.41%,干蛆為13.6%-15.6%,其含量以不飽和 脂肪酸為主,占68.2%;第二是礦物質(zhì)和維生素組成特殊。常量和微量元素含量豐 富(表1-2)已測明17種以上,其中被益為“生命之花”的鋅含量是蜂王漿的40 倍,此外維生素含量也十分豐富,脂溶性維生素A和D的含量較大,水溶性B族 維生素(Bu B2)分別超過牛奶的15倍和1800倍。第三是蠅蛆體內(nèi)含有抗菌肽、 凝集素等具有生物活性的物質(zhì),以此為原料開發(fā)的人類的食品具有一定的保健功 能。豐富的營養(yǎng)成分及富含活性物質(zhì)使得家蠅倍受國內(nèi)外關(guān)注,蠅蛆深加工領(lǐng)域 正在興起,使得家繩成為新型蛋白資源開發(fā)的熱點。
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)
鉀(K)1.56銅(Cu)59
鈉(Na)0.27鐵(Fe)520
鈣(Ca)0.12錳(Mn)406
鎂(Mg)1.23鋅(Zn)570
磷(P)1.79神(As)<0.5
1.2.2.2開發(fā)蛋白飲料的意義
目前全球約有1/2的人缺乏蛋白質(zhì),以發(fā)展中國家突出。我國人均蛋白質(zhì)的 消費水平約為發(fā)達(dá)國家的一半,略低于發(fā)展中國家水平。據(jù)有關(guān)專家推算,本世 紀(jì)前葉我國人口將進入髙峰期,預(yù)計總數(shù)達(dá)16億。此外,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展、 人民生活水平的提髙,人均蛋白質(zhì)的消費水平也將大大提髙,但是我國蛋白質(zhì)短 缺的狀況在短期內(nèi)將難以改變。繩蛆作為一種優(yōu)質(zhì)蛋白源,開發(fā)為人類食品,走 上人們的餐桌對于解決人類蛋白匱乏,提髙人們生活水平將具有重要意義。但是 由于人們受傳統(tǒng)觀念的影響較深,目前讓大多數(shù)人接受蠅蛆,使蠅蛆直接走上人 們的餐桌還有很大的困難,為此我們開始著手以食用繩蛆為原料研制蛋白飲料, 其目的就是為了改變蠅蛆的外在表現(xiàn)形式,以便讓人們比較容易地接受。
根據(jù)掌握的資料,國內(nèi)外對蠅蛆的開發(fā)利用大多集中在開發(fā)蠅蛆作為詞料以 替代魚粉(Calvertetal.,1969b,Ocioetal.,1979; Tinsley, 1984),雖然這一領(lǐng)域
開發(fā)潛能十分巨大,但產(chǎn)品的附加值低,利潤有限。家蠅養(yǎng)殖如果以麩皮、玉米 面、米糠、豆渣等為飼料,并嚴(yán)格按照食用蠅蛆養(yǎng)殖的要求操作,完全可以養(yǎng)殖 出適合人類食用的蠅蛆,以此為原料進一步開發(fā)食品、營養(yǎng)品、保健品以及醫(yī)藥 用品等必將具有更加廣闊的前景和豐厚的利潤。在這些方面,一些科研單位和公 司已經(jīng)率先邁出了第一步(張澤生等,1997)。雷朝亮等于1995年對食用工程蛆 營養(yǎng)活性物干粉生產(chǎn)工藝申請了專利,肖捷于1997年申請了工程蠅活性粉飲品制 作方法及其配方的專利,宋才華于1998年申請了一種昆蟲蛋白膠囊或粉劑制備工 藝的專利,張廷軍于1999年對一種資源昆蟲有效成分的分離、提取工藝申請了專 利等等,此外國內(nèi)外對抗菌肽、抗俊蛋白的分離、純化及性質(zhì)等方面也做了一些工 作(柏鳴等,2001,2002;陳留存等,2001)。但總的來講,蠅蛆深加工方面國內(nèi) 還沒有出現(xiàn)大的公司和名牌產(chǎn)品,家蠅廣闊的開發(fā)前景和巨大的開發(fā)潛力還未完 全展現(xiàn)。
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食用鮞的生物學(xué)特性與應(yīng)用觀概況
目前市場上存在的蛋白飲料很多,但多為植物性蛋白飲料,如粒粒橙飲料、酸 性豆乳飲料、帶肉果汁及玉米、大豆全營養(yǎng)發(fā)酵奶等等(蔡金騰等,1995;張富 新等,1997;馬毓霞等,2000),現(xiàn)代飲料行業(yè)涉及到了從水果到蔬菜到糧食再到 中藥材等多種多樣的種類。動物性蛋白飲料方面涉及的種類和數(shù)量卻少的多(裘 迪紅等,2000;郝記明等,2002;王昕等,2002)。蛆體蛋白含量髙,一般在60% 以上,并且含有人體所需要的所有必需氨基酸,而且必需氨基酸含量均衡;脂肪 含量較低,以不飽和脂肪酸為主,其組成接近魚油,有實驗證明,蠅蛆油除了對 皮膚創(chuàng)傷的愈合有促進作用外,對人體亦有較好的保健作用;此外蠅蛆體內(nèi)還含 有多種抗性蛋白、甲殼素、以及多種維生素、微量元素、活性酶等,這些營養(yǎng)物 質(zhì)在平衡肌體、增強免役、抑制腫瘤、防止衰老、促進組織修復(fù)等方面效果顯著。 所以,以食用蠅蛆為原料研制蛋白飲料將具有廣闊的開發(fā)前景。
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2食用家蠅的養(yǎng)殖技術(shù) 2.1引言
昆蟲是地球上最重要的動物蛋白源之一,其物種及數(shù)量占整個動物界的 3/54/5,是自然界繁殖力最強、生長周期最短、物質(zhì)能量轉(zhuǎn)化最快和生物量最大的 動物資源。家蠅作為人們開發(fā)利用昆蟲的熱點之一,除了其幼蟲的高營養(yǎng)價值外, 還具有諸多養(yǎng)殖優(yōu)勢(楊冠煌1998):
(1)生長周期短繁殖速度快
具有關(guān)專家推算,在合適的溫、濕度和營養(yǎng)條件下雌雄一對家蠅平均每天產(chǎn) 卵100-200粒,150天約繁殖蠅蛆1500億頭,積累純蛋白300多t。家蠅的卵發(fā)育 到成蛆一般只需4天,而總生物量卻增加了 250?300倍,其生產(chǎn)效率是哺乳動物 的25 ~ 30倍。要是豬、牛出生后也以這樣的速度生長的話,5天體重就分別達(dá)到 325公斤和7500公斤。
(2)食性雜,飼料來源豐富、價格低廉
養(yǎng)殖食(伺)用蝸蛆伺料來源豐富,麥麩、玉米面、米糠、酒糟、豆渣等農(nóng) 副產(chǎn)品下腳料以及發(fā)酵的秸桿等都可以用于食(詞)用蠅蛆養(yǎng)殖。蠅蛆對飼料利 用率高,轉(zhuǎn)化能力強,投入產(chǎn)出比高,養(yǎng)殖食(伺)用蠅蛆經(jīng)濟效益顯著,具有 巨大的養(yǎng)殖價值。
(3)抗病力強,存活率高
成蠅和蠅蛆都具有極強的生命力。其他動物無法忍受的骯臟環(huán)境卻是它們的 樂園。家蠅養(yǎng)殖一般不需要防病治病,在降低成本的同時也降低了詞養(yǎng)技術(shù)難度。
(4)飼養(yǎng)技術(shù)、設(shè)備簡單,養(yǎng)殖規(guī)??纱罂尚?/div>
成蠅和蠅蛆頑強的生命力使得養(yǎng)殖技術(shù)大為簡化,只要控制好密度和適宜其 生存的條件,獲得最大產(chǎn)量即可;家蠅養(yǎng)殖設(shè)備十分簡單:蠅房或蠅籠、詞料盤、 飲水盤、產(chǎn)卵盤、養(yǎng)蛆盤、蠅蛆分離網(wǎng)箱便是養(yǎng)殖的主要設(shè)備;家蠅養(yǎng)殖規(guī)模可 大可小,投資上千元即可起步,十分適合在農(nóng)村推廣。
目前,人類蛋白攝人量不足的問題十分嚴(yán)重,尤其在發(fā)展中國家表現(xiàn)更為突 出。家蠅幼蟲除了是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白源外,還含有大量的不飽和脂肪酸,無機元 素,維生素等。將養(yǎng)殖的食用蠅蛆直接或經(jīng)過進一步加工用于人類的食用,不僅 能夠大大緩解目前人類蛋白攝入量不足的問題,而且還可以迅速提高人們的生活 水平,尤其在發(fā)展中國家,利用廉價的米糠、麥麩、酒糟、豆渣等農(nóng)副產(chǎn)品下腳
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料以及發(fā)酵的秸桿等養(yǎng)殖髙營養(yǎng)價值的食用家蠅具有良好的經(jīng)濟效益和社會效 益,發(fā)展前景十分廣闊。
2.2詞養(yǎng)|§具 22.1蠅籠
籠架可以用木頭釘成,也可以用角鐵焊成。籠架外固定上優(yōu)質(zhì)窗紗,窗紗最 好可以拆卸,以利于清洗消毒。一側(cè)底部設(shè)有紗布套袖,用于取放產(chǎn)卵盤、水盤、 飼料盤、羽化盤等。蠅籠內(nèi)可以懸掛布條,以擴大成蠅停棲面積。
2.2.2育蛆容器
小規(guī)模養(yǎng)殖時可以利用育蛆盤、育蛆缸。規(guī)模較大時可采用育蛆池。池底不 能漏水,池上蓋有網(wǎng)紗。為了充分利用室內(nèi)空間,可建造多層育蛆池,每池都留 紗門,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蠅蛆分離箱
分離箱由暗箱、篩網(wǎng)和照明部分組成。篩網(wǎng)以選用8目為宜,其下為暗箱, 其上為照明部分,設(shè)有強光燈。
2.2.S成蠅飲水盤、飼料盤、羽化盤
一般用硬質(zhì)塑料盤、盆等容器。
2.3食用家蠅的養(yǎng)殖技術(shù)
家蠅的養(yǎng)殖主要包括2個部分:蠅蛆養(yǎng)殖和成蠅養(yǎng)殖。
家蝸的整個生命周期包括4個階段:卵期、幼蟲期、蛹期和成蟲期。卵期和 蛹期是兩個看上去一個相對靜止的不食、不動的階段,但是其內(nèi)部的生長發(fā)育卻 一刻也沒有停止,尤其是蛹期,其內(nèi)部的生理生化變化是十分劇烈的。因此,卵 和蛹都還需要一定的外界條件,只是不從外界攝取食物而已。
卵白色,長橢圓型,長約l.Onun,不食不動,看上去一個相對靜止的的階段, 其實內(nèi)部的發(fā)育卻在一直進行著。影響卵發(fā)育的主要因素是溫度和濕度。卵發(fā)育 起點溫度為最髙生存溫度為42丈,生長的最適溫度為30丈~35弋。 卵發(fā)育的最適濕度是60% ~ 70%。合適的條件下,十幾個小時卵就可以孵化為蠅蛆。
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家!睹的蛹為圍蛹,長卵圓型,這是一個不食不動的階段,表面上看是一個相 對靜止的階段,其實在其內(nèi)部卻發(fā)生著翻天覆地的變化,原有的一部分器官開始 解離,而新的器官在原有器官牙的部位迅速分化生長。它此時利用的是幼蟲期積 累的營養(yǎng)/不再從外界再攝取營養(yǎng),因此,蛹的質(zhì)量對成蠅的發(fā)育及卵量都有一 定的影響(Buei,1967)。種蛹一般選擇色澤一致,個體較大的蛹。蛹期雖然不再 從外界攝取營養(yǎng),但它要繼續(xù)與外界進行氣體交換。總的來說這一階段對外界條 件的敏感性降低。蛹的發(fā)育起點溫度為13丈,存活的最髙溫度為39弋,養(yǎng) 殖時溫度控制在30^~35^為宜。蛹期對濕度的要求較低,蛹發(fā)育的最適濕度為 45% ~ 55%。因為蛹仍舊要和外界進行氣體交換,所以保持一定的通風(fēng)是必要的。 只要氧氣供應(yīng)沒問題,密度對蛹的發(fā)育不夠成影響。蠅蛆一般都爬到隱蔽場所或 地下化蛹,所以,蛹盡量放置在光線較暗的地方。
2.3.1蝴姐詞養(yǎng) 2*3.1.1養(yǎng)殖條件 ⑴溫度
昆蟲生長過程中,完成某一發(fā)育階段需要攝取一定的熱量,所需攝取的熱量 是一定值,這就是著名的有效積溫法則。根據(jù)這一法則,在昆蟲發(fā)育的適溫區(qū), 隨著溫度的升高,發(fā)育歷期明顯縮短。在16T時幼蟲完成發(fā)育需要18天左右,而 35丈時則只需要4天左右就發(fā)育完全。由此可見,控制合適溫度,是縮短生產(chǎn)周 期的有效手段之一。有效積溫法則的使用是有一定限度的,即,只在適溫區(qū)內(nèi)適 用,當(dāng)溫度超出適穩(wěn)區(qū)的下限和上限時,昆蟲的發(fā)育速度都會明顯下降,甚至發(fā) 育就會停止,直至死亡。對于伺養(yǎng)繩蛆,溫度控制在30弋~ 35弋為宜,溫度過低 幼蟲發(fā)育速度緩慢,使生產(chǎn)周期延長,溫度過髙同樣會降低幼蟲的發(fā)育速度,當(dāng) 溫度髙于40弋,蠅蛆就會停止取食,爬出培養(yǎng)基,去尋找陰涼適溫處降溫。
⑴濕度
濕度也是影響蠅蛆發(fā)育的重要生態(tài)因子之一,濕度過大或過小都會使蠅蛆的 發(fā)育歷期明顯延長。一般以50% ~ 80%為宜,而初孵幼蟲和1齡幼蟲需要的濕度較 大在70% ~ 80%,以后齡期的幼蟲所需濕度會逐步變小,末齡幼蟲伺料濕度保持在 50% ~ 60%即可,此時濕度過大或過小都會影響其發(fā)育速度,而且濕度過大還會影 響最后幼蟲的分離。
(3)光照
繩蛆畏懼強光,一般隱居于孽生物的里面,很少和光接觸。由于長期適應(yīng)這
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種生活方式,眼的存在已經(jīng)失去存在價值,所以蠅蛆的眼已經(jīng)退化消失。光線過 強就會影響其取食和生長發(fā)育。蠅蛆養(yǎng)殖室如果采光較好,一定要做一定的遮光 處理,以保持較為黑暗的條件為宜。
(4)通風(fēng)T
養(yǎng)蛆室通風(fēng)換氣也比較重要,大量蠅蛆的活動必會產(chǎn)生大量的有害氣體,此 外蠅蛆詞料的發(fā)酵也會釋放大量的有害和有刺激性氣味的氣體,這不僅影晌蠅蛆 的生長發(fā)育,而且對管理人員的身體健康和工作效率也會產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,所以 養(yǎng)殖室一定要做到經(jīng)常通風(fēng)換氣,如果自然通風(fēng)不好,要安裝排風(fēng)扇。
(5)食物
蠅蛆屬于雜食性和腐食性昆蟲,在自然界對基質(zhì)的適應(yīng)能力很強,各種不同 程度腐敗的有機物都能成為它的營養(yǎng)源。米糠、酒糟、豆渣、麥麩、食品工廠廢 棄物、屠宰場排放的下腳料、動物內(nèi)臟以及發(fā)酵的桔桿等都可以用于蠅蛆養(yǎng)殖, 更難得的是蠅蛆嗜食畜糞,豬糞、雞糞、牛糞等畜糞均可用于蠅蛆養(yǎng)殖,而且它 們的飼養(yǎng)效果甚至并不比麥麩差。獎便養(yǎng)蛆消耗的是幾便,得出的是優(yōu)質(zhì)蛋白, 化害為利,變廢為寶,在獲得巨大的經(jīng)濟效益的同時又獲得了巨大的社會效益, 其意義是十分深遠(yuǎn)的。以米糠、酒糟、豆渣、米糠、麥麩、等做飼料養(yǎng)殖的蠅蛆 均可作為人類的蛋白源,從而走上人們的餐桌。
養(yǎng)殖食用蠅蛆的幾種經(jīng)濟合理的伺料配方:
麥麩70%,玉米面30%;
麥麩50%,發(fā)酵酸敗的豆餅50%;
豆腐渣50%,酒糟50%。
蠅蛆的營養(yǎng)源十分豐富,使用的配方一定要因地制宜,合理選擇配料,力求 以最低的成本得到最大的產(chǎn)量。
23.1.2養(yǎng)殖方法
采集的蠅卵投放在準(zhǔn)備好的蠅蛆詞料的表面,要注意不要讓卵暴露在空氣中, 以防卵的脫水而造成孵化率的降低。飼料的濕度要保持在70%到80%,卵一般經(jīng) 過半天左右便會孵化,開始取食,隨著蠅蛆的取食,飼料逐步變的松散,含水量 降低,蠅蛆排泄物增多,可食部分減少。繩蛆取食從上至下進行,此時要及時清 除蠅蛆排泄物和不可食部分,及時加人新料。養(yǎng)殖過程中要注意蠅蛆的密度,以 防密度過大,使蠅蛆取食不足,如果密度過大,要及時分盤。如果繩蛆密度過小, 則多余的飼料會結(jié)塊、發(fā)霉而造成浪費,所以開始時詞料不要加的過多。在35丈
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左右,以及合適的濕度和其它條件下,蠅蛆經(jīng)過4天左右的攝食,體色由白變黃, 其腹部一條黑線(蠅蛆消化道的顏色)也逐漸消失,此時就意味著蠅蛆已經(jīng)進入 老熟階段,在此階段,蠅蛆停止進食,并排空體內(nèi)代謝廢物,準(zhǔn)備化蛹。此時要 及時分離/否則,蠅蛆活動性就會降低,身體皺縮,不食不動,準(zhǔn)備化蛹,從而 造成蛆料分離的困難。
23.1.3蛆料分離方法
2J.1.3.1彩響蜆蛆分離效率的條件
蠅蛆分離是一項比較費工的工序,方法得當(dāng)則可以大大提髙勞動效率。分離 效率的髙低,及分離率的髙低除分離方法外還決定于以下幾個方面:
(1)分離時飼料的濕度如果濕度過大,則伺料粘度較大,蠅蛆活動速度慢 從而造成分離效率低下和分離率低;
(2)分離時蠅蛆對飼料的消耗程度飼料經(jīng)蠅蛆消耗會變的松散,便于分離, 同時消耗程度高,伺料利用率高,浪費少,降低成本。
(3)分離時機的把握蠅蛆分離時機的把握是高效快速分離蠅蛆的決定性因 素,分離過早,不但蠅蛆沒有長成,使產(chǎn)量不能達(dá)到最大,而且不到老熟,蠅蛆 消化道內(nèi)仍含有大量異便,加大了后續(xù)處理工作的難度。分離過晚,繩蛆活動性 就會降低,身體皺縮,不食不動,準(zhǔn)備化蛹,從而造成蛆料分離的困難。
2.3.1.3.2 «蛆分離的主要方法
(1)光照分離方法
光照分離方法是利用蠅蛆具有的負(fù)趨光性而將蛆料分離的。分離時,將大量 待分離的蛆料倒人一個大的容器中,將其置于陽光下,或者在其上部加一個強光 源,蠅蛆畏懼強光,一旦遇到強光就會紛紛鉆入飼料的下層以逃避強光的照射。 此時便可依次扒去上層的伺料,最后剩下的基本上全是蠅蛆,然后將帶有少量剩 料的繩蛆放人網(wǎng)篩中,經(jīng)強光照射,蠅蛆就紛紛鉆下網(wǎng)篩落入網(wǎng)篩下面的容器內(nèi)。 此時蠅蛆中可能含有少量細(xì)小的詞料顆粒,這些蠅蛆鉆過網(wǎng)眼時帶下去的細(xì)料可 以在蠅蛆后續(xù)處理中方便地除去。
(2)加水分離法
蠅蛆對生活環(huán)境的濕度是有一定的要求的,如果濕度過大蠅蛆就會紛紛逃離 培養(yǎng)基去尋找合適的濕度環(huán)境。分離時,將待分離的蛆料倒在一塊光滑的地面上, 然后向上潑水,蠅蛆便會紛紛爬離,只要將爬出的蠅蛆收集起來就可。
⑶取食分離法
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如果養(yǎng)殖的蠅蛆是用于養(yǎng)殖經(jīng)濟動物,活體伺喂效果更好,此時就不用分離, 直接將蛆料投到動物的前面讓其取食即可。用于水生經(jīng)濟動物養(yǎng)殖,投放稍微過 量,蠅蛆逃出水池而污染環(huán)境的可能性不大,如果用于詞喂陸生經(jīng)濟動物,一定 要控制好放量,使投放的蠅蛆能夠及時被吃光,以防止蠅蛆逃逸,從而造成環(huán) 境污染。
2J.1.3.3三種分離方法的評價
蠅蛆分離的方法中,最常用的方法為第一種,其優(yōu)點是分離后剩料再利用方 便。一般情況下剩料不可能被繩蛆一次性完全消費掉,所以剩料還有一定的利用 價值,通常剩料還要再利用一次,對于第一種方法而言,繩蛆分離后,處死剩料 中的未分離干凈的蠅蛆后可以馬上投人再次利用。其缺點是分離過程比較費工, 而且分離率也不是太髙。第二種分離方法比第一種方法省工,缺點是分離蠅蛆后 剩料的后處理比較麻煩。對于第3種方法,其優(yōu)點是最省工,分離利用率也相當(dāng) 髙,缺點是投食方法和投食量把握不好時容易導(dǎo)致蠅蛆逃跑,從而造成環(huán)境污染。 2么1.4蜆蛆后處理
分離出的蠅蛆或多或少都會含有一定量的剩料,而且蠅蛆體內(nèi)還含有一定量 的未排泄干凈的代謝廢物,所以蠅蛆分離出來后進行后處理是十分必要的。剩料 的去除比較簡單,因為剩料比較細(xì)小,在蠅蛆的洗滌過程中,用漏勺撈去蠅蛆, 便可將剩料除去。對于蠅蛆體內(nèi)未排泄干凈的代謝物的去除,一般的方法是讓蠅 蛆多活幾個小時,待其排放干凈體內(nèi)的廢物后再處死。如果將蠅蛆自然放置幾小 時,蠅蛆大部分就會化蛹,從而造成損失。一種處理方法是低溫下將蠅蛆置于食 鹽水中,放置4~5小時,在低溫和水環(huán)境中經(jīng)這段時間處理即可使蠅蛆體內(nèi)的代 謝物排泄干凈。將上述方法處理過的蠅蛆洗滌消毒,然后便可進入不同的加工工 藝,如加工成干粉或者直接烘干以備它用。
23.1.5剩料的后處理
蛆料分離率不可能達(dá)到100%,這就使蠅蛆養(yǎng)殖面臨一個剩料的后處理的問 題,如果處理不當(dāng)或不及時,就會使未分離干凈的蠅蛆化蛹而羽化為蒼蠅,從而 污染環(huán)境,而且剩料處理不及時就會變質(zhì)影響剩料的再利用。剩料的后處理的方 法中比較有效的方法有加熱法和隔絕空氣法等。對于加熱法就是直接將剩料加熱, 利用熱來殺死未分離出的繩蛆,其優(yōu)點是處理可以是即時的,缺點是浪費人力和 能源,從而增加成本。隔絕空氣法是將剩料裝人大塑料袋中,袋子裝滿后將袋口 匝緊,剩料的溫度會很快升髙到40弋~ 501,在缺氧和髙溫雙重脅迫下蠅蛆迅速
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死亡,一般情況下,經(jīng)過幾個小時蠅蛆就會全部死亡。對于處理大量的剩料可以 建造一個密封很好而容積很大的水泥池,將大量剩料倒如池中,然后將池子密封, 蠅蛆迅速被處死。
23.1.6種!i的飼養(yǎng)
成繩產(chǎn)卵髙峰期集中在15日齡以前,一般到20日齡時成蠅的產(chǎn)卵量就會大 大減少。所以20日齡的成繩,在循環(huán)生產(chǎn)養(yǎng)殖方式中,每隔五六天就要加人一批 待羽化的蛹,在全進全出養(yǎng)殖方式中,一般在成蠅20日齡前都要將其淘汰。這就 意味著養(yǎng)殖過程中要不斷的提供大量的化蛹用蠅蛆,我們稱這種用途的蠅蛆為種 蛆。種蛆養(yǎng)殖的目的是使其化蛹,然后補充到蠅籠或養(yǎng)蠅房中去。成繩產(chǎn)卵量的 多少是養(yǎng)殖成敗的關(guān)鍵因素之一,也是養(yǎng)殖過程中最注重的問題。家蠅幼蟲階段 生活環(huán)境、營養(yǎng)情況對幼蟲的順利化蛹,蛹的羽化以及成蠅的生活力和產(chǎn)卵量都 具有重大影響。所以,特意強調(diào)種蛆的養(yǎng)殖具有重要的意義。種蛆的養(yǎng)殖的具體 步驟與工程蛆的養(yǎng)殖步驟一樣,只是在養(yǎng)殖過程中更加注意養(yǎng)殖條件的最優(yōu)化, 以及營養(yǎng)供應(yīng)和養(yǎng)殖密度的合理控制。種蛆養(yǎng)殖中,要給其補加一些營養(yǎng)價值髙 的飼料,成蠅取食的剩余物,粉碎的成蠅、蛹及幼蟲都可作為種蛆的優(yōu)質(zhì)蛋白源 補充劑。種蛆的密度也要控制在比工程蛆養(yǎng)殖密度稍低。雖然種蛆的養(yǎng)殖條件比 工程蛆好,但是這并不意味著種蛆種群中的所有個體都生長的很好,所以,種蛆 老熟后還要進一步篩選,選擇個體健壯、大小一致、色澤較好的蠅蛆使其化蛹, 淘汰的繩蛆作為工程蛆處理。種蛆要求每1000頭重在27克以上。選好的種蛆化 蛹作為成蠅的補充。
23*2成蠅飼養(yǎng) 23.2.1種覷來源 ⑴集蠅法
在家蝸活動季節(jié),到家蠅孽生的場所,如垃圾池,糞堆,廁所附近使用捕蟲 網(wǎng)捕捉家蠅成蟲,捕捉回來的成蠅可根據(jù)家繩的形態(tài)特征大致鑒別出家蠅個體。 然后置于蠅籠內(nèi)飼養(yǎng)繁殖,得到蛹時,在放入蠅籠前將其投入0.1%的髙錳酸鉀溶 液中浸泡2分鐘,完成消毒滅菌過程。繁殖若干代,種群數(shù)量達(dá)到一定水平,進 行純化選育(同步化選育)——在家蠅盛卵期收集短時間內(nèi)(視卵量的多少而定) 的卵進行飼養(yǎng),使其孵化、生長、化蛹,選出短時間內(nèi)同時化蛹的個體使其羽化。 然后重復(fù)純化選育的幾個步驟,一直到幼蟲發(fā)育同步化為止。此時得到的成繩便 可作為種蠅。
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(2)集蛹法
在家蝸活動季節(jié)前期就想開始養(yǎng)殖的話,可采用此法。在我國北方地區(qū),家 蠅一般以蛹的形式越冬,到家繩孽生過的場所挖取繩蛹,帶回室內(nèi)消毒滅菌后養(yǎng) 殖,待其羽化產(chǎn)卵并增殖到一定數(shù)量,便可利用方法一中的純化選育技術(shù)選育種 蠅。
(3)集卵法
在家繩頻繁活動的地方準(zhǔn)備引誘家繩產(chǎn)卵的基質(zhì),如拌濕的麩皮,加幾滴碳 胺水溶液,或者變質(zhì)的肉類等家繩喜歡取食、產(chǎn)卵的基質(zhì),引誘家蠅在基質(zhì)內(nèi)產(chǎn) 卵,然后于室內(nèi)培養(yǎng),待其化蛹后滅菌消毒,并按照方法(1)中的方法純化選育。
(4)如果由于條件有限,對上述3種方法均覺難以做到,可以直接到培育種蠅的 正規(guī)單位購買。
2.3.2.2詞養(yǎng)條件
⑴溫度
溫度是影響成蠅生長發(fā)育的一個十分重要的生態(tài)因子,溫度過髙或過低都會 嚴(yán)重影響成繩的生長發(fā)育,尤其在髙密度養(yǎng)殖情況下,可以說是一個限制因子, 它直接關(guān)系到成蠅的存活時間、卵巢的發(fā)育及產(chǎn)卵量的多少(Bennetowa,et al 1981; Elvin,1984),所以在成蠅養(yǎng)殖過程中一定要嚴(yán)格控制。成繩在30^時最為 活躍,但根據(jù)陳文龍等的研究,30丈時的產(chǎn)卵量卻不是最大,最大產(chǎn)卵量出現(xiàn)在 26尤,而司信申請的專利中認(rèn)為環(huán)境溫度為35丈相對濕度為65% ~70%時家繩的 產(chǎn)卵量最髙,當(dāng)環(huán)境溫度為25丈、38丈,相對濕度為60%、80%時家蝸的產(chǎn)卵量 最低。其實,影響家蠅產(chǎn)卵量的生態(tài)因子是多方面的,溫度、濕度、光照、密度、 食物等,而生態(tài)因子對生物作用的一個重要特點就是生態(tài)因子作用的綜合性,也 就是說對某一因子的研究中,如果其它因子不同,得出的結(jié)論自然不同。溫度除 對產(chǎn)卵期的卵量產(chǎn)生影響外,它還會影響成蠅產(chǎn)卵前期的時間長短,溫度髙,產(chǎn) 卵前期短,溫度低,產(chǎn)卵前期長。一般情況下,成蠅養(yǎng)殖室的溫度控制在25^ ~ 35T不會出現(xiàn)問題。如果能夠控制溫度,產(chǎn)卵前期將溫度控制在34^~35^,進 入產(chǎn)卵期溫度控制在30^左右。
⑴濕度
濕度也是影響成繩生長發(fā)育的一個十分重要的生態(tài)因子,和溫度比較而言, 濕度要容易控制的多,所以一般情況下,濕度不會成為成繩養(yǎng)殖的限制因子。成 蠅養(yǎng)殖室的濕度以保持50% ~ 60%為宜。
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(3)光照
家繩為日出型昆蟲,成蟲喜光,光照過強或過弱對種群的產(chǎn)卵歷期和產(chǎn)卵量 都有顯著影響。光照以日光最好,如果養(yǎng)殖室光照不好或者自然光照時間過短, 都應(yīng)補加人工光照,如室內(nèi)安裝熒光燈、日光燈等。一般成蠅養(yǎng)殖光照要達(dá)到10 小時以上。
(4)通風(fēng)
家繩是一種耐髙密度飼養(yǎng)的昆蟲,成蠅養(yǎng)殖密度一般每平方米在數(shù)萬只,如 此髙的密度,勢必造成養(yǎng)殖室內(nèi)空氣污濁,有害氣體密度過髙,這不僅影響成蠅 的正常生長繁殖,而且會嚴(yán)重影響操作人員的身體健康,所以室內(nèi)良好的通風(fēng)是 十分必要的。如果自然通風(fēng)不好要安裝排風(fēng)扇,促進室內(nèi)空氣流動。
(5)食物
家蠅屬于羽化后要繼續(xù)補充營養(yǎng)的昆蟲,食物的優(yōu)劣將嚴(yán)重影響成蠅產(chǎn)卵量 的多少。為了維持其正常的生活和繁殖,提供足夠的蛋白質(zhì)、糖類和水等是必須 的。從表3-2可以看出,六種食物配方中以奶粉+紅糖產(chǎn)卵卵量最高,單純白糖和 奶粉+白糖相對稍差。由于使用奶粉和糖作為飼料成本太髙,所以一般在生產(chǎn)中, 成繩伺料常以蛆粉、雞蛋、魚粉、姐蝴粉等作為蛋白源,而以面粉、玉米面、麥 麩等作為糖源。
表2-1成蟲期營養(yǎng)對家!II壽命和產(chǎn)卵量的彩響(胡廣業(yè)等,1988) Tab. 2-1 The influence of homefly foods to its lifetime and egg-production
組別存活天數(shù)平均產(chǎn)卵數(shù)
奶粉+白糖56,6 ±17.4414
奶粉53.3 ±16,1443
奶粉+紅糖50.8 ± 15.1516
白糖40.3 ±11.00
動物內(nèi)臟24.8 ± 12.8114
畜糞19.6 ±12,6128
現(xiàn)介紹幾種經(jīng)濟實用的配方:
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%;
魚粉糊50%+白糖30%+糖化發(fā)酵麥麩20%。 ⑷水
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水是一切生命活動的基礎(chǔ),缺水有時甚至比缺食物更嚴(yán)重。為成蠅提供的水 要清潔衛(wèi)生,并做到經(jīng)常更換,盛放清水的器皿要放入海綿或紗布,以防成蠅墜 落深水溺死。
2.3.2.3養(yǎng)1#方法
成蠅養(yǎng)殖一般有房養(yǎng)法和籠養(yǎng)法兩種:
⑴籠養(yǎng)法
房舍及繩籠清洗消毒并使室內(nèi)條件達(dá)到上邊要求的條件后將即將羽化的蠅蛹 放人蠅籠,投放量一般保持在6 ~9萬頭每立方米,其密度的波動受條件控制,條 件如果能夠完全達(dá)到上邊的要求,可將密度控制在密度波動的上限,如果條件偏 離要求較遠(yuǎn)就要適當(dāng)降低放養(yǎng)密度。蛹的投放時間控制在蠅蛹由紅色變?yōu)樯詈稚?為宜,此時蛹即將羽化為成蠅。當(dāng)成蠅羽化達(dá)到一半左右時放入飼料盤和飲水盤, 飼料盤的大小和飼料的投放量視成蠅密度而定,飼料以每日更換一次為宜,詞料 量要控制在當(dāng)日吃完為止。當(dāng)日換下的飼料盤和飲水盤要及時清洗消毒以備下次 使用。繩蛹羽化后不久即交配產(chǎn)卵,在蠅蛹完全羽化后的第2天就要放人產(chǎn)卵墊, 產(chǎn)卵墊一般用幼蟲飼料,含水率保持在60%左右,盛放產(chǎn)卵墊的容器要不透明, 內(nèi)盛2/3容量,里面可以加一些產(chǎn)卵引誘集劑,如滴加幾滴濃度為0.01%~0.03% 的碳酸銨水溶液。成蠅產(chǎn)卵一般集中在每天的上午8時至下午的3時,每日可集 卵兩次,上午8時前將前一天的飼料盤和飲水盤取出,加人新的飼料和水,同時 加入集卵盤,中午12時左右取出集卵盤,將卵和產(chǎn)卵塾轉(zhuǎn)移到育蛆盤的幼蟲詞料 表面,然后加入新的產(chǎn)卵塾,注意,剛從蝸籠中取出的集卵盤要洗凈再用,因為 粘在盤壁上的卵會造成幼蟲發(fā)育的不整齊。在下午5時左右,再次取出集卵盤, 將卵和產(chǎn)卵墊轉(zhuǎn)移到育蛆盤的幼蟲伺料表面。
成繩種群年齡結(jié)構(gòu)是否合理,將直接影響產(chǎn)卵量的穩(wěn)定性和連續(xù)性,室內(nèi)養(yǎng) 殖條件下成繩壽命一般在25 ~ 35天左右,但產(chǎn)卵高峰在15日之前。為了生產(chǎn)的 連續(xù)性,一般采用兩種方式,循環(huán)生產(chǎn)方式和全進全出方式。前一方式為每隔5~ 6天便加入一批蠅蛹,使處于髙峰產(chǎn)卵期的成蠅始終保持一定的比例,從而達(dá)到穩(wěn) 定卵量的目的,其優(yōu)點是卵量的穩(wěn)定保證了繩蛆生產(chǎn)的穩(wěn)定,成蠅管理工作量小。 缺點是大量不產(chǎn)卵的成繩仍會大量消耗詞料,從而造成浪費;不產(chǎn)卵的成蠅仍就 占有著大量的空間,造成空間資源的浪費,此外,長時間不對蠅籠清洗消毒,成 蠅患病的風(fēng)險增大,所以,應(yīng)用這一方式也要定時按比例的更換繩籠。后一種方 式是除舊更新,即在15 ~ 20日左右,所有成蠅全部處死,然后將蠅籠窗紗拆下,
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清洗消毒后重新裝好,加入即將羽化的姆蛹,開始新一輪的成繩飼養(yǎng),應(yīng)用這一 方式時應(yīng)注意調(diào)整好整批成蠅種群的年齡結(jié)構(gòu),即每天只淘汰一定比例的繩籠內(nèi) 的成蠅。如要淘汰15日齡的成蠅,那么整批成蠅種群的年齡結(jié)構(gòu)應(yīng)為1 ~ 15日齡 的成蠅各¥ 1/15,即每日淘汰整個種群的1/15,從而達(dá)到種群年齡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和 卵量的穩(wěn)定。這一方式的優(yōu)點是蠅籠的利用率髙,成蠅飼料浪費少,節(jié)約成本, 缺點是比較費工。成蠅的處死可以采用開水燙死或斷水、斷料,置于烈日下曬死 的方式。
(2)房養(yǎng)法
房養(yǎng)法的最大弊端就是養(yǎng)殖成蠅的房子直接與外界相通,成蠅逃逸方便,容 易造成環(huán)境污染,所以應(yīng)用房養(yǎng)法時一定要注意做好防止成蠅逃逸工作,減少環(huán) 境污染。成繩養(yǎng)殖房一般選擇坐南朝北,光照、通風(fēng)良好的房子,房子要設(shè)紗窗、 紗門,防止成蠅逃跑,也要防止蜘蛛、壁虎的入侵??梢岳门f屋,但不能存放 過化肥、農(nóng)藥、化工原料、有毒物資。房子使用前要做好清掃消毒準(zhǔn)備。其具體 操作同籠養(yǎng)法中的循環(huán)生產(chǎn)方式(只是一個蠅籠被換成了一整間庚子),即每隔5 ~ 6天加人一批即將羽化的蠅蛹,使成蠅處于產(chǎn)卵髙峰期的比例保持恒定。房養(yǎng)法成 蠅密度要遠(yuǎn)較籠養(yǎng)法的密度低,一般在2萬~3萬頭每立方米,夏季髙溫季節(jié)養(yǎng)殖 密度要適當(dāng)降低,并做好通風(fēng)降溫工作。
(3)2種養(yǎng)殖方法的評價
籠養(yǎng)法的優(yōu)點在于隔離較好,從而減少成蠅逃逸,防止環(huán)境污染;蠅籠窗紗 可拆卸,便于清洗消毒;種群彼此隔離,可有效的防止疾病的流行蓃延。其缺點 在于房舍利用率低,成蠅管理工作量大。房養(yǎng)法的優(yōu)點在于房舍利用率高;設(shè)備 簡單,成本低;其缺點是管理不便,成蠅容易逃逸,造成環(huán)境污染;房養(yǎng)法的另 一缺點是存在著成蠅患病從而造成全軍覆沒的潛在威脅,所以房養(yǎng)法中要嚴(yán)格保 證成蠅飼料、飲水的衛(wèi)生,并要定期對房舍進行消毒處理以防成蠅患病〇
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3食用家蠅蛋白飲料的初步研究
3.1食用家蠅蛋白飲料穩(wěn)定劑的篩選
3.1.1引言
蛋白飲料的生產(chǎn)工藝屬于從自然資源中提取人類食用的蛋白質(zhì)技術(shù)領(lǐng)域。早在 上世紀(jì)20年代就有人提出利用家繩幼蟲處理廢棄物,以獲取動物蛋白質(zhì)的可能性, 隨后也有許多國家將蠅蛆作為一種動物蛋白飼料開發(fā)利用,工程蠅作為一項新型 的產(chǎn)業(yè)越來越受到人們的重視。但是,由于人們的傳統(tǒng)觀念、研究難度等種種原 因,家蠅還沒有發(fā)揮出它應(yīng)有的作用,到目前為止,家繩的利用除了作為動物蛋 白伺料外,在食用方面涉及的很少。
蛆體粗蛋白質(zhì)含量在61%-73.0%之間,其中含有人體所需要的所有必需氨基 酸,而且含量很高,更為重要的是,各種必需氨基酸所占的比例與人體的需求比 例十分接近。蠅蛆脂肪含量較低,為2.6%,以不飽和脂肪酸為主。此外繩蛆中含 有多種抗菌蛋白(如抗菌球蛋白、免疫球蛋白等),甲殼素,以及多種維生素、微 量元素、活性酶等,這些營養(yǎng)物質(zhì)在平衡肌體、增強免疫、抑制腫瘤,防止衰老 等方面效果顯著。所以姆蛆不僅是一種優(yōu)質(zhì)蛋白源,而且是一種營養(yǎng)成分含量均 衡的、具有保健功能的食品源,具有廣闊的開發(fā)前景。
根據(jù)作者査閱的文獻所知,目前市場上存在的蛋白飲料很多,但多為植物性蛋 白飲料,如粒粒澄飲料、酸性豆乳飲料、帶肉果汁及玉米、大豆全營養(yǎng)發(fā)酵奶等。 動物性蛋白飲料方面涉及的種類和數(shù)量都很少,如珍珠貝肉蛋白飲料,鮐魚蛋白 飲料,青鱗魚蛋白飲料等,這些飲料均以蛋白水解液為母液制備而成;以食用繩 蛆為原料開發(fā)產(chǎn)品的研究也有報道,如食用工程蛆營養(yǎng)活性物干粉生產(chǎn)工藝(雷 朝亮,1995),一種資源昆蟲有效成分的分離、提取工藝(張廷軍,1999),—種 昆蟲蛋白膠襄或粉劑制備工藝(宋才華,1998)等。這些產(chǎn)品涉及的領(lǐng)域還不夠 廣,工程蠅產(chǎn)業(yè)的廣闊前景還未完全展現(xiàn)。
家蠅產(chǎn)業(yè)值得開發(fā)的領(lǐng)域很多,然而在好多領(lǐng)域的開發(fā)仍處于起步階段,產(chǎn)品 的形式比較簡單,產(chǎn)品的附加值很低,還需要進一步研究、開發(fā)。在動物蛋白飲 料方面,以完整的蛆體蛋白為原料的飲料還未見報道。以這種形式出現(xiàn)的蠅蛆產(chǎn) 品對蠅蛆體內(nèi)的功能性物質(zhì)破壞很小,具有很廣闊的開發(fā)前景。但是,這種飲料 成分復(fù)雜,含有多種蛋白質(zhì)、糖類、脂肪、維生素和無機元素,各成分之間相互 作用,容易發(fā)生凝聚,此外,體系的等電點、pH值、溫度、粘度等多種因素對飲
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料的穩(wěn)定性都有一定的影響(黃來發(fā),2000),所以穩(wěn)定性是蛋白飲料開發(fā)研制的 技術(shù)關(guān)鍵。本試驗旨在為蛋白飲料選擇一種或幾種穩(wěn)定劑,并進一步確定這些穩(wěn) 定劑合適的用量及配比,為以后蛋白飲料的生產(chǎn)鋪平道路。
穩(wěn)定劑^以改善和穩(wěn)定食品的物理性質(zhì)和組織狀態(tài),賦予食品以粘滑適口的舌 感,增加食品的粘度,使懸浮顆粒的沉降速度減慢,從而起到延長產(chǎn)品保藏期的 作用,在飲料行業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。目前食品行業(yè)中使用的添加劑種類很多,有 文章報道(1999年)目前添加劑種類為1474種(凌關(guān)庭等,1989;劉鐘棟,1993 ), 用作穩(wěn)定劑的有近百種,而常用的也就只有幾十種,如:黃原膠、瓜爾豆膠、羧 甲基纖維素鈉、卡拉膠、海藻酸鈉、果膠、瓊脂、藻酸丙二醇酯等。通過初步篩 選后,本試驗以飲料行業(yè)應(yīng)用較為廣泛而且效果較好的黃原膠、瓜爾豆膠、海藻 酸鈉、羧甲基纖維素鈉、藻酸丙二醇酯和明膠為主要研究對象(范繼善等,1993; 張淑珍等,1994;劉蓮芳,1999),從中篩選適合本飲料的穩(wěn)定劑。
黃原膠(Xanthan gum)又名漢生膠、占噸膠,是甘藍(lán)黑腐病黃單胞菌 (Xanthomounas campeseris)在碳水化合物中培養(yǎng)合成的一種微舉物多糖,由2.8 份D-葡萄糖,3份D-甘露糖及2份D-葡萄糖酸酸組成的多糖類高分子化合物。分 子量在100萬以上。具有增稠、乳化、穩(wěn)定、分散、保水等作用,是飲料中常用 的穩(wěn)定劑之一(李艷等,1997;楊新亭等,1999)。
黃原膠為淺黃至棕色粉末,易溶于冷、熱水中,溶液呈中性。黃原膠具有以下 幾個特性:良好的增稠性和假塑性;良好的分散作用、乳化穩(wěn)定作用和懸浮能力; 很強的粘合作用;低鹽存在下,在較寬的pH (pH2~ 12)值范圍內(nèi)具有良好的穩(wěn) 定性;巴氏滅菌中具有良好的穩(wěn)定性;和槐豆膠、瓜爾豆膠配合使用時具有顯著 的增效作用。
瓜爾豆膠(Guargum)又稱瓜爾膠、胍膠,是從瓜爾豆中分離出來的一種可以 食用的多糖化合物,是已知最髙效的水溶性穩(wěn)定劑之一,具有增稠和穩(wěn)定的作用, 是由配糖鍵結(jié)合的半乳甘露聚糖組成的髙分子量水解膠體多糖。分子量約20 ~ 30 萬。
瓜爾豆膠為白色至淺黃褐色粉末。能夠分散在冷或熱的水中形成粘稠液,1% 的水溶液的粘度約4 ~5Pa . s,為天然膠中的最髙者。分散于冷水中24小時達(dá)到 最大粘度,加熱則迅速達(dá)到最髙粘度。水溶液為中性,pH6~ 8粘度最高。
海藻酸鈉(Sodium alginate)又稱藻元酸鈉,是在褐藻類海藻中提取出來的一 種多糖碳水化合物,其溶液具有很髙的表觀粘度,其缺點是化學(xué)穩(wěn)定性較差,可
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以用作穩(wěn)定劑、乳化劑、分散劑、膠凝劑、膜劑被等。
海藻酸鈉為白色或淡黃色粉末,幾乎無臭、無味。溶于水成粘稠的膠狀液體, 1%水溶液pH值為6 ~ 8。不溶于乙醇、乙醚、氣仿和PH值< 3的酸,粘度在pH6? 9時穩(wěn)定/加熱到80^以上則粘度降低。海藻酸鈉的水溶液與鈣離子接觸時形成 海藻酸鈣而形成凝膠,可以根據(jù)鈣離子的濃度使用不同種類的海藻種類、量、濃 度等來調(diào)節(jié)凝膠的強度。
竣甲基纖維素鈉(Sodium carboxymethylcellulose )是一種陰離子性髙分子物質(zhì)。 具有增稠、穩(wěn)定等作用。簡稱CMC-Na
羧甲基纖維素鈉為白色或淺黃色粉末,無臭、無味,有吸濕性。易分散于冷、 熱水中成粘稠液,1: 100的懸浮性水溶液的pH值為6.5 ~ 8.0,不溶于乙醇、乙醚、 丙酮等有機溶劑。分子量越大,分散性越好,pH值在4到11之間較穩(wěn)定〇 pH值 在3以下則成為游離酸,產(chǎn)生沉淀。羧甲基纖維素鈉的水溶液對熱不穩(wěn)定,其粘 度隨溫度的升高而降低。
澳酸丙二醇醋(Propylene glycol alginate)簡稱PGA,在食品中被用作穩(wěn)定劑、 增稠劑、乳化劑和消泡劑。
藻酸丙二醇酯為淡黃色粉末,稍有芳香味,易溶于冷水和溫水,不溶于甲醇、 乙醇、苯等有機溶劑。水溶液在60丈以下穩(wěn)定,煮沸則粘度大大降低。藻酸丙二 醇酯耐酸性好、抗鹽析性強。其添加量一般在食品的1.0%以下。
明膠(Gelatin)為動物的皮、骨軟、骨、韌帶等含有的膠原蛋白經(jīng)部分水解而 得到的髙分子多肽的髙聚合物。具有增稠、穩(wěn)定、澄清、發(fā)泡等作用。
明膠為白色或淡黃色、半透明、微帶光澤的薄片或粉粒,有特殊的臭味,潮濕 后易為細(xì)菌分解。不溶于冷水,但可以吸收510倍重量的冷水而膨脹軟化。溶于 熱水,冷卻后形成凝膠。不溶于乙醇、乙醚、氯仿等有機溶劑,但溶于醋酸、甘 油。純凈的食用級明膠本身是無毒的,所以使用中一般不受限制。
這些穩(wěn)定劑的分子結(jié)構(gòu)具有許多親水基團,如羥基、羧基、氨基等,能與水分 子發(fā)生作用,水化后,以分子狀態(tài)髙度分散于水中,形成了髙粘度的單相均勻分 散體系——大分子體系,有的穩(wěn)定劑可與蛋白質(zhì)的側(cè)鏈發(fā)生交聯(lián),有的穩(wěn)定劑分 子間也可以發(fā)生交聯(lián)并進一步卷曲形成髙級結(jié)構(gòu),整個體系成為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使顆 粒懸浮其中,從而達(dá)到良好的穩(wěn)定效果。
本試驗主要研究了黃原膠、瓜爾豆膠、CMC-Na、海藻酸鈉、PGA、明膠等懸 浮穩(wěn)定劑在蛋白飲料中的懸浮穩(wěn)定效果和用量。首先通過單獨試驗進行優(yōu)選,再
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按照均勻設(shè)計表進行復(fù)合實驗,選出懸浮穩(wěn)定效果較好的穩(wěn)定劑種類及復(fù)配組合, 使蛋白飲料具有較好的懸浮性能,為蛋白飲料的進一步研制打下基礎(chǔ)。
3.1.2材料與方法 3.1.2.1試驗材料
3.1.2.1.1食用鰱蛆河北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院工程繩養(yǎng)殖室養(yǎng)殖。
3.1.2.1.2食品膠均為食品級。
黃原膠:山東淄博中軒生物制品有限公司生產(chǎn),食品級;瓜爾豆膠:印度SHREE RAM生產(chǎn),食品級;海藻酸鈉:青島市水產(chǎn)實業(yè)總公司生產(chǎn),食品級;CMC-Na: 河南新鄉(xiāng)順達(dá)實業(yè)有限公司生產(chǎn),食品級;PGA:青島天潤來精細(xì)化工有限公司 生產(chǎn),食品級;明膠:河北省阜城縣明膠廠。
3.1.2.2試驗方法
蠅蛆置于食鹽水中,放置4~5小時,待其體內(nèi)代謝廢物排干凈后進行殺菌 處理,處理后用清水洗凈,然后烘干、粉碎、浸泡、膠體磨磨漿以及過濾后待用。 添加劑配成一定濃度的溶液加入蛆漿中攪拌均勻,添加劑用量按照均勻設(shè)計表設(shè) 計。懸浮性能利用強制分層法(1500轉(zhuǎn)/分鐘,離心5分鐘)確定。
3.1.3結(jié)果與分析 3.1.3.1單一穩(wěn)定劑懸浮性試驗 3.1.3.1.1黃原膠懸浮性試驗
表3-1黃原膠ft浮性實驗
Tab 3-1 The application experiment of Xanthan gum
編號黃原膠用量觀察結(jié)果粘度
10.07%明顯分層較小
20.09%明顯分層較小
30.11%稍有分層較小
40.13%稍有分層較小
50.15%不分層較小
60.17%不分層較小
結(jié)果分析:表3-1的試驗結(jié)果說明,黃原膠在蛋白飲料中的用量在0.15%以上 時達(dá)到了較好的懸浮效果。在此濃度下,飲料粘度較小,口感良好。此結(jié)果說明, 黃原膠在較低的濃度下具有較髙的懸浮能力,是本飲料一種較好的懸浮穩(wěn)定劑。 黃原膠良好的懸浮性能是和其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的,通常情況下,黃原膠有三種存在
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的分子狀態(tài):不規(guī)則線圈、雙螺旋和螺旋聚合體,而螺旋聚合體還可以進一步構(gòu) 成類似蜂窩狀的結(jié)構(gòu)。黃原膠這些髙級結(jié)構(gòu)形成的網(wǎng)絡(luò),不但可以控制液體的流 動,增加液體的粘度,而且還可以將固相顆粒束縛在它的網(wǎng)眼中,阻止它的沉絳, 從而賦予f黃原膠溶液良好的懸浮能力。
3.1.3.1.2瓜爾豆膠懸浮性試驗
表3-2瓜爾豆膠懸浮性試驗
Tab 3-2 The ^plication experiment of Guar gum
編號瓜爾豆膠用量觀察結(jié)果粘度
10.05%明顯分層較小
20.09%明顯分層較小
30.14%明顯分層較小
40.18%稍有分層稍大
50.22%稍有分層稍大
60.26%不分層較大
從表3-2結(jié)果看出,瓜爾豆膠在蛋白飲料中的用量需要在0.26%以上時才能達(dá) 到較好的懸浮效果,而此時粘度已經(jīng)較大,口感也不好。因此,單獨以瓜爾豆膠 為本飲料的穩(wěn)定劑,要達(dá)到較好的懸浮效果是困難的。瓜爾豆膠由甘露糖和半乳 糖組成,其主鏈?zhǔn)?hellip;1,4鍵連接的甘露聚糖,半乳糖側(cè)鏈經(jīng)p-1,6鍵與主鏈連 接,其側(cè)鏈較多,是已知最高效的水溶性穩(wěn)定劑之一。但是瓜爾豆膠支鏈分布不 是十分均,有相間的“光禿”鏈段,此外,它的支鏈較短,所以它形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)就有一些“漏洞”,因此,瓜爾豆膠的懸浮性能比黃原膠要差一些。
3.1.3.1.3海藻酸納懸浮性試驗
表3-3海藻II鈉憙浮性試驗
Tab 3-3 Hie q)plicadon experiment of Sodium alginate
編號海藻脧納用童觀察結(jié)果粘度
10.60%明顯分層較小
20.70%稍有分層較大
30.80%不分層很大
40.90%不分層很大
51.00%不分層很大
61.10%不分層很大
表3-3的結(jié)果顯示:單獨以海藻酸鈉作為穩(wěn)定劑,用量在0.80%以上時才能達(dá) 到較好的懸浮效果,而此時粘度已經(jīng)太大,口感較差6表3-3的結(jié)果說明單獨使用 海藻酸鈉,若想使懸浮效果和口感同時達(dá)到較好的結(jié)果是不可能的。海藻酸鈉為
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直鏈型髙分子碳水化合物,其溶液具有很高的表觀粘度,但是由于沒有明顯的側(cè) 鏈基團,因而,其懸浮性能相對較差。
3.1.3.1.4CMC-Na懸浮性試驗
-V"
表 3-4 CMC-Na 愚浮性試驗
Tab 3-4 The application expwiment of Sodium carboxymethylcellulose
編號CMC-Na用憊鴯結(jié)果粘度
10.40%明顯分層稍大
20.48%明顯分層較大
30.56%明顯分層較大
40.64%稍有分層很大
50.72%稍有分層很大
60.80%不分層很大
從表34結(jié)果看出,單獨使用CMC-Na作為穩(wěn)定劑時,其用量必須要大于0.72% 才能得到較好的懸浮效果,但是,在這個濃度下,飲料的粘度已經(jīng)太大,口感較 差。從試驗結(jié)果可以看出,本飲料單獨使用CMC-Na—種穩(wěn)定劑難以達(dá)到良好的 懸浮效果。
3.1.3.1.5PGA的懸浮性試驗
表3-5 PGA的懸浮性試驗
Tab 3-5 The application experiment of Propylene glycol alginate
編號PGA用量觀察結(jié)果粘度
10.10%明顯分層較小
20.15%明顯分層較小
30.30%明顯分層較小
40.45%明顯分層較小
50.60%稍有分層稍大
60.75%不分層稍大
從表3-5可以看出,單獨使用PGA作穩(wěn)定劑時,其用量要在0.75%以上時才能 達(dá)到較好的懸浮效果,但此時粘度稍大,口感不好。因此,單一使用PGA難以使 本飲料得到較好的懸浮效果。
3.1.3.1.6明膠的懸浮性試驗
表3-6的試驗結(jié)果表明,明膠作為本飲料的穩(wěn)定劑,用量在3.6%時,飲料已經(jīng) 粘稠的難以流動了,而此時,其懸浮性能仍然不好,離心過程中依然出現(xiàn)明顯分 層的現(xiàn)象。因此,明膠單獨作為穩(wěn)定劑用在本飲料中是不合適的。明膠為a -氨基 酸構(gòu)成的單股螺旋,含有很大比例的甘氨基,具有“毛發(fā)連段”和“光禿連段”,
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因此難以形成完好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而,單獨使用時不可能具有良好的懸浮性能。
表3-6明膠的懸浮性試驂
Tab 3-6 The ^plication experiment of Gelatin
,編號明膠用童觀察結(jié)果粘度
12.0%明顯分層較大
22.4%明顯分層較大
32.8%明顯分層較大
43.2%明顯分層很大
53.6%明顯分層很大
63.75%明顯分層很大
3.1.3.2兩種穩(wěn)定劑配合使用的懸浮性試驗 3.1.3.2.1黃原膠和瓜爾豆膠的懸浮性試驗
表3-7黃原膠和瓜爾豆膠的愚浮性試驗
Tab 3-7 The application experiment of Xanthan gum and Guar gum
編號黃原膠的用量瓜爾豆膠用量觀察結(jié)果粘度
10.06%0,08%明顯分層較小
20.07%0.11%不分層較小
30.08%0.07%稍有分層較小
40.09%0.10%不分層較小
50.10%0.06%不分層較小
60.11%0.09%不分層較小
表3-7的試驗結(jié)果表明,黃原膠和瓜爾豆膠配合使用時協(xié)同效果顯著,其最佳 組合為:黃原膠〇.〇7%+瓜爾豆膠〇_11%,在此濃度下,1500轉(zhuǎn)/分鐘,離心5分鐘, 飲料不再分層,而此時粘度不大,口感較好,因此黃原膠與瓜爾豆膠是使本飲料 達(dá)到良好懸浮效果的一個很好的組合,其最佳配比為7: 11。
3.1.3.2.2黃原膠和海藻酸納的懸浮性試驗
從表3-8可以看出,黃原膠和海藻酸鈉的復(fù)合試驗中,懸浮性能明顯由黃原 膠的用量決定,即,黃原膠的用量是決定其組合懸浮性能的主要因素。6個組合中, 以黃原膠〇.13%+海藻酸鈉0.15%的組合懸浮效果最好。但是,從黃原膠的單獨試 驗中我們已經(jīng)知道,單獨使用黃原膠0.15%便可使本飲料達(dá)到不分層的效果,因此, 在本飲料中,二者配合使用懸浮效果不是很好。
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表3-8黃原膠和海藻釀鈉的懸浮性試驗
Tab 3-8 The ^plication experiment of Xanthan gum and Sodium alginate
編號黃原膠用量海藻酸鈉用量觀察結(jié)果粘度
V0.08%0.14%明顯分層稍大
20.09%0.17%稍有分層較大
30.10%0.13%稍有分層稍大
40.11%0.16%稍有分層較大
50.12%0.12%稍有分層較大
60.13%0.15%不分層較大
3.1.3.2.3黃原膠和CMC-Na的懸浮性試驗
表3-9黃原膠和CMC-Na的A浮性試驗
Tab 3-9 The application experiment of Xanthan gum And Sodium caiboxymethylcellulose
編號黃原膠用量CMC-Na用量觀察結(jié)果粘度
10.07%0.21%明顯分層較小
20.08%0.27%明顯分層較小
30.09%0.19%明顯分層較小
40.10%0.25%稍有分層稍大
50.11%0.17%稍有分層較小
60.12%0.23%不分層稍大
表3-9的試驗結(jié)果表明,黃原膠和CMC-Na的復(fù)合試驗結(jié)果表明,隨著黃原 膠用量的增加,懸浮性能明顯增加,而且相關(guān)性十分明顯,因此,可以判斷黃原 膠用量是決定懸浮性能的主要因素,CMC-Na用量為次要因素。二者用量分別為 0.12%和0.23%時達(dá)到了較好的懸浮效果,但是,從黃原膠的單獨試驗中我們知道, 黃原膠使本飲料達(dá)到不分層的懸浮效果的濃度為0.15%,因此,二者的組配使用于 本飲料中效果不是十分理想。
3.1.3.2.4瓜爾豆膠和海藻酸鈉的懸浮性試驗
表3-10瓜爾豆膠和海藻酸鈉的愚浮性試驗
Tab 3-10 The application expaiment of Guar gum and Sodium alginate
編號瓜爾豆膠用纛海藻酸納用童觀察結(jié)果粘度
10.20%0.60%稍有分層很大
20.21%0.15%不分層很大
30.22%0.55%稍有分層很大
40.23%0.70%不分層很大
50.24%0.50%稍有分層很大
60.25%0.65%不分層很大
結(jié)果分析:單獨使用使飲料達(dá)到不分層時,瓜爾豆膠和海藻酸鈉的用量分別
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為0.26%和0.80%,而二者配合使用,使飲料不分層的濃度均已接近各自單獨使用 時的濃度,可見二者配合使用懸浮效果不好,而且,在此濃度下,粘度已經(jīng)很大, 幾乎難以流動了,所以二者組配不能使本飲料達(dá)到較好的懸浮效果。
3.1.3.2.5CMC-Na 和海藻酸鈉的懸浮性試驗
表3-11 CMC-N3和海藻酸鈉的ft浮性試驗
Tab 3-11 The ^plication experiment of Sodium caiboxy methly cellulose And Sodium alginate
編號CMC-Na用量海藻酸鈉用童釀結(jié)果枯度
10.30%0.80%稍有分層很大
20.35%0.95%不分層很大
30.40%0.75%稍有分層很大
40.45%0.90%不分層很大
50.50%0.70%明顯分層很大
60.55%0.85%不分層很大
由表3-11分析,CMC-Na與海藻酸鈉二者配合使用,懸浮性能明顯由海藻酸 鈉的用量決定,海藻酸鈉用量在0.80%以上的3個樣品均未出現(xiàn)分層現(xiàn)象,而用量 在0.80%以下(包括0.80%)的3個樣品中則2個稍有分層,1個明顯分層。此復(fù) 合試驗中,沒有分層的組合中海藻酸鈉的用量均在0.80%以上,而海藻酸鈉單獨使 用,在0.80%的濃度下已經(jīng)可以使本飲料達(dá)到不分層的懸浮效果了,可見二者在此 蛋白飲料中配合使用有減效作用。因此在本飲料中不宜使用二者組合。
3.1.3.3三種穩(wěn)定劑配合使用的懸浮性試驗
3.1.3.3.1黃原膠、瓜爾豆膠和海藻酸鈉的懸浮性試驗
表3-12瓜爾豆膠、黃原膠和海藤酸鈉的懸浮性試驗
Tab 3-12 The application experiment of Guar gum% Xanlhan gum and Sodium alginate
編號瓜爾豆膠用量黃原膠用量海藻酸納用量觀察結(jié)果粘度
10.01%0.03%0.07%明顯分層較小
20.02%0.05%0.10%明顯分層較小
30.03%0.07%0.06%明顯分層較小
40.04%0.02%0.09%明顯分層較小
50.05%0,04%0.05%稍顯分層較小
60.06%0.06%0.08%不分層較小
由表3-12分析,瓜爾豆膠、黃原膠和海藻酸鈉三種復(fù)合試驗的最佳組合為瓜 爾豆膠0.06%+黃原膠0.06%+海藻酸鈉0.08%。此時,1500轉(zhuǎn)/分鐘,離心5分 鐘,飲料不再分層,而且在此濃度下粘度較小,口感良好。可見三者配合使用有
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一定的增效作用,可使本飲料達(dá)到良好懸浮效果,其最佳配比為3: 3: 4。 3.1.3.3.2黃原膠、CMC-Na和海藻酸鈉的懸浮性試驗
表3-13黃原膠、CMC-Na和海藻酸鈉的鼉浮性試驗
Tab 3-13 The implication experiment of Xanthan gum Sodium% carboxy methly cellulose and Sodium alginate
編號黃原膠用量CMC-Na用量海藻酸鈉用量mmM粘度
10.05%0.17%0.19%明顯分層較小
20.06%0.19%0.22%明顯分層較小
30.07%0.21%0.18%明顯分層較小
40.08%0.16%0.21%稍顯分層較小
50.09%0.18%0.17%明顯分層較小
60.10%0.20%0.20%不分層稍大
由表3-13結(jié)果看出,黃原膠、CMC-Na和海藻酸鈉三者配合使用,其懸浮性 能主要由黃原膠決定,隨著黃原膠濃度的增加,飲料逐漸由明顯分層向不分層過 度。6個組合中,以黃原膠0.10%+CMC-N藻酸鈉0.20%的效果最好,但此時粘度 稍大,口感不是太好,而且三者配合使用未見增效,所以本組合用于本飲料中難 以達(dá)到較好的懸浮效果。
3.1.3.3.3黃原膠、瓜爾豆膠和CMC-Na的懸浮性試驗
表3-14黃原膠、瓜爾豆膠和CMC-Na的懸浮性試驗 Tab 3-14 The ^plication experiment of Xanthan gum% Guar gum and Sodium carboxymethylcellulose
編號黃原膠用量瓜爾豆膠用量CMC-Na的用量釀結(jié)果枯度
10.07%0.10%0.14%明顯分層較小
20.08%0.12%0.20%稍顯分層較小
30.09%0.14%0.12%稍顯分層較小
40.10%0.09%0.18%稍顯分層較小
50.11%0.11%0.10%不分層較小
60.12%0.13%0.16%不分層稍大
由表3-14的試驗結(jié)果看出,黃原膠、瓜爾豆膠和CMC-Na的復(fù)合試驗中,在 黃原膠0.11%+瓜爾豆膠0.11%+CMC-Na 0.10%的組合中飲料不再分層,而且粘度 不大。但是,黃原膠和瓜爾豆二者的復(fù)合試驗中,黃原膠〇.〇7%+瓜爾豆膠0.11% 組合便可使飲料不再分層,由此可見,黃原膠、瓜爾豆膠二者和CMC-Na配合使 用具有明顯的減效作用,不宜在本飲料中配合使用。
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3.1.4討論
本飲料以蠅蛆全物質(zhì)為原料制作飲料,因含有大量高分子物質(zhì),所以在一定程 度上增加了飲料的粘度。穩(wěn)定劑可以起到懸浮作用的一個原因就是因為它具有增 稠作用,因此穩(wěn)定劑的添加勢必再次增加飲料的粘度,如果對飲料粘度影響過大, 以至于在達(dá)到要求的懸浮性能以前就使粘度影響到了飲料的口感,那么,這樣的 穩(wěn)定劑或穩(wěn)定劑組合就不可以用于本飲料。
本飲料的特定情況要求選擇懸浮性髙,增稠作用小而且用量低的穩(wěn)定劑。食用家蠅養(yǎng)殖與蛋白飲料的研究,單獨 使用一種穩(wěn)定劑的試驗中,不分層狀態(tài)時的用量及粘度都比較好的只有黃原膠一 種,在較低的濃度和較小的粘度下便可以使飲料達(dá)到較好的懸浮效果,其它幾種 穩(wěn)定劑效果都不理想。
黃原膠在本飲料中具有良好的懸浮性能,主要基于兩個方面的原因,一個方 面是黃原膠特有的結(jié)構(gòu),另一個方面是因為黃原膠可以和本飲料中含有的殼聚糖 發(fā)生膠聯(lián),起到增效作用(何東保等,2001; Chia-Hong,1995)。
黃原膠由2.8份D-葡萄糖,3份D-甘露糖及2份D-葡萄糖醛酸組成的多糖類 髙分子化合物,分子量在1〇〇萬以上。其主鏈上每隔2個葡萄糖單體就有一個支 鏈,從而使得分子自身可以交聯(lián),纏繞成不規(guī)則線圈,分子間依靠氫鍵又可以形 成雙螺旋結(jié)構(gòu),雙螺旋結(jié)構(gòu)還可以進一步聚合成螺旋聚合體。這些超級結(jié)構(gòu)形成 的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不但可以抑制液體的流動,增加液體的粘度,而且還可以將固相 顆粒束縛在它的網(wǎng)眼中,阻止它的沉絳,從而賦予黃原膠溶液良好的懸浮能力。
殼聚糖是卜(1,4)-2-氨基-2-脫氧-D-葡萄糖的聚合物。酸性溶液中殼聚糖 帶正電荷,可與帶負(fù)電的陰離子多糖黃原膠發(fā)生膠聯(lián),主要是生成^…H和一 H兩種氫鍵。黃原膠分子鏈與殼聚糖分子鏈絞合在一起,使它們形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更 加完善,從而達(dá)到增效作用。
在兩種穩(wěn)定劑配合使用的穩(wěn)定性試驗中,以黃原膠和瓜爾豆膠的協(xié)同作用最明 顯,試驗結(jié)果表明,其最佳組合為:黃原膠〇.〇7%+瓜爾豆膠0.11%,在此濃度下, 飲料不再分層,而此時粘度不大,口感良好,因此黃原膠與瓜爾豆膠是使本飲料 達(dá)到良好懸浮效果的一個很好的組合,其最佳配比為7: 11。其它幾個組合沒有協(xié) 同作用,或者協(xié)同作用效果不明顯,懸浮效果較差。
黃原膠和瓜爾豆膠配合使用具有協(xié)同作用可以由它們的結(jié)構(gòu)來解釋。瓜爾豆膠 由甘露糖和半乳糖組成,其主鏈?zhǔn)荘 -1,4鍵連接的甘露聚糖,半乳糖側(cè)鏈經(jīng)P -1, 6鍵與主鏈連接,其側(cè)鏈較多,是已知最高效的水溶性穩(wěn)定劑之一。但是瓜爾豆膠
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支鏈分布不是十分均,具有“毛發(fā)鏈段”和“光禿鏈段",所以它形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)就有一些“漏洞'而黃原膠分子可以通過次級鍵嵌合于這些沒有支鏈的“光禿 鏈段”部分,把這些“漏洞”補好,使已有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加完善,從而達(dá)到增效 的作用。<
在3種穩(wěn)定劑配合使用的穩(wěn)定性試驗中,以瓜爾豆膠、黃原膠和海藻酸鈉三者 組合效果最為理想,其最佳組合為瓜爾豆膠0.06討黃原膠0.06%+海藻酸鈉0.08%〇 在此濃度下,飲料的懸浮能力很髙,而且粘度不大,口感良好??梢娙吲浜鲜?用協(xié)同效果顯著,是使本飲料達(dá)到良好懸浮效果的一個很好的組合,其最佳配比
為3: 3: 4 〇
6種穩(wěn)定劑中,黃原膠在蛋白飲料中懸浮能力最強,它與瓜爾豆膠有較好的協(xié) 同作用;瓜爾豆膠、黃原膠與海藻酸鈉組合在一起具有一定的協(xié)同增效作用。黃 原膠、瓜爾豆膠和CMC-Na三者配合使用時具有明顯的減效作用。
3.2食用家蠅蛋白飲料穩(wěn)定性研究
3.2.1引言
目前,在市場眾多的商品飲料中,多為植物性蛋白飲料、水果汁液飲料和乳飲 料,除乳制品以外的其它動物蛋白飲料十分少見,而僅有的這些動物蛋白飲料也 基本上都是以動物蛋白水解液調(diào)配而成,經(jīng)過這樣的處理,蛋白的生物活性或多 或少都受到了不同程度的破壞。動物蛋白不經(jīng)過水解處理而直接用于生產(chǎn)飲料少 有報道。以蠅蛆全物質(zhì)為原料研制蛋白飲料尚未見報道。
動物蛋白不經(jīng)過水解處理而直接用于飲料制作,其成分復(fù)雜,各成分之間相互 作用,容易發(fā)生凝聚,穩(wěn)定比較困難。所以穩(wěn)定性是蛋白飲料開發(fā)研制的技術(shù)關(guān) 鍵。本試驗針對這一關(guān)鍵,旨在篩選出優(yōu)良的蛋白飲料穩(wěn)定劑,為后期蛋白飲料 的研制鋪平道路。
3.2.2材料與方法
3.2.2.1 材料
3.2.2.1.1食用蜆蛆
河北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院工程蠅養(yǎng)殖室養(yǎng)殖。
3.2.2.1.2食品膠 同 3.1.2.1
-34-
3.2.2.1.3其它添加物
檸檬酸,白砂糖為市售,食品級。
3.2.2.2 方法
蠅蛆處理同4.2.2。在兩因素組合試驗中使用2因素3水平全面試驗的方法設(shè) 計添加劑用量;3因素組合和4因素組合試驗中利用Lg (34)確定添加劑用量。添 加劑及其它一些配料分次加入繩蛆漿中并攪拌均勻,均質(zhì),巴氏滅菌,密封,保 存,觀察,記錄,確定穩(wěn)定效果。
3.2.3結(jié)果與分析
3.2.3.1兩種穩(wěn)定劑配合使用的兩因棄三水平全面試驗
3.2.3.1.1瓜爾豆膠與CMC-Na的穩(wěn)定性試驗
表3-15瓜爾豆膠與CMC-Na的||定性實驗 Tab 3-15 The stablity experiment of Guar gum Sodium carix>xy and methly cellulose
編號瓜爾豆膠用量CMC-Na用量穩(wěn)定時間(矣天)粘度
10.26%0.32%1較小
20.26%0.34%1較小
30.26%0,36%1稍大
40,28%0.32%1較小
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較大
從表3-15可以看出,試驗過程中,穩(wěn)定時間最長的為6號和9號,均為5天。 粘度6號為稍大,9號為較大,口感都已不同程度的受到了影響。因此,瓜爾豆膠 和CMC-Na配合使用于本飲料中穩(wěn)定效果不是很好。
3.2.3.1.2瓜爾豆膠與PGA的穩(wěn)定性試驗
通過對表3-16分析,瓜爾豆膠和PGA二者配合使用,用量分別在0.34%和 0.20%以上時粘度開始稍大,口感較差。它們的濃度分別在0.36%和0.22%以上時, 粘度開始較大,可是,即便粘度較大的情況下,依然不能使飲料長時間穩(wěn)定,所 以二者的組配不宜在本飲料中使用。
•35-
表3-16瓜爾豆膠與PGA的穩(wěn)定性試驗 Tab 3-16 The stablity cxpaiment of Guar gum and Propylene glycol alginate
編號瓜爾豆膠用量PGA用童穩(wěn)定時間(名天)粘度
10.32%0.20%1較小
2 ,0.32%0.22%1較小
30.32%0.24%1較小
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較大
90.36%0.24%1較大
3.2.3.1.3瓜爾豆膠與明膠的穩(wěn)定性試驗
表3-17瓜爾豆膠與明膠的祿定性試被
Tab 3-17 The stablity experiment of Guar gum and Gelatin
編號瓜爾豆膠用量明膠用量穩(wěn)定時間(<天)粘度
10.32%0.50%1較小
20.32%0.55%1較小
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較大
從表3-17可以看出,瓜爾豆膠和明膠二者配合使用,它們的濃度分別為0.36% 和0.60%時,粘度開始較大,而此時,飲料穩(wěn)定時間依然只有4天,所以本飲料中 使用二者的組配難以達(dá)到良好的穩(wěn)定效果。
3.2.3.1.4海藻酸鈉與CMC-Na的穩(wěn)定性試驗
從表3-18可以看出,海藻酸鈉與CMC-Na配合使用,用量分別在0.24%和0.28% 以上時可以穩(wěn)定8天左右,但此時粘度較大,口感較差,因此,僅使用二者作為 本飲料的穩(wěn)定劑難以達(dá)到較好的效果。
-36-
表3-18海藻黢鈉與CMC-Na的穩(wěn)定性試驗 Tab 3-18 The stablity experiment of Sodium alginate and Sodium carboxymethylcellulosc
編號海藻酸鈉用貴CMC-Na用置穩(wěn)定時間(矣天)粘度
10.20%0.28%2較小
2* 0.20%0.30%2較小
30.20%0.32%3較小
40.22%0.28%3稍大
50.22%0.30%3稍大
60.22%0.32%5較大
70.24%0.28%8較大
80.24%0.30%8較大
90.24%0.32%8較大
i.2.3.1.5CMC-Na與PGA的穩(wěn)定性試驗
表3-19的試驗結(jié)果表明,CMC-Na與PGA二者配合使用,它們的濃度分別為 0.46%和0.30%時,粘度開始較大,而此時,飲料的穩(wěn)定時間依然超不過1天,所 以二者的組配不宜在本飲料中使用。
表3-19 CMC-Na與PGA的性試驗 Tab 3-19 The stablity experiment of Sodium carboxymethylcellulose and Propylene glycol alginate
編號CMC-Na用量PGA用董穩(wěn)定時間(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較大
60.46%0.32%1較大
70.48%0.28%1較大
80.48%0.30%1較大
90.48%0.32%1較大
3.2.3.1.6 CMC-Na與明膠的穩(wěn)定性試驗
表3-20分析:CMC-Na與明膠的穩(wěn)定性試驗表明,二者用量分別為0.46%和 1.40%時,粘度開始顯大,而且口感也開始變差,但此時僅能穩(wěn)定1天,當(dāng)用量進 一步增加,粘度變的較大時,穩(wěn)定的天數(shù)也只能增加到4天,由此可見,CMC-Na 與明膠作為本飲料的穩(wěn)定劑想要達(dá)到較好的穩(wěn)定效果是不可能的。
-37-
表3-20 CMC-Na與明膠的穩(wěn)定性試驗
Tab 3-20 The stablity experiment of Sodium carboxy methly cellulose and Gelatin
編號CMC-Na用量明膠用量穩(wěn)定時間(矣天)粘度
1 ./0.44%1.40%1較小
20.44%1.50%1較小
30.44%1.60%1較小
40.46%1.40%1稍大
50.46%1.50%2較大
60.46%1.60%4較大
70.48%1.40%3較大
80.48%1.50%4較大
90.48%1.60%4較大
3.2.3.1.7 PGA與明膠的穩(wěn)定性試驗
從表3-21可以看出,PGA與明膠二者配合使用時,食用家蠅養(yǎng)殖與蛋白飲料的研究,它們的濃度分別達(dá)到0.40% 和1.60%時,粘度開始很大,而此時,不足1天,飲料便明顯出現(xiàn)清液,所以二者 的組配不宜在本飲料中使用。
表3-21 PGA與明膠的穩(wěn)定性試賒
Tab 4-7 The stablity experiment of Propylene glycol alginate and Gelatin
編號PGA用量明膠用量穩(wěn)定時間(<天)粘度
10.36%1.40%1稍大
20.36%1.50%1稍大
30.36%1.60%1較大
40.38%1.40%1稍大
50.38%1.50%1較大
60.38%1.60%1較大
70.40%1.40%1較大
80.40%1.50%1較大
90.40%1.60%1很大
3.2.3.2三種穩(wěn)定劑配合使用的三因索三水平正交試驗 3.2.3.2.1黃原膠瓜爾豆膠與海藻酸鈉的穩(wěn)定性試驗
從表3-22可以看出,黃原膠,瓜爾豆膠與海藻酸鈉三者配合使用過程中,溶 液粘度明顯受海藻酸鈉濃度影響。而穩(wěn)定天數(shù)也明顯與海藻酸鈉濃度及溶液粘度 相關(guān)。粘度較小的1號和6號穩(wěn)定天數(shù)分別只有2天和4天;粘度稍大的2號,4 號和8號穩(wěn)定天數(shù)分別為5天,7天和14天;粘度較大的樣品穩(wěn)定時間最長達(dá)到 了 27天;7號粘度為9個樣品中最大的,其穩(wěn)定時間也最長,為55天,但其粘度
-38-
很大,口感較差。從本試驗結(jié)果看來,黃原膠,瓜爾豆膠與海藻酸鈉三者組合在 本飲料中使用不會得到理想的結(jié)果。
表3-22黃黡膠瓜爾豆膠與海麄黢鈉的%定性試驗
Tab 3-22 The stablity e^)eriment of Xanthan gum Guar gum and Sodium alginate
編號黃原膠用量瓜爾豆膠用量海藻酸鈉用量穩(wěn)定時間(在天)粘度
10,02%0.04%0.20%2較小
20.02%0.06%0.25%5稍大
30.02%0.08%0.30%19較大
40.04%0.04%0.25%7稍大
50.04%0.06%0.30%27較大
60.04%0.08%0.20%4較小
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較大
3.2.3.2.2黃原膠海藻酸鈉與CMC-Na的穩(wěn)定性試驗
表3-23黃原膠海麄釀鈉與CMC-Na的德定性試驗
Tab 3-23 The stablity e^eriment of Xanthan gum Sodium alginate
and Sodium carboxymethylcellulose
編號黃原膠用童海奠酸納用量CMC-Na用量穩(wěn)定時間(<天)粘度
10.04%0.10%0.12%3較小
20.04%0.15%0.16%7較小
30.04%0.20%0.20%15較小
40.06%0.10%0.16%7較小
50.06%0.15%0.20%20較小
60.06%0.20%0.12%40較小
70.08%0.10%0.20%15較小
80.08%0.15%0.12%60較小
90.08%0.20%0.16%72稍大
表3-23分析:黃原膠海藻酸鈉與CMC-Na的穩(wěn)定性試驗表明,三者配合使用 增效作用顯著,在較小的濃度下,產(chǎn)生了較大的懸浮能力。對于6號,當(dāng)用量分 別為0.06%,0.20%和0.12%時,穩(wěn)定時間達(dá)到了 40天,而8號穩(wěn)定天數(shù)更是達(dá)到 了 60天,9號穩(wěn)定時間最長,為72天,比8號長了 12天,但是粘度稍大,口感 不是很好,所以,從本試驗來看,8號,即黃原膠,海藻酸鈉與CMC-Na的用量 分別為0.08%,0.15%和0.12%時,口感良好,為9個組配中的最優(yōu)選擇。
-39-
表3-25黃黡膠,海藏酸鈉與CMC-Na的正交試臉結(jié)果及極差分析
Tab 3-25 The result of the orthogonal test and the range analysis of Xanthan gum Sodium alginate and Sodium carboxymethylcellulose
編號ABC評分指標(biāo).總分
黃原膠海藻酸鈉CMC-Na穩(wěn)定時間粘度
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較佳條件AaBA
R21.019.05.4
穩(wěn)定時間(天)>6045^6030-45<30
(滿分為56分)46-5040-4530-39<30
粘度較小稍大較大很大
(滿分為50分)45-5035-4430-34<30
表3-24飲料評分參考標(biāo)準(zhǔn) Tab 3-24 The mark standard for the drink
項目評分標(biāo)準(zhǔn)
為了確定出一個更好的用量組配,對黃原膠,海藻酸鈉與CMC-Na這一較好 組合進行評分以確定最適用量。按照評分標(biāo)準(zhǔn)(表3-24) 這一組合進行評定(見 表3-25),穩(wěn)定時間(50%)與粘度(50%)之和即為評定結(jié)果。
根據(jù)表3-25中的極差分析結(jié)果可知,黃原膠海藻酸鈉與CMC-Na的用量, 三個因素中,黃原膠是決定穩(wěn)定性的主要因素,海藻酸鈉的作用次之,CMC-Na 的用量對穩(wěn)定性的影響作用最小。通過對數(shù)據(jù)的分析,得出最佳組配為A3B3Q, 即,黃原膠 0.08% + 藻酸鈉 0.20% + CMC-Na 0.12% 〇
黃原膠用量對飲料的穩(wěn)定性影響的作用在三者中最大,這和黃原膠良好的懸浮 性能是分不開的。黃原膠主分子自身可以交聯(lián),纏繞成不規(guī)則線圈,分子間依靠 氫鍵又可以形成雙螺旋結(jié)構(gòu),雙螺旋結(jié)構(gòu)還可以進一步聚合成螺旋聚合體。這些
-40-
超級結(jié)構(gòu)形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不但可以抑制液體的流動,增加液體的粘度,而且 還可以將固相顆粒束縛在它的網(wǎng)眼中,阻止它的沉絳,從而賦予黃原膠溶液良好 的懸浮能力;酸性溶液中殼聚糖帶正電荷,可與帶負(fù)電的陰離子多糖黃原膠發(fā)生 膠聯(lián),主姜是生成一0…H和一N…H兩種氫鍵。黃原膠分子鏈與殼聚糖分子鏈 絞合在一起,使它們形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加完善,從而達(dá)到增效作用。
3.2.3.2.3黃原膠、海藻酸鈉與PGA的穩(wěn)定性試驗
從表3-26的試驗結(jié)果可以看出,黃原膠的用量是影響飲料的粘度和穩(wěn)定時間 的主要因素,海藻酸鈉的作用次之,PGA的作用最小。飲料的穩(wěn)定時間與飲料的 粘度密切相關(guān),粘度較小的5個樣品穩(wěn)定時間均在2天之內(nèi),6號,7號,8號,9 號,4個粘度稍大的組合,穩(wěn)定時間明顯延長,均在10天以上。因此,使用黃原 膠、海藻酸鈉與PGA的組合,要在較小的粘度下達(dá)到較長的穩(wěn)定時間是不可能的。
表3-26黃甩膠海藻釀鈉與FGA的旗定性試驗
Tab 3-26The stablity experiment of Xanthan gum Sodium alginateand Propylene glycol alginate
編號黃原膠海藻酸納用量PGA用貴穩(wěn)定時間(<天)粘度
10.06%0.08%0.04%1較小
20.06%0.12%0.06%2較小
30.06%0.16%0.08%2較小
40.08%0.08%0.06%2較小
50.08%0.12%0.08%2較小
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瓜爾豆膠海藻黢鈉與CMC-Na的穩(wěn)定性試驗
表3-27瓜爾豆膠海藻酸鈉與CMC-Na的穩(wěn)定性試驗 Tab 3-27 The stablity experiment of Guar gum Sodium alginateand Scxlium carboxymethylcellulose
編號瓜爾豆膠用量海藻酸納用量CMC-Na用量穩(wěn)定時間(矣天)粘度
10.05%0.18%0.08%1較小
20.05%0.20%0.10%1較小
30.05%0.22%0.12%1較小
40.07%0.18%0.10%1較小
50.07%0.20%0.12%1較小
60.07%0.22%0.08%1較小
70.09%0.18%0.12%1較小
80.09%0.20%0.08%2稍大
90.09%0.22%0.10%2稍大
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表3-27分析可知,瓜爾豆膠海藻酸鈉與CMC-Na三者配合使用穩(wěn)定效果較差, 1-7號樣品粘度較小,穩(wěn)定時間均不足1天。8號和9號,粘度開始稍大,但穩(wěn)定 天數(shù)也依然只有2天,所以瓜爾豆膠,海藻酸鈉與CMC-Na配合使用,穩(wěn)定性能 不是很好/用于本飲料中難以達(dá)到良好的穩(wěn)定效果。
3.2.3.2.5瓜爾豆膠海蒎酸鈉與PGA的路定性試驗
從表3-28的試驗結(jié)果可以看出,瓜爾豆膠海藻酸鈉與PGA三者配合使用效 果不是很好,飲料粘度較大,口感較差,而穩(wěn)定天數(shù)最長為15天,難以達(dá)到要求, 因此,使用瓜爾豆膠,海藻酸鈉與PGA三者組合作為本飲料的穩(wěn)定劑難以達(dá)到理 想的效果。
表3-28瓜爾笠膠海靝酸鈉與PGA的It定性試驗
Tab 3-28 The stablity experiment of Guar gum Sodium alginate and Propylene glycol alginate
編號瓜爾豆膠用量海藻酸袖用量PGA用量穩(wěn)定時間(<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較大
40.18%0.20%0.04%13較大
50.18%0.24%0.06%14較大
60.18%0.28%0.02%15較大
70.22%0.20%0.06%15較大
80.22%0.24%0.02%15默
90.22%0.28%0.04%15默
3.2.3.2.6瓜爾豆膠海藻釀鈉與明膠的穩(wěn)定性試驗
表3-29瓜爾S膠海藻酸鈉與明膠的穩(wěn)定性試驗
Tab 3-29 The stablity exp^iment of Guar gum Scxlium alginate and Geladn
編號瓜爾豆膠用量海藻酸鈉用量明膠用量穩(wěn)定時間(在天)粘度
10.10%0.12%0.20%1較小
20.10%0.16%0.30%1較小
30.10%0.20%0.40%1稍大
40.14%0.12%0.30%1較大
50.14%0.16%0.40%1較大
60.14%0.20%0.20%1較大
70.18%0.12%0.40%1較大
80,18%0.16%0.20%1較大
90.18%0.20%0.30%1較大
表3_29的試驗結(jié)果表明,瓜爾豆膠海藻酸鈉與明膠三者配合使用穩(wěn)定效果較
•42-
差,粘度雖然已經(jīng)很大,但是穩(wěn)定時間均不足1天,所以瓜爾豆膠,海藻酸鈉與 明膠的組合不宜在本飲料中使用。
3.2.3.2.7瓜爾豆膠CMC-Na與PGA的穩(wěn)定性試驗
從表3-30可以看出,瓜爾豆膠CMC-Na與PGA三者配合使用過程中,穩(wěn)定 性能較差,即使是粘度已經(jīng)稍微顯大大8號和9號,不足1天也會于底部出現(xiàn)細(xì) 小沉淀。從本試驗看來,瓜爾豆膠CMC-Na與PGA三者組合難以使本飲料達(dá)到 較好的穩(wěn)定狀態(tài)。
表3-3G瓜爾豆膠CMC-Na與PGA的穰定性試驗 Tab 3-30 The stablity experiment of Guar gum Sodium carboxy methly cellulose and Propylene glycol alginate
編號瓜爾豆膠用薰 CMC-Na用量PGA用量 穩(wěn)定時間(矣天)枯度
10.14%0.20%0.02%1較小
20.14%0.24%0.04%1較小
30.14%0.28%0.06%1較小
40.18%0.20%0.04%1較小
50.18%0.24%0.06%1較小
60.18%0.28%0.02 呢1較小
70.22%0.20%0.06%1較小
80.22%0.24%0.02%1稍大
90.22%0.28%0.04%1稍大
3.2.3.2.,8瓜爾豆膠CMC-Na與明膠的穩(wěn)定性試驗
表3-31瓜爾S膠CMC-Na與明膠的H定性試驗
Tab 3-31 The stablity experiment of Guar gum Sodium
carboxy methly cellulose and Gelatin
編號瓜爾豆膠用量CMC-Na用置明膠用量穩(wěn)定時間(<天)粘度
10.12%0.24%0.10%1較小
20.12%0.28%0.20%1較小
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較大
80.20%0.28%0.10%1較大
90.20%0.30%0.20%1較大
表3-31分析:瓜爾豆膠CMC-Na與明膠的穩(wěn)定性試驗表明,三者配合使用穩(wěn)
-43-
定效果較差,即使溶液粘度較大的情況下懸浮性能依然較差,不足1天便會于底 部出現(xiàn)細(xì)小沉淀。所以瓜爾豆膠,CMC-Na與明膠的組合不宜在本飲料中使用。
3,2.3.2.9瓜爾豆膠PGA與明膠的穩(wěn)定性試驗
從表3-32可以看出,瓜爾豆膠PGA與明膠三者配合使用穩(wěn)定效果較差,1天 內(nèi)全都會于底部出現(xiàn)細(xì)小沉淀。所以在本飲料中使用瓜爾豆膠PGA與明膠三者的 組合難以達(dá)到良好的效果。
表3-32瓜爾S膠PGA與明膠的H定性試雄
Tab 3-32 The stabKty experiment of Guar gum Propylene glycol alginate and Gelatin
編號瓜爾豆膠用量PGA用量明膠用量穩(wěn)定時間(矣天)粘度
10.14%0,02%0.40%1較小
20.14%0,04%0.50%1較小
30.14%0.06%0.60%1較小
40,18%0.02%0.50%1較小
50.18%0.04%0.60%1較小
60.18%0.06%0.40%1較小
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海藻酸鈉CMC-Na與PGA的穩(wěn)定性試驗
表3-33海藻酸鈉CMC-Na與PGA的穩(wěn)定性試驗
Tab 3-33 The stablity experiment of Sodium alginate Sodium carboxy
methly cellulose and Propylene glycol alginate
編號海藻酸納用量CMC-Na用量PGA用量穩(wěn)定時間(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較大
40,28%0.24%0.06%5較大
50.28%0.28%0.08%3較大
60.28%0.32%0.04%13較大
70.32%0.24%0,08%5較大
80.32%0.28%0.04%20很大
90.32%0.32%0,06%32很大
表3-33的試驗結(jié)果表明,海藻酸鈉CMC-Na與PGA三者配合使用穩(wěn)定效果 不是很好,食用家蠅養(yǎng)殖與蛋白飲料的研究,在低粘度下這一組合難以達(dá)到較好的穩(wěn)定效果。在本試驗中,雖然最 長穩(wěn)定時間達(dá)到了 32天,可是此時的粘度已經(jīng)很大,口感已經(jīng)受到嚴(yán)重影響,所
-44 -
以海藻酸鈉,CMC-Na與PGA的組合難以使本飲料在較低的粘度下達(dá)到較好的穩(wěn) 定狀態(tài)。
3.2.3.2.11海藻酸鈉CMC-Na與明膠的穩(wěn)定性試驗
從表3:34可以看出,海藻酸鈉CMC-Na與明膠三者配合使用穩(wěn)定效果較差, 盡管將溶液的粘度調(diào)到較大范圍,但其懸浮性能卻較差,在1日內(nèi)就出現(xiàn)上清液。 所以海藻酸鈉,CMC-Na與明膠的組合難以使本飲料得到較長時間的穩(wěn)定,不宜 在本飲料中使用。
表3-34海藻酸鈉CMC-Na與明膠的穩(wěn)定性試驗 Tab 3-34 The stablity expCTiment of Sodium alginate Sodium caiboxymethylcellulose and Gelatin
編號海藻酸鈉用量 CMC-Na用量明膠用釐穩(wěn)定時間(矣天)粘度
10.24%0.24%0.30%1較小
20.24%0.28%0.40%1較小
30.24%0.32%0.50%1較小
40.28%0.24%0.40%1較小
50.28%0.28%0.50%1較小
60.28%0.32%0.30%1較大
70.32%0.24%0.50%1稍大
80.32%0.28%0.30%1較大
90.32%0.30%0.40%1較大
3.2.3.2,.12 CMC-NaPGA與明膠的穩(wěn)定性試驗
表3-35 CMC-Na PGA與明膠的穩(wěn)定性試驗
Tab 3-35 The stablity experiment of Sodium carboxymethylcellulose
Propylene glycol alginate and Gelatin
編號CMC-Na用量PGA用釐明膠用量穩(wěn)定時間(矣天)枯度
10.28%0.04%0.50%1較小
20.28%0.08%0.60%1較小
30.28%0.12%0.70%1較小
40.32%0.04%0.60%1較小
50.32%0.08%0.70%1較小
60.32%0.12%0.50%1較小
70.36%0.04%0.70%1較小
80.36%0.08%0.50%1較小
90.36%0.12%0.60%1稍大
由表3-35結(jié)果分析,CMC-NaPGA與明膠組合在本飲料中穩(wěn)定效果較差,尤 其是懸浮性能,在試驗過程中,所有樣品數(shù)小時內(nèi)便會于底部出現(xiàn)細(xì)小的白色沉
-45-
淀,而且在其頂部還有清液出現(xiàn)。故本飲料中使用CMC-Na,PGA與明膠三者的 組合效果欠佳。
3.2.3.3四種穩(wěn)定劑配合使用的四因棄三水平正交試驗
3.2.3.3.^黃原膠瓜爾豆肢海藻酸鈉與CMC-Na的穩(wěn)定性試驗
表3-36黃服膠瓜爾豆膠海藻酸鈉與CMC-Na的H定性試》
Tab 3-36 The stablity experiment of Xanthan gum Guar gum
Sodium alginate and Sodium carfooxymethylcellulose
編號黃原膠用量瓜爾豆膠用董海藻酸鈉用置CMC-Na用量穩(wěn)定時間(名天)粘度
10.03%0.03%0.06%0.08%1較小
20.03%0.05%0.08%0.10%1較小
30.03%0.07%0.10%0.12%1較小
40.05%0.03%0.08%0.12%1較小
50.05%0.05%0.10%0.08%1較小
60.05%0.07%0.06%0.10%1較小
70.07%0.03%0.10%0.10%2較小
80.07%0.05%0.06%0.12%2稍大
90.07%0.07%0.08%0.08%2稍大
從表3-36結(jié)果看出,黃原膠瓜爾豆膠海藻酸鈉與CMC-Na的穩(wěn)定性試驗中, 四者配合使用熱穩(wěn)定性欠好,巴氏滅菌后不足1小時,1-9號均出現(xiàn)了凝聚現(xiàn)象, 經(jīng)搖動凝聚物可以散開,但It存期1日內(nèi),第1-6號便出現(xiàn)大量清液,第7-9號在 第2日也出現(xiàn)了約lcm的清液。所以黃原膠,瓜爾豆膠,海藻酸鈉與CMC-Na的 組合不宜在本飲料中使用。
3.2.3.3.2黃原膠瓜爾豆膠海藻黢鈉與PGA的穩(wěn)定性試驗
表3-37黃原膠瓜爾豆膠海藻酸鈉與PGA的穩(wěn)定性試驗
Tab 3-37 TTie stablity experiment of Xanthan gum Guar gum
Sodium alginate and Propylene glycol alginate
編號黃原膠用量瓜爾豆膠用量海藻酸鈉用量PGA用董穩(wěn)定時間(矣天)粘度
10.04%0.04%0.08%0.04%1較小
20.04%0.06%0.12%0.06%13較小
30.04%0.08%0.16%0.08%33稍大
40.06%0.04%0.12%0.08%33較小
50.06%0.06%0.16%0.04%35稍大
60.06%0.08%0.08%0.06%13較小
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-
從表3-37結(jié)果看出,黃原膠瓜爾豆膠海藻酸鈉與PGA組合在本飲料中穩(wěn)定 效果良好,尤其是懸浮性能,在較低的粘度下便能產(chǎn)生較大懸浮能力。本試驗中, 穩(wěn)定時間最長的第9號穩(wěn)定時間達(dá)到了 48天,只是粘度稍大,口感稍差;第3、5 和7號穩(wěn)是天數(shù)分別達(dá)到了 33天、35天和37天,口感效果接近第9號。第4號 穩(wěn)定時間長達(dá)33天,粘度較小,口感較好。因此,在本飲料中使用黃原膠,瓜爾 豆膠,海藻酸鈉與PGA四者的組合,9個樣品中,以第4號,黃原膠0.06%+瓜 爾豆膠0.04% +海藻酸鈉0.12% + PGA0.08%的組合效果最佳。
為了確定最優(yōu)組配,對這一組合的試驗結(jié)果進行評分和極差分析(表3-38)。 評分標(biāo)準(zhǔn)參照表3-24〇
表3-38黃原膠瓜爾豆膠海藻酸鈉與FGA的正交試驗結(jié)果及極差分析
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
編號ABCD評分指標(biāo)總分
黃原膠瓜爾豆膠海藻酸鈉PGA穩(wěn)定時間枯度
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較佳條件A2B3C2D3
R9.44.313.03.8
通過對上述數(shù)據(jù)處理和分析,得出如下結(jié)論:因素的主次順序為C > A > B > D, 即,海藻酸鈉用量對飲料穩(wěn)定性的影響最大,其次為黃原膠和瓜爾豆膠,PGA用 量對飲料穩(wěn)定性的影響作用最小。由極差分析確定的最優(yōu)組合為A2B3C2D3,即: 黃原膠0.06%+瓜爾豆膠0.08%+海藻酸鈉0.12% +PGA 0.08% 〇 3.2.3.3.3黃原膠、瓜爾豆膠、CMC-Na與PGA的穩(wěn)定性試驗
表3-39結(jié)果顯示:黃原膠瓜爾豆膠CMC-Na與PGA的穩(wěn)定性試驗中,四者 配合使用熱穩(wěn)定性效果不太理想,巴氏滅菌過程中都不同程度的出現(xiàn)了凝聚現(xiàn)象,
-47-
后經(jīng)搖動凝聚物不易散開,所以黃原膠,瓜爾豆膠,CMC-Na與PGA的組合不宜 在本飲料中使用。
褻3-39黃厚膠瓜爾豆膠CMC-Na與PGA的植定性試驗 … Tab3-39 The stablity expmment of Xanthan gum Guar gum Sodium carboxy methly cellulose and Propylene glycol alginate
編號黃原膠用量瓜爾豆膠用量CMC-Na用量?〇八用量穩(wěn)定時間(矣天)粘度
10.02%0.04%0.08%0.04%1較小
20.02%0.06%0.10%0.06%1較小
30.02%0.08%0.12%0.08%1較小
40.04%0.04%0.10%0.08%1較小
50.04%0.06%0.12%0.04%1較小
60.04%0.08%0.08%0.06%1較小
70.06%0,04%0,12%0.06%1較小
80.06%0.06%0.08%0.08%1較小
90.06%0.08%0,10%0.04%1較小
3.2.3.3.4黃原膠海蒗_鈉CMC-Na與PGA的穩(wěn)定性試驗
表3-40黃JS膠海藻酸鈉CMC-Na與PGA的定性試驗 Tab 3-40 The stablity experiment of Xanthaa gum Sodium alginate Sodium carboxymethylcellulose and Propylene glycol alginate
編號黃原膠用量海藻酸鈉用量CMC-Na用量PGA用量穩(wěn)定時間(<天)粘度
10.04%0.12%0.12%0.04%1較小
20.04%0.16%0.16%0.06%5較小
30.04%0.20%0.20%0.08%29較小
40.06%0.12%0.16%0.08%8較小
50.06%0.16%0.20%0.04%29較小
60.06%0.20%0.12%0,06%36稍大
70.08%0.12%0.20%0.06%36較小
80.08%0.16%0.12%0.08%68較小
90.08%0.20%0.16%0.04%75稍大
從上表3~40結(jié)果看出,黃原膠、海藻酸鈉、CMC-Na與PGA四者的組合穩(wěn)定 性效果比較理想,尤其是懸浮性能,在較低的粘度下便能產(chǎn)生較大的懸浮能力。 本試驗中,穩(wěn)定時間最長的第9號穩(wěn)定時間長達(dá)75天,唯粘度偏大,口感遜色, 第8號穩(wěn)定時間達(dá)68天,粘度相對較小,口感良好。因此,本飲料中使用黃原膠, 海藻酸鈉,CMC-Na與PGA四者作為穩(wěn)定劑,在9個組合中,第8號,黃原膠0.08% + 海藻酸鈉 0.16% + CMC-Na 0.12% + PGA 0.08% 為較為理想。
表3-41的極差分析結(jié)果表明,黃原膠海藻酸納CMC-Na與PGA的用量對飲 料穩(wěn)定性的作用大小的次序為:黃原膠 > 海藻酸鈉> CMC-Na >PGA。四者當(dāng)中,
-48 -
黃原膠用量對飲料穩(wěn)定性的影響最大,其次為海藻酸鈉和CMC-Na的用量,食用家蠅養(yǎng)殖與蛋白飲料的研究,PGA 用量對飲料穩(wěn)定性的影響作用最小。通過極差分析確定的最優(yōu)組合為A3B2C3D3, 即:黃原膠 〇.〇8%+海藻酸鈉 0• 16%+CMC-Na0.20%+PGA0.08%。
表3-41黃黡膠海麄酸鈉CMC-Na與PGA的正交試驗結(jié)果及極差分析 Tab 3-41 The result of the orthogonal test and the range analysis of Xanthan gum Sodium alginate Sodium carboxymethylcellulose and Propylene glycol alginate
編號ABCD評分指標(biāo)_ 總分
黃原膠海藻酸鈉CMC-NaPGA穩(wěn)定時間 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較佳條件AJB2CJD3
R25.612.48.77.6
3.2.3.3.5黃原膠海藻酸鈉CMC-Na與明膠的穩(wěn)定性試驗
表3-42黃廉膠海藻酸鈉CMC-Na與明膠的穩(wěn)定性試驗
Tab 3-42 The stablity experim^it of Xanthan gum Sodium alginate Sodium carboxy
methly cellulose Propylene glycol alginate and Gelatin
編號黃原膠用童海藻酸鈉用量CMC-Na用量明膠用量穩(wěn)定時間(矣天)粘度
10.04%0.12%0.12%0.10%1較小
20.04%0.16%0.16%0.20%6較小
30.04%0.20%0.20%0.30%11較小
40.06%0.12%0.16%0.30%6較小
50.06%0.16%0.20%0.10%35較小
60.06%0.20%0.12%0.20%24稍大
70.08%0.12%0.20%0.20%24較小
80.08%0.16%0.12%0.30%24較小
90.08%0.20%0.16%0.10%37稍大
從表3»42結(jié)果看出,黃原膠海藻酸鈉CMC-Na與明膠四者配合使用中,明
-49-
膠與黃原膠、海藻酸鈉、CMC-Na三者的配合效果不好,而且對前三者的組合起 到了減效作用,因此,黃原膠海藻酸鈉CMC-Na與明膠的組合不宜在本飲料中 使用。
3.2.3.3.黃原膠海藻酸鈉PGA與明膠的穩(wěn)定性試驗
表3-43黃邇膠海藻酸鈉PGA與明膠的穩(wěn)定性試驗
Tab 3-43 The stablity experiment of Xanthan gum Sodium alginate Propylene glycol alginate and Gelatin
編號黃原膠用量海藻酸納用貴PGA用量明膠用置穩(wěn)定時間(矣天)粘度
10.06%0.20%0.02%0.10%1較小
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較大
70.10%0.20%0.06%0.20%19稍大
80.10%0.24%0.02%0.30%55較大
90.10%0.28%0.04%0.10%90很大
由表343結(jié)果分析表明:黃原膠海藻酸鈉PGA與明膠四者配合使用穩(wěn)定效 果較好,其中第8號、6號和9號的穩(wěn)定時間分別達(dá)到了 55天、82天和90天, 只是穩(wěn)定時間較長的組合粘度都較大,口感較差,所以本試驗使用黃原膠,海藻 酸鈉,PGA與明膠的組合作為穩(wěn)定劑,難以使飲料在較好的口感下達(dá)到長時間的 穩(wěn)定效果。
3.2.3.3.7黃原膠CMC-Na PGA與明膠的穩(wěn)定性試驗
表3-44黃《膠CMC-Na PGA與明膠的德定性試驗 Tab 3-44 The stablity expaiment of Xanthan gum Sodium carboxy methly cellulose Propylene glycol alginate and Gelatin
編號黃原膠用童CMC-Na用董PGA用憊明膠用量穩(wěn)定時間(矣天)粘度
10.06%0.20%0.02%0.10%1較小
20.06%0.24%0.04%0.20%2較小
30.06%0.28%0.06%0.30%2較小
40.08%0.20%0.04%0.30%2較小
50.08%0.24%0.06%0.10%2較小
60.08%0.28%0.02%0.20%6較小
70.10%0.20%0.06%0.20%4較小
80.10%0.24%0.02%0.30%17較小
90.10%0.28%0.04%0.10%55較小
-50-
從表3~44結(jié)果看出,黃原膠CMC-Na PGA與明膠四者的組合穩(wěn)定性效果較 好,尤其第9號,粘度較小,口感良好,穩(wěn)定時間長達(dá)55天,可作為本飲料的穩(wěn) 定劑,在9個樣品中,最佳組合為第9號,BP黃原膠0.10% + CMC-Na0.28% + PGA 0.04%+ 明膠 0.10% 〇
為了確定最優(yōu)組配,對這一組合的試驗結(jié)果進行評分和極差分析(表3*45)。 評分標(biāo)準(zhǔn)參照表3-24〇
表3-45黃霣膠CMC-貼FGA與明膠的正交試8ft結(jié)果及極差分析
Tab 3-45 The result of the orthogonal test and the range analysis of Xanthan gum Sodium carboxymethylcellulose Propylene glycol alginate and Gelatin
編號ABCD評分指標(biāo)總分
黃原膠CMC-NaPGA明膠穩(wěn)定時間粘度
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較佳條件AsBAD,
R20.313.711.39.0
通過對這一組合的評定和極差分析可以看出,黃原膠CMC-Na PGA與明膠的 用童對飲料穩(wěn)定性的作用大小的次序為:黃原膠>CMC-Na>PGA>明膠,即,黃 原膠用量對穩(wěn)定結(jié)果的影響作用最大,PGA的影響最小,CMC-Na和PGA的影響 介于中間。由極差分析確定的最優(yōu)組合為,這一組配即為本試驗的第9 號:黃原膠 〇. 10% + CMC-Na 0.28% + PGA 0.04% + 明膠 0.10%。
3.2.3.3.8瓜爾H膠海藻酸鈉CMC-Na與PGA的穩(wěn)定性試驗
從表346結(jié)果看出,瓜爾豆膠、海藻酸鈉、CMC-Na與PGA四者配合使用穩(wěn) 定效果較差,尤其是懸浮性能。試驗中,效果最好的第3號、6號和9號的穩(wěn)定時 間也只有5天,而且粘度均較大,口感較差。因此,在本飲料中使用瓜爾豆膠、
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海藻酸鈉、CMC-Na與PGA的組合難以達(dá)到良好的穩(wěn)定效果。
表3-46瓜爾S膠海藻酸鈉CMC-Na與PGA的德定性試驗 Tab 3-46 The stablity experiment of Guar gum Sodium alginate Sodium carboxy methly cellulose and Propylene glycol alginate
編號瓜豆膠用量海藻酸鈉用董CMC-Na用量PGA用量穩(wěn)定時間(矣天)粘度
10.06%0.20%0.08%0.02%1較小
20.06%0.24%0.12%0.04%3稍大
30.06%0.28%0.16%0.06%5較大
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較大
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瓜爾豆膠、海藻酸鈉、CMC-Na與明膠的穩(wěn)定性試驗
表3>47的結(jié)果表明,瓜爾豆膠海藻酸鈉CMC-Na與明膠組合在本飲料中穩(wěn) 定效果較差,粘度較大的第6號的穩(wěn)定時間為3天,即使粘度很大第9號,其穩(wěn) 定時間也僅5天,其它粘度較小或稍大的樣品,數(shù)小時內(nèi)便出現(xiàn)分層。因此,在 本飲料中使用瓜爾豆膠,海藻酸鈉,CMC-Na與明膠四者的組合難以達(dá)到良好的 穩(wěn)定效果。
表3-47瓜爾豆膠海藻釀鈉CMC-Na與明膠的穩(wěn)定性試驗 Tab 3-47 The stablity experiment of Guar gum Sodium alginate Sodium carboxymethylcellulose and Gelatin
編號瓜爾豆K用量海藻酸鈉用量CMC-Na用量明膠用量穩(wěn)定時間(矣天)粘度
10.06%0.20%0.08%0.10%1較小
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較大
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瓜爾豆膠海藻酸鈉PGA與明膠的穩(wěn)定性試驗
從表3-48結(jié)果看出,瓜爾豆膠,海藻酸鈉,食用家蠅養(yǎng)殖與蛋白飲料的研究,PGA與明膠組合在本飲料中穩(wěn)定效 果較差,尤其是懸浮性能較差。試驗中,效果較好的第6號和第9號的穩(wěn)定時間
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分別為2天和6天,而且粘度均稍大,口感較差。因此本組合難以使飲料達(dá)到長 時間的穩(wěn)定效果。
表3-48瓜爾豆膠海藻酸鈉PGA與明膠的It定性試驗
Tab 3-48 The stablity experiment of Guar gum Sodium alginate Propylene glycol alginate and Gelatin
編號瓜爾豆膠用量海藻酸鈉用量PGA用量明膠用量穩(wěn)定時間(矣天)粘度
10.10%0.20%0.02%0.10%1較小
20.10%0.24%0.04%0.20%1較小
30.10%0.28%0.06%0.30%1稍大
40.14%0.20%0.04%0.30%1較小
50.14%0.24%0.06%0.10%1較小
60.14%0.28%0.02%0.20%2稍大
70.18%0.20%0.06%0.20%1較小
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瓜爾豆膠CMC-Na PGA與明膠的穩(wěn)定性試驗
從表349結(jié)果看出,瓜爾豆膠CMC-Na PGA與明膠的組合在本飲料中穩(wěn)定效 果較差,在試驗過程中,1?8號在2天之內(nèi),9號在3天之內(nèi)均于底部出現(xiàn)了細(xì) 小的白色沉淀,而且在其頂部2~ 3cm,密度也出現(xiàn)降低的現(xiàn)象。所以本試驗使 用瓜爾豆膠,CMC-Na,PGA與明膠的組合作為穩(wěn)定劑難以達(dá)到較好的穩(wěn)定效果。
表3-49瓜爾豆膠CMC-Na PGA與明膠的穩(wěn)定性試驗
Tab 3-49 The stablity experiment of Guar gum Sodium carboxy methly cellulose Propylene glycol alginate and Gelatin
編號瓜爾豆膠用量CMC-Na用量PGA用量明膠用量穩(wěn)定時間(<天)粘度
10.10%0.24%0.02%0.10%2較小
20.10%0.28%0.04%0.20%2較小
30.10%0.32%0.06%0.30%2較小
40.14%0.24%0.04%0.30%2較小
50.14%0.28%0.06%0.10%2較小
60.14%0.32%0.02%0.20%2較小
70.18%0.24%0.06%0.20%2較小
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海蒗酸鈉CMC-Na PGA與明膠的穩(wěn)定性試驗
從表3-50結(jié)果看出,海藻酸鈉CMC-Na PGA與明膠組合在本飲料中穩(wěn)定效果 較差,在試驗中,效果最好的第8號和第9號的穩(wěn)定時間僅有4天,而且粘度均
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便大,口感較差。因此,在本飲料中使用這一組合難以達(dá)到良好的穩(wěn)定效果。
表3-50海麄酸鈉CMC-Na PGA與明膠的穩(wěn)定性試驗
Tab 3-50 The stablity experiment of Sodium alginate Sodium cart>oxy methly cellulose Propylene glycol alginate and Gelatin
編號海藻酸鈉用量CMC-Na用量PGA用量明膠用童穩(wěn)定時間(矣天)粘度
10.16%0.16%0.02%0.10%1較小
20.16%0.20%0.04%0.20%1較小
30.16%0.24%0.06%0.30%2較小
40.20%0.16%0.04%0.30%1較小
50.20%0.20%0.06%0.10%2較小
60.20%0.24%0.02%0.20%2較小
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穩(wěn)定性試驗中幾個較好組配的試驗
表3-51 4個效果較好組配的比較
Tab 3-51 The comparison of the four better assemblages
1號2號3號4號
黃原膠0.08%0.06%0.08%0.10%
瓜爾豆膠0.08%
海絲鈉0.20%0.12%0.16%
CMC-Na0.12%0.20%0.28%
PGA0.08%0.08%0.04%
明膠0.10%
著穩(wěn)定時間(天)65347255
口感良好tm良好m
?穩(wěn)定劑總釐0.40%0.34%0.50%0.52%
成本*(鐘)0.03460.03890.05320.0379
穩(wěn)定荊在1瓶250ml產(chǎn)品內(nèi)的價格
穩(wěn)定性試驗共涉及31個組合,其中有4個比較好的組合,它們分別為:黃原 膠海藻酸鈉與CMC-Na組合、黃原膠瓜爾豆膠海藻酸鈉與PGA組合、黃原膠海 薄酸鈉CMC-Na與PGA組合和黃原膠CMC-NaPGA與明膠組合。通過對這四個 較好組合的極差分析(表4-11、4-24、4-27、4-31)確定了 4個最優(yōu)組配,這4個 組配依次編號為第1號••黃原膠0.08% +海藻酸鈉0.20% + CMC-Na0.12%;第2 號:黃原膠0.06%+瓜爾豆膠0.08%+海藻酸鈉0.12%+PGA 0.08%;第3號:黃原 膠 0.08%+海藻酸鈉 0.16%+CMC-Na0.20%+PGA0.08%和第 4 號:黃原膠 0.10%+
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CMC-Na 0.28%+PGA 0.04% + 明膠 0.10%。其試驗結(jié)果見表 4-37。
在4個組配中,穩(wěn)定時間最長者為第3號,達(dá)到72天,第1號的穩(wěn)定時間稍 次,為65天,4號和2號分別為55天和34天;從口感來看,1號和3號良好,2 號和4號較好;就穩(wěn)定劑總量而言,2號用量最少,4號最多;成本方面,1號 最小,為0.0346元/瓶,3號最大為0.0532元/瓶。其中1號和黃原膠海藻酸鈉與 CMC-Na組合中的8號相比較(表4-9),海藻酸鈉用量增加了 0.05%,粘度無任何 變化,穩(wěn)定時間延長了 5天;2號和黃原膠瓜爾豆膠海藻酸鈉與PGA組合的4 號比較(表4-23),瓜爾豆膠的用量增加了 0.04%,粘度變化不大,穩(wěn)定時間只延 長了 1天;3號和黃原膠海藻酸鈉CMC-Na與PGA組合中的8號比較(表4-26 ), CMC-Na的用量增加了 0.08%,粘度稍有增加,對口感沒有明顯影響,而穩(wěn)定時 間延長了 4天;4號即為黃原膠、CMC-Na、GA與明膠組合中最好的9號(表4-30 ), 重復(fù)試驗沒有明顯變化。
鑒于上述4個較好組合的綜合比較,1號和3號優(yōu)于2號和4號,前者的穩(wěn)定 時間均超過了 60天,而且口感良好。后者的穩(wěn)定時間稍短,尤其2號,穩(wěn)定時間 只有34天;它們的口感均較好,但較1、3號略遜色。1號與3號相比,后者的穩(wěn) 定時間長于1號7天,但穩(wěn)定劑用量和成本均較髙,1號的成本僅為前者的65%。 綜上分析,可以確定標(biāo)為1號的黃原膠0.08% +海藻酸鈉0.20% + CMC-Na0.12% 為最優(yōu)選擇。
3.2.4討論
蠅蛆全物質(zhì)不僅含有蛋白質(zhì),而且還含有糖類、脂肪、維生素等物質(zhì),成分 復(fù)雜,以此為原料研制飲料,穩(wěn)定性十分脆弱,對冷、熱等外界條件的影響特別 敏感。不加穩(wěn)定劑的情況下’飲料幾個小時就會發(fā)生沉淀分層現(xiàn)象’ 40弋以上或 者冰凍后很快就會凝聚。要想長時間穩(wěn)定只有添加適量的穩(wěn)定劑。
蛆槳本身含有很多髙分子化合物,這些物質(zhì)的存在使飲料本身具有—定的粘 度。穩(wěn)定劑均有不同程度的增稠作用,它們的添加會使飲料粘度上升很快,一些 效果較差的組合在沒有達(dá)到穩(wěn)定要求的情況下已經(jīng)使飲料的粘度很大了,或者雖 然達(dá)到了穩(wěn)定要求,但粘度已經(jīng)很大了,這些都不能在本飲料中使用。只有增稠 作用小、穩(wěn)定性能強或者與其它穩(wěn)定劑配合使用具有協(xié)同增效作用的穩(wěn)定劑或者 穩(wěn)定劑組合才適合于本飲料。
穩(wěn)定性試驗共涉及31個穩(wěn)定劑組合,只有4個組合得出了較好的試驗結(jié)果。 這幾個較好組合中都含有黃原膠,說明黃原膠在本飲料的穩(wěn)定性中作用顯著,食用家蠅養(yǎng)殖與蛋白飲料的研究,效果良好。這是因為,一方面,黃原膠在較低的濃度下具有較髙的懸浮性能,本身 使用濃度較低,因而對飲料粘度影響較?。涣硪环矫?,黃原膠與其它穩(wěn)定劑的相 溶性較好,而且與一些穩(wěn)定劑和飲料中所含有的殼聚糖有一定的協(xié)同增效作用, 因此黃原A與其它穩(wěn)定劑配合使用可以使穩(wěn)定劑使用總量大為降低,在達(dá)到良好 穩(wěn)定效果的同時不至于使飲料的粘度過大,從而降低穩(wěn)定劑對飲料粘度的影響。
PGA在本飲料中使用濃度一般較低,這是因為,一方面它的懸浮性能不是很 好,而且它與其它幾種穩(wěn)定劑配合使用協(xié)同作用不是十分明顯;另一方面,它的 成本較髙。本飲料中之所以使用它,是因為在一定程度上可以改善口感和減少掛 壁現(xiàn)象。
穩(wěn)定劑的添加對飲料的熱穩(wěn)定性有一定的影響,一些組合對飲料的熱穩(wěn)定性影 響不大,有的在巴氏滅菌過程中便凝聚了,有的可以勉強通過巴氏滅菌過程,但 穩(wěn)定時間也不會太長。另外一些組合可以較大幅度的提髙飲料的熱穩(wěn)定性,701 左右處理〇.5h不會有什么影響。
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4結(jié)語
本文對無菌家蝸的養(yǎng)殖技術(shù)進行了較為系統(tǒng)的研究,完成了蠅種的采集、選育、 馴化和無茼養(yǎng)殖過程,共養(yǎng)殖無菌干蛆100余Kg。養(yǎng)殖過程中,對家1睹的生物學(xué) 特性進行了較為細(xì)致的觀察。
利用自己養(yǎng)殖的無菌蠅蛆進行了蛋白飲料的初步研制,首先對穩(wěn)定劑進行篩 選,共涉及14個單項和組合試驗,對穩(wěn)定劑的懸浮性能有了較為清楚的認(rèn)識。在 此基礎(chǔ)上,對蛋白飲料的穩(wěn)定性進行了深人的研究,這一部分共涉及31個組合試 驗,初步得出了使蛋白飲料穩(wěn)定效果較好的4個組合。通過對這4個較好組合的 極差分析,確定了 4個最佳穩(wěn)定劑用量組配,并對這4個組配進行了穩(wěn)定性試驗, 對結(jié)果進行比較,從中選出了一個使飲料穩(wěn)定時間長達(dá)65天、口感良好、成本較 低得穩(wěn)定劑組合(黃原膠〇.〇8%+海藻酸鈉0.20%+羧甲基纖維素鈉0.12% )。
試驗過程中,一邊養(yǎng)殖無菌家繩,一邊進行蛋白飲料得研制,時間比較緊張, 此外,試驗設(shè)備也受到了一定得限制,所以飲料的研制工作未能全部完成,研究 工作有待繼續(xù)。
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