CN115736251A - 一种蚯蚓冻干粉的制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蚯蚓冻干粉的制备方法，包括如下步骤：(1)、取一定量的鲜活蚯蚓自然吐净泥沙；(2)、冷冻成板状；(3)、解冻20～26h；(4)、切成小段，然后匀浆形成浆液，将获得的浆液置入超声波设备内；(5)、在超声波设备内向浆液中依次加入无水磷酸二氢钠、无水磷酸氢二钠和去离子水，加热并启动超声波设备；(6)、离心处理；(7)、用泵将容器内的浆液打入冻干专用铝盘中，立即进入速冻库；(8)、进入冻干仓开始进入低真空冻干程序形成内部为蜂窝状结构的板状冻干物；(9)、磨成粉状。以及蚯蚓冻干粉在制备治疗或预防哮喘、血栓、高血压、促进皮肤新陈代谢的药物或保健品中的应用。避免了传统脱水烘干技术带来的变色、变味、营养成分损失大等缺陷，最大限度的保持原料的各种微量元素。
Description
技术领域
本发明涉及功能性生物制品技术领域，尤其涉及一种蚯蚓冻干粉的制备方法及应用。
背景技术
蚯蚓是具有较大经济价值的动物，又称地龙，体内营养十分丰富，不仅含有蚓激酶、抗氧化酶(如过氧化物歧化酶)及抗肿瘤成分，而且还含有丰富的蛋白质(如弹力蛋白)，蛋白质含量平均为50％，最高可达70％，且富含多种氨基酸、维生素、矿物质元素及微量元素，并含有对人体有益的酶类、糖类、肽类等多种活性成分，如:溶栓酶、抗氧化酶、抗菌肽、溶血素等。具有抗血栓，抗肿瘤，调节免疫力，降压，镇痛消炎的作用。目前理论研究发现除了蚓激酶具有溶血栓作用外，过氧化物歧化酶可以对抗血液高脂的形成，与弹力蛋白一样有助于减脂过程的修复作用，同时蚯蚓的其他成分对降脂过程也十分有利。蚯蚓全粉是极具潜力的降脂药物，有待充分开发利用。近年来随着科学技术的发展，蚯蚓新的功能不断被发现，并从药理学、生物化学、有效化学成分方面，对其作用机制进行了全面研究，在临床上已被广泛用于平喘、溶栓、抗凝、降血压、促进皮肤新陈代谢等方面的治疗药物。蚯蚓含18-20种氨基酸，其中10余种为禽畜必需的。故蚯蚓是一种动物性蛋白添加饲料，对家禽、家畜、鱼类的产量提高效果明显。也就是说，蚯蚓不但可作为珍贵药物治疗多种疾病，还可以用作高蛋白食品和饲料。
目前针对蚯蚓的应用主要包括蚯蚓粉及其提取物，在实际生产上开发出的蚯蚓粉、提取物因用途不同其品类繁多，工艺也各不相同，蚯蚓粉与提取物的制备工艺也不同，蚯蚓提取物一般工艺复杂、成本较高，往往有效成分相对单一，蚯蚓全粉的制备工艺相对简单，对生产设备要求不高，操作简便，可综合利用全粉的多种有效成分，应用范围也较广。如今针对蚯蚓粉的生产工艺主要包括如下技术：
CN101623302A公开一种制备活性蚯蚓粉的方法,该方法按照下列步骤进行:浸泡蚯蚓；将蚯蚓搅拌成匀浆状；提制蚯蚓液；固液分离；过滤；灌装、保存；脱水干燥制成粉状。本发明的有益效果是:本发明制备活性蚯蚓粉的方法是采用升温匀浆。
CN 102038713A蚯蚓干燥粉末的制造方法，将活蚯蚓粉碎成为粉碎物，并将其冷冻干燥，其特征在于在110℃以上，低于130℃的温度下对得到的干燥物进行加热处理。上述活蚯蚓优选使用下述的活蚯蚓：在将活蚯蚓放置于明亮场所10～50小时后，将附着在表皮上的污染物剥离，接下来使其与有机酸接触，并尽可能快速地用水稀释并将pH调整到2～5，在该条件下保持3～180分钟后，经水洗后的活蚯蚓。
CN 111450120A公开了一种蚯蚓全粉的制备方法，包括以下步骤：将蚯蚓清洗、消毒后进行匀浆和冷冻，解冻后进行再匀浆和再冷冻，最后将再冷冻后的匀浆物进行真空冷冻干燥制得蚯蚓全粉。本发明制备的蚯蚓全粉能显著降低高脂血症者体内总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇的水平，同时降低谷草转氨酶和谷丙转氨酶的水平至正常水准，不影响肝功能，蚯蚓全粉能改善血液粘稠度，最终改善机体组织的供血情况使血管更健康。
CN106074612A公开了一种调节心血管功能的蚯蚓冻干粉，包括游离氨基酸、活性酶、复合维生素、矿物质以及微量元素；游离氨基酸、活性酶、复合维生素、矿物质以及微量元素的重量占蚯蚓冻干粉总重量40—45％。本发明还公开一种调节心血管功能的蚯蚓冻干粉的制备方法，包括以下步骤：(I)称取蚯蚓分解液；(II)冻干机预冷；(III)冷凝机组冷凝；(IV)真空泵组抽干；(V)冻干机冻干；(VI)空气吸湿机吸湿；(VII)出冻干机前箱；(VIII)制得蚯蚓冻干粉。本发明具有以下效果：蚯蚓冻干粉生产采用现代冻干技术，冻干过程不添加任何外来化学合成的添加剂，蚯蚓冻干粉为功能食品级别，不含任何化学防腐剂。
根据上述蚯蚓粉制备技术可知，现有的蚯蚓粉制备工艺已经在目前蚯蚓粉常温下易腐烂、变质，且有效成分容易流失等问题上得到了较大的改善，但仍然存在一些缺陷。例如，首先，在制备蚯蚓粉的过程中需要进行升温发酵、上清液或分解液的提取、有机酸的处理等步骤，这些技术手段尽管与传统脱水、烘干、磨粉的工艺相比蚯蚓粉的营养成分含量、物化活性得到提高，但不可避免的会造成蚯蚓粉中的部分有效成分的流失或破坏，同时也会导致有效成分含量的降低，进而最终影响蚯蚓粉的品质。其次，由于蚯蚓全粉的使用一般是像鱼粉一样按一定比例添加到各种动物的基料中，易于动物食用，或者按一定比例添加到药物组合物中作为药物的一种功能使用。因为蚯蚓粉中主要含有蚓激酶、超氧化物歧化酶、蚯蚓蛋白、蚯蚓多肽、游离氨基酸、不饱和脂肪酸以及亚油酸等活性营养物质，其功能也是由上述微量元素提供。因此蚯蚓粉中的有效成分的种类与含量多少，以及有效成分的种类与含量在蚯蚓粉中分布的均匀度问题，就会直接影响其制成的药物的药效发挥。第三，传统的蚯蚓干粉加工有阴干法(风干法)、阳光暴晒法、高温烘干法，这些方法处理的蚯蚓干粉不仅营养成份大量损失，且味腥气臭，难以食用。
因此，如何实现最终获得的蚯蚓粉的有效成分种类齐全、含量最大化、且有效成分均匀，并且长期储存不易变质等目的，成为了该领域技术人员目前亟待解决的一个难题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种工艺简单、操作方便，最大限度的保留蚯蚓的活性物质、微量元素等有益成分且重量轻、可常温贮存的蚯蚓冻干粉的制备方法及应用。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种蚯蚓冻干粉的制备方法，包括如下步骤：
(1)、取一定量的鲜活蚯蚓，饥饿20～30h，自然吐净泥沙，水洗数次，使其内脏中的污物排出，筛除漂洗过程中的各种杂质并沥干污水；
(2)、将清洗干净的蚯蚓置于温度-15℃～-20℃的冷冻库内冷冻成板状，冷冻时间设置为20～30h；
(3)、将板状的冷冻蚯蚓在温度为-3℃～-8℃的专用解冻间内解冻20～26h；
(4)、将解冻完成的蚯蚓板切成1.2*1.2㎝的小段，然后加入到研磨设备中高速匀浆形成浆液，将获得的浆液置入超声波设备内；
(5)、在超声波设备内向浆液中依次加入质量分数为0.1～0.16g/l的无水磷酸二氢钠、3.0～3.6g/l的无水磷酸氢二钠和浆液重量16.936％～16.947％的去离子水，加热并启动超声波设备，加热温度设置为40～44℃，超声波频率为20～50kHz，加热震荡反应时间为40～50min；
(6)、浆液反应完成后进离心机进行离心处理，离心频率为12000～16000rpm，离心处理时间为2～3s，离心处理完成后从离心机直接进入容器静止25～35min；
(7)、用泵将容器内的浆液打入冻干专用铝盘中，浆液在铝盘中厚度为3～4㎝，立即进入速冻库，立即速冻至-35℃～-40℃，保持5.5～6.5h；
(8)、进入冻干仓开始进入低真空冻干程序，保持真空度18～20Pa，冻干时间为35～38h，冻干后形成厚度为3～4㎝、内部为蜂窝状结构的板状冻干物，将板状冻干物常温密封储存；
(9)、然后用专用研磨设备磨成粉状，按规格或要求分别包装密封。
上述的蚯蚓冻干粉的制备方法，所述步骤(3)中专用解冻间的解冻温度设置为-5℃，解冻时间24h。
上述的蚯蚓冻干粉的制备方法，所述步骤(5)中，无水磷酸二氢钠质量分数为0.13g/l的、无水磷酸氢二钠质量分数为3.3g/l和浆液重量16.941％的去离子水，加热温度为42℃，超声波频率为30kHz，加热震荡反应时间为45min。
上述的原蚯蚓冻干粉的制备方法，所述步骤(6)中离心频率为14000rpm，离心处理时间为2.5s，进入容器静止30min。
上述的蚯蚓冻干粉的制备方法，所述步骤(7)中，浆液在铝盘中厚度为3.5㎝，速冻温度-38℃，保持6h。
上述的蚯蚓冻干粉的制备方法，所述步骤(8)中，真空度19Pa，冻干时间为36h，形成的板状冻干物厚度为3.5㎝。
上述的蚯蚓冻干粉的制备方法，所述步骤(8)中，板状冻干物的含水百分比为1.5％～1.7％。
一种利用该制备方法获得的蚯蚓冻干粉在制备治疗或预防哮喘、血栓、高血压、促进皮肤新陈代谢的药物或保健品中的应用。
本发明蚯蚓冻干粉的制备方法及应用的优点是：本发明是蚯蚓加工技术领域的开拓者，由于冷冻在真空下进行，氧气极少，因此一些易氧化的物质得到了保护，活性物质、微量元素等有益成分保留度高，保持蚯蚓功效和营养成分不变，较低的含水量实现了其可常温贮藏。避免了传统脱水干燥技术带来的变色、变味、营养成分损失大等缺陷，最大限度的保持原料的营养价值。产品具有重量轻，耐保藏等优点。避免了传统脱水烘干技术带来的变色、变味、营养成分损失大等缺陷，最大限度的保持原料的各种微量元素。抽真空有利于温度分布均匀，在真空状态下，待干物体上的水或者冰,更容易升华，干速较快，控制含水量，控制内部形成蜂窝状结构，且含水量低，实现了重量轻的目的，在冷冻干燥过程中，微生物的生长和酶的作用无法进行，因此能保持原来的性状。由于在低真空的状态下进行冻干，因此体积几乎不变，保持了原来的结构，使得蜂窝状结构的板状冻干物内部的有益成分分布更加均匀，提高了最终冻干粉的品质。可灵活应用于药物添加或食品添加，应用范围广，适合推广应用。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1：
如图1所示，一种蚯蚓冻干粉的制备方法，包括如下步骤：
(1)、取一定量的鲜活蚯蚓，饥饿20h，自然吐净泥沙，水洗数次，使其内脏中的污物排出，筛除漂洗过程中的各种杂质并沥干污水；
(2)、将清洗干净的蚯蚓置于温度-15℃的冷冻库内冷冻成板状，冷冻时间设置为30h；
(3)、将板状的冷冻蚯蚓在温度为-3℃的专用解冻间内解冻20h；
(4)、将解冻完成的蚯蚓板切成1.2*1.2㎝的小段，然后加入到研磨设备中高速匀浆形成浆液，将获得的浆液置入超声波设备内；
(5)、在超声波设备内向浆液中依次加入质量分数为0.1g/l的无水磷酸二氢钠、3.0g/l的无水磷酸氢二钠和浆液重量16.936％的去离子水，加热并启动超声波设备，加热温度设置为44℃，超声波频率为50kHz，加热震荡反应时间为50min；本申请超声波设备选择济宁荣汇超声波设备有限公司生产的RHCX型的超声波清洗机。
(6)、浆液反应完成后进离心机进行离心处理，离心频率为16000rpm，离心处理时间为2s，离心处理完成后从离心机直接进入容器静止25min；其中，离心机选择辽宁富一机械有限公司生产的GQLY-150N摇摆型管式分离机。
(7)、用泵将容器内的浆液打入冻干专用铝盘中，浆液在铝盘中厚度为3㎝，立即进入速冻库，立即速冻至-35℃，保持6.5h；
(8)、进入冻干仓开始进入低真空冻干程序，保持真空度18Pa，冻干时间为38h，冻干后形成厚度为3㎝、内部为蜂窝状结构的板状冻干物，将板状冻干物常温密封储存；板状冻干物的含水百分比为1.5％；
(9)、然后用专用研磨设备磨成粉状，按规格或要求分别包装密封。
一种利用该制备方法获得的蚯蚓冻干粉在制备治疗或预防哮喘、血栓、高血压、促进皮肤新陈代谢的药物或保健品中的应用。
蚯蚓中的蛋白能够抑制血管紧张素转化酶的活性，降低血压。而其中地龙蛋白中的氨基酸能够促进神经细胞更新，调节神经递质代谢，维护神经功能及抗脑组织缺氧的作用。苯丙氨酸能够降低心血管疾病的发病率，抵抗自由基。赖氨酸又可有效预防血栓，与蛋氨酸相互配合能够抑制高血压。精氨酸能够抑制血小板聚集，减少氧自由基损伤。饱和与不饱和脂肪酸能够调节血脂，降低胆固醇，预防动脉硬化、心血管疾病和大脑的机制。
蚯蚓活体在碱盐水溶液或酸水溶液中长时间浸泡，蚯蚓的体力下降，其结果是，由于活体内所含的蛋白质发生变性，酶作用下降，从而使所得蚯蚓粉末的药理作用变差。本发明是蚯蚓加工技术领域的开拓者，完全避免了传统脱水烘干技术带来的变色、变味、营养成分损失大等缺陷，最大限度的保持原料的个各种微量元素。主要特点是：能够保持蚯蚓各种微量元素不变，蚯蚓冻干粉可用于各种药物、保健品生产过程中的组分添加，应用灵活且范围广。
实施例2：
一种蚯蚓冻干粉的制备方法，包括如下步骤：
(1)、取一定量的鲜活蚯蚓，饥饿25h，自然吐净泥沙，水洗数次，使其内脏中的污物排出，筛除漂洗过程中的各种杂质并沥干污水；
(2)、将清洗干净的蚯蚓置于温度-18℃的冷冻库内冷冻成板状，冷冻时间设置为25h；
(3)、将板状的冷冻蚯蚓在温度为-5℃的专用解冻间内解冻24h；
(4)、将解冻完成的蚯蚓板切成1.2*1.2㎝的小段，然后加入到研磨设备中高速匀浆形成浆液，将获得的浆液置入超声波设备内；
(5)、在超声波设备内向浆液中依次加入质量分数为0.13g/l的无水磷酸二氢钠、3.3g/l的无水磷酸氢二钠和和浆液重量16.941％的去离子水，加热并启动超声波设备，加热温度设置为42℃，超声波频率为35kHz，加热震荡反应时间为45min；
(6)、浆液反应完成后进离心机进行离心处理，离心频率为14000rpm，离心处理时间为2.5s，离心处理完成后从离心机直接进入容器静止30min；
(7)、用泵将容器内的浆液打入冻干专用铝盘中，浆液在铝盘中厚度为3.5㎝，立即进入速冻库，立即速冻至-38℃，保持6h；
(8)、进入冻干仓开始进入低真空冻干程序，保持真空度19Pa，冻干时间为36h，冻干后形成厚度为3.5㎝、内部为蜂窝状结构的板状冻干物，将板状冻干物常温密封储存；板状冻干物的含水百分比为1.6％；
(9)、然后用专用研磨设备磨成粉状，按规格或要求分别包装密封。
一种利用该制备方法获得的蚯蚓冻干粉在制备治疗或预防哮喘、血栓、高血压、促进皮肤新陈代谢的药物或保健品中的应用。
当然，在实际生产过程中，在实施步骤(5)时，也可以预先调配好无水磷酸二氢钠与无水磷酸氢二钠的水溶液，然后按比例添加到超声波设备中，即：溶液配比300公斤水加入无水磷酸二氢钠40克，无水磷酸氢二钠1000克搅拌反应半个小时后用，添加比例为浆液1000公斤加入溶液170公斤。实施例1与实施例3中的去离子水添加比例也可根据该水溶液的配制比例进行调整。
本发明中采用对清洗后的活蚯蚓先冷冻再解冻的方式，不但能够很好地除去蚯蚓体内的部分氨，而且解冻后进行切段操作更加方便，需要说明的是，解冻并不是融化，而是让板状的蚯蚓达到能够切的动的状态，通过获得均匀的小段的形式进入研磨设备匀浆，能够使得最终形成的浆液更加均匀，浆液更加新鲜，最大程度保留了活蚯蚓中的有益成分。
在浆液中加入无水磷酸二氢钠，在加热并超声震荡的过程中，可以在浆液中形成小液滴相互凝结的现象，水与蚓颗粒物能够形成比较稳定的混合液，降低固体和液体的张力，使液体能够很快的扩散到表面，为后续超声处理提高蚯蚓颗粒与水均匀分散的效果。添加和无水磷酸氢二钠能够进一步实现将蚯蚓颗粒物与水高效的分散，同时起到螯合作用。
经超声震荡完成的浆液在超声波容器底部容易形成相对密度稍大的颗粒沉淀，为了进一步使得浆液内蚯蚓颗粒物与水在冷冻前的均匀性，通过离心机的短暂离心处理，能够保证浆液在泵入冻干专用铝盘后蚯蚓颗粒物在水中的分布更加均匀，为后续速冻与低真空冻干获得蜂窝状结构的板状冻干物提供条件。最终磨成粉剂后的蚯蚓冻干粉就实现了有益成分均匀的目的。
实施例3：
一种蚯蚓冻干粉的制备方法，包括如下步骤：
(1)、取一定量的鲜活蚯蚓，饥饿30h，自然吐净泥沙，水洗数次，使其内脏中的污物排出，筛除漂洗过程中的各种杂质并沥干污水；
(2)、将清洗干净的蚯蚓置于温度-20℃的冷冻库内冷冻成板状，冷冻时间设置为20h；
(3)、将板状的冷冻蚯蚓在温度为-8℃的专用解冻间内解冻26h；
(4)、将解冻完成的蚯蚓板切成1.2*1.2㎝的小段，然后加入到研磨设备中高速匀浆形成浆液，将获得的浆液置入超声波设备内；
(5)、在超声波设备内向浆液中依次加入质量分数为0.16g/l的无水磷酸二氢钠、3.6g/l的无水磷酸氢二钠和浆液重量16.947％的去离子水，加热并启动超声波设备，加热温度设置为40℃，超声波频率为20kHz，加热震荡反应时间为40min；
(6)、浆液反应完成后进离心机进行离心处理，离心频率为12000rpm，离心处理时间为3s，离心处理完成后从离心机直接进入容器静止35min；
(7)、用泵将容器内的浆液打入冻干专用铝盘中，浆液在铝盘中厚度为4㎝，立即进入速冻库，立即速冻至-40℃，保持5.5h；
(8)、进入冻干仓开始进入低真空冻干程序，保持真空度20Pa，冻干时间为35h，冻干后形成厚度为4㎝、内部为蜂窝状结构的板状冻干物，将板状冻干物常温密封储存；板状冻干物的含水百分比为1.7％；
(9)、然后用专用研磨设备磨成粉状，按规格或要求分别包装密封。
一种利用该制备方法获得的蚯蚓冻干粉在制备治疗或预防哮喘、血栓、高血压、促进皮肤新陈代谢的药物或保健品中的应用。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种蚯蚓冻干粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)、取一定量的鲜活蚯蚓，饥饿20～30h，自然吐净泥沙，水洗数次，使其内脏中的污物排出，筛除漂洗过程中的各种杂质并沥干污水；
(2)、将清洗干净的蚯蚓置于温度-15℃～-20℃的冷冻库内冷冻成板状，冷冻时间设置为20～30h；
(3)、将板状的冷冻蚯蚓在温度为-3℃～-8℃的专用解冻间内解冻20～26h；
(4)、将解冻完成的蚯蚓板切成1.2*1.2㎝的小段，然后加入到研磨设备中高速匀浆形成浆液，将获得的浆液置入超声波设备内；
(5)、在超声波设备内向浆液中依次加入质量分数为0.1～0.16g/l的无水磷酸二氢钠、3.0～3.6g/l的无水磷酸氢二钠和浆液重量16.936％～16.947％的去离子水，加热并启动超声波设备，加热温度设置为40～44℃，超声波频率为20～50kHz，加热震荡反应时间为40～50min；
(6)、浆液反应完成后进离心机进行离心处理，离心频率为12000～16000rpm，离心处理时间为2～3s，离心处理完成后从离心机直接进入容器静止25～35min；
(7)、用泵将容器内的浆液打入冻干专用铝盘中，浆液在铝盘中厚度为3～4㎝，立即进入速冻库，立即速冻至-35℃～-40℃，保持5.5～6.5h；
(8)、进入冻干仓开始进入低真空冻干程序，保持真空度18～20Pa，冻干时间为35～38h，冻干后形成厚度为3～4㎝、内部为蜂窝状结构的板状冻干物，将板状冻干物常温密封储存；
(9)、然后用专用研磨设备磨成粉状，按规格或要求分别包装密封。
2.根据权利要求1所述的蚯蚓冻干粉的制备方法，其特征是：所述步骤(3)中专用解冻间的解冻温度设置为-5℃，解冻时间24h。
3.根据权利要求1所述的蚯蚓冻干粉的制备方法，其特征是：所述步骤(5)中，无水磷酸二氢钠质量分数为0.13g/l的、无水磷酸氢二钠质量分数为3.3g/l和浆液重量16.941％的去离子水，加热温度为42℃，超声波频率为30kHz，加热震荡反应时间为45min。
4.根据权利要求1所述的原蚯蚓冻干粉的制备方法，其特征是：所述步骤(6)中离心频率为14000rpm，离心处理时间为2.5s，进入容器静止30min。
5.根据权利要求1所述的蚯蚓冻干粉的制备方法，其特征是：所述步骤(7)中，浆液在铝盘中厚度为3.5㎝，速冻温度-38℃，保持6h。
6.根据权利要求1所述的蚯蚓冻干粉的制备方法，其特征是：所述步骤(8)中，真空度19Pa，冻干时间为36h，形成的板状冻干物厚度为3.5㎝。
7.根据权利要求1所述的蚯蚓冻干粉的制备方法，其特征是：所述步骤(8)中，板状冻干物的含水百分比为1.5％～1.7％。
8.一种利用权利要求1-7任一项所述的制备方法获得的蚯蚓冻干粉在制备治疗或预防哮喘、血栓、高血压、促进皮肤新陈代谢的药物或保健品中的应用。
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