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亮斑扁角水虻(黑水虻)体内油脂含量丰富,其幼虫中的油脂含量在2040%。且油脂中脂肪酸含量丰富,脂肪酸比例合适,是一种优良的油脂资源。团队在前期研究的基础上,开发了利用黑水虻处理餐厨垃圾的工艺。利用该工艺既可解决餐厨垃圾对城市的困扰问题,又可利用黑水虻昆虫体内蛋白质、油脂、甲壳素等有效成分制成高附加值生物化工制品,从而形成了一条餐厨剩垃圾处理、高附加值生物化工品制造的循环利用高端产业链,可谓一举多得,既符合我国农业经济发展需要和环保需求,又能达到环境友好型的社会效益。本文初步研究了预处理工艺对黑水虻油脂提取的影响,并在此基础上采用微波辅助溶剂法进行油脂提取。在实验数据的基础上利用响应曲面进行工艺优化,并且探究了油脂提取过程的动力学与热力学。研究结果如下:(1)考察了预处理阶段不同细胞破碎方法对油脂得率的影响。研究结果表明高速匀浆法进行预处理,其油脂得率为26.38%,高于微波辐照(21.91%)和超声波(22.52%)预处理方法。结合电镜图发现高速匀浆法对细胞破碎效果更好,表明高速匀浆法更有利于油脂提取。同时也考察了预处理阶段干燥方法(鼓风干燥、微波干燥和真空冷冻干燥)对油脂得率和组成的影响。微波干燥的速率最快,真空冷冻干燥最慢。鼓风干燥(30.38%)和真空冷冻干燥(30.07%)油脂得率接近。而微波干燥油脂得率最高(33.89%)。检测了3种干燥方法下所得油脂的脂肪酸组成及理化性质。鼓风干燥和真空冷冻干燥油脂中存在9种相同的脂肪酸。但微波干燥油脂只存在8种脂肪酸,缺少了辛酸(8:0)。由特征常数可以看出3种干燥方法得到黑水虻油脂的碘值都较低,介于4555 gI2/100g之间。(2)采用微波辅助溶剂法提取黑水虻油脂,考察了溶剂类型、微波功率、温度、时间以及固液比等因素对油脂得率的影响,并运用响应曲面得到了实验模型。研究结果表明提取温度、提取时间及固液比对油脂得率影响较大。最佳提取条件为:固液比1:15,提取时间50 min,提取温度60℃。对最佳条件下提取的黑水虻油脂的理化性质进行了检测,检测结果为酸值9.69 mgKOH/g,皂化值73.38 mgKOH/100g,碘值60.81gI2/100g,过氧化值7.08 mmol/kg;脂肪酸主要成分为油酸22.54%、亚油酸12.67%、棕榈油酸6.45%。(3)基于不同因素(溶剂种类、提取温度、固液比)对黑水虻油脂提取的影响,建立了黑水虻油脂提取过程的数学模型。油脂提取过程可以大致分为两个阶段:035min和3550 min。氯仿在提取过程中的提取速率动力学常数最大(0.004985),高于石油醚(0.002657)和正己烷(0.004734)。计算出了油脂提取过程的扩散系数(6.7×10-1216.1×10-12)及其扩散过程的活化能(84.26 kJ·mol-1)。研究表明扩散属于油脂提取过程中的主要限制步骤。同时也考察了油脂提取过程的热力学,并得到了相应热力学参数结果:ΔH:4.376.76 kJ/mol、ΔS:18.7328.01 J/mol、ΔG:-2.57-1.31kJ/mol。