CN104045737B - 几丁聚糖发酵制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种几丁聚糖发酵制备方法，包括如下步骤：将蟹壳或虾壳干燥、粉碎；发酵；脱钙；脱蛋白；脱乙酰、水洗干燥粉碎即得。本发明的酶解工艺与现有技术制相比，采用两次脱钙，减少了强酸用量，耗能低，无污染，更加环保。发酵液回收后可以制成生物骨钙素，这样所有的产物都能够被合理利用产生显著的经济价值，避免资源浪费。

Description

几丁聚糖发酵制备方法

技术领域

本发明涉及几丁聚糖制备方法，属于制造领域。

背景技术

甲壳素是一种天然含氮多糖物质，广泛存在与无脊椎动物的外壳或角质层中，尤其是虾蟹类的外壳中。甲壳素很容易获得，可再生，是仅次于纤维素的天然均聚物，但是因分子内部有很强的氢键作用，溶解性低，应用范围受到限制。

甲壳素脱乙酰后生成壳聚糖。目前壳聚糖的制备多采用化学法和酶解法脱乙酰。化学法脱乙酰反应中，影响脱乙酰的因素很多，但是主要影响因素包括：碱液浓度、反应温度和时间。一般来说，提高反应温度和延长反应时间均可提高脱乙酰度，但是会导致甲壳素主链降解增加，从而影响产品的粘度和分子量。通入氮气可以在一定程度上减缓主链的降解。由于化学法使用的碱液浓度高，反应时间长，产品质量不稳定，环境污染严重。传统的化学法制备壳聚糖脱钙和脱蛋白后的产物被废弃，无法回收利用，造成浪费。

因此，寻找一种强酸和强碱用量少、无污染、脱钙和脱蛋白产物能够被回收利用的方法将具有极佳的市场前景，这也成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的几丁聚糖制备方法，所述的方法能够较现有技术更节能环保。

本发明的另一目的是提供一种安全的几丁聚糖制备方法，所述的方法制得的几丁聚糖无强酸或强碱残留，产品更安全。

本发明的另一目的是提供一种中间产物可以回收利用的几丁聚糖制备方法，以获取更高的经济价值。

本发明的另一目的是提供一种具有市场竞争力的几丁聚糖，所述的产品不因工艺的改进而增加生产成本。

为达到上述目的，本发明采用下列技术方案实现：

干燥、粉碎、发酵；盐酸脱钙、脱蛋白，过滤；脱乙酰、水洗干燥即得。

本发明采用制备方法对脱钙前的蟹壳或虾壳进行预处理，然后再进行酶解脱钙和脱蛋白。

为增强脱钙和脱蛋白效果，本发明优选的将蟹壳或虾壳粉碎至0.5～1.0mm颗粒，颗粒过小则增加生产成本，颗粒过大效果较差。发明人经过多次试验及经验，最终确定0.5～1.0mm颗粒范围达到脱钙和成本的最佳性价比。

发明人提供大量实验，意外发现多种乳酸菌按照一定的配比组合进行发酵后脱钙效果更好，而采用乳双歧杆菌（B.lactis）、保加利亚乳杆菌(L.bulgaricus)和瑞士乳杆菌(L.helviticus)三种乳酸菌进行发酵效果较好；采用此三种乳酸菌配比后发酵效果最好，当三种乳酸菌以重量比2:6:5进行组合时，发酵24～36h，游离钙含量较单一乳酸菌发酵后提高10%～20%。优选的，乳酸菌占蟹壳或虾壳原料重量比为0.02～0.06%。

本发明采用高温灭菌的方法达到杀菌消毒的目的，同时也去除乳酸菌。

发酵液过滤，留取残渣，滤液回收干燥制成生物有机钙。残渣中加入8～15%盐酸脱钙，充分反应后，过滤，水洗至中性，留取残渣。残渣中加入8～15%氢氧化钠溶液，80-100℃，1-3h，过滤水洗至中性。残渣中加入40-60%的氢氧化钠溶液，60-90℃，1.5-4h，水洗至中性，干燥即得几丁聚糖。

经过脱钙和脱蛋白后，去除了原料中的钙离子、蛋白质其它有机物质。本发明所述的几丁聚糖脱乙酰度高达96%以上。

本发明的产物与任何一种或一种以上药剂学上辅料如淀粉、糊精、乳糖、微晶纤维素、羟丙甲基纤维素、聚乙二醇、硬脂酸镁、微粉硅胶、木糖醇、乳糖醇、葡萄糖、甘氨酸、甘露醇、甘氨酸等混合制成的各种剂型，例如，可制成片剂、缓释片、滴丸、颗粒剂、胶囊剂、微粒剂。优选剂型为胶囊剂或颗粒剂。

本发明的酶解工艺与现有技术制相比，采用两次脱钙，减少了强酸用量，耗能低，无污染，更加环保。发酵液回收后可以制成生物骨钙素，这样所有的产物都能够被合理利用产生显著的经济价值，避免资源浪费。

具体实施方式

实施例1

将蟹壳或虾壳干燥粉碎至0.5mm颗粒，加入4倍重量体积比的水制成料液，加入乳双歧杆菌：保加利亚乳杆菌：瑞士乳杆菌=2:6:5的乳酸菌，乳酸菌占原料重量比为0.02%，发酵24h，然后70℃，20min；发酵液过滤，留取残渣，滤液回收干燥制成生物有机钙。残渣中加入8%盐酸脱钙，充分反应后，过滤，水洗至中性，留取残渣。残渣中加入8%氢氧化钠溶液，80℃，1h，过滤水洗至中性。残渣中加入40%的氢氧化钠溶液，60℃，1.5h，水洗至中性，干燥即得。

实施例2

将蟹壳或虾壳干燥粉碎至1.0mm颗粒，加入8倍重量体积比的水制成料液，加入乳双歧杆菌：保加利亚乳杆菌：瑞士乳杆菌=2:6:5的乳酸菌，乳酸菌占原料重量比为0.06%，发酵36h，然后100℃，20min；发酵液过滤，留取残渣，滤液回收干燥制成生物有机钙。残渣中加入15%盐酸脱钙，充分反应后，过滤，水洗至中性，留取残渣。残渣中加入15%氢氧化钠溶液，100℃，3h，过滤水洗至中性。残渣中加入60%的氢氧化钠溶液，90℃，4h，水洗至中性，干燥即得。

实施例3

将蟹壳或虾壳干燥粉碎至0.5mm颗粒，加入8倍重量体积比的水制成料液，加入乳双歧杆菌：保加利亚乳杆菌：瑞士乳杆菌=2:6:5的乳酸菌，乳酸菌占原料重量比为0.04%，发酵36h，然后80℃，20min；发酵液过滤，留取残渣，滤液回收干燥制成生物有机钙。残渣中加入10%盐酸脱钙，充分反应后，过滤，水洗至中性，留取残渣。残渣中加入10%氢氧化钠溶液，90℃，3h，过滤水洗至中性。残渣中加入50%的氢氧化钠溶液，80℃，3h，水洗至中性，干燥即得。

实施例4

将蟹壳或虾壳干燥粉碎至1.0mm颗粒，加入4倍重量体积比的水制成料液，加入乳双歧杆菌：保加利亚乳杆菌：瑞士乳杆菌=2:6:5的乳酸菌，乳酸菌占原料重量比为0.05%，发酵32h，然后100℃，20min；发酵液过滤，留取残渣，滤液回收干燥制成生物有机钙。残渣中加入12%盐酸脱钙，充分反应后，过滤，水洗至中性，留取残渣。残渣中加入12%氢氧化钠溶液，100℃，2h，过滤水洗至中性。残渣中加入60%的氢氧化钠溶液，90℃，2.5h，水洗至中性，干燥即得。

实施例5

将蟹壳或虾壳干燥粉碎至0.8mm颗粒，加入6倍重量体积比的水制成料液，加入乳双歧杆菌：保加利亚乳杆菌：瑞士乳杆菌=2:6:5的乳酸菌，乳酸菌占原料重量比为0.03%，发酵24h，然后70℃，20min；发酵液过滤，留取残渣，滤液回收干燥制成生物有机钙。残渣中加入8%盐酸脱钙，充分反应后，过滤，水洗至中性，留取残渣。残渣中加入15%氢氧化钠溶液，100℃，1h，过滤水洗至中性。残渣中加入40%的氢氧化钠溶液，60℃，1.5h，水洗至中性，干燥即得几丁聚糖。

实施例6

将蟹壳或虾壳干燥粉碎至0.9mm颗粒，加入5倍重量体积比的水制成料液，加入乳双歧杆菌：保加利亚乳杆菌：瑞士乳杆菌=2:6:5的乳酸菌，乳酸菌占原料重量比为0.06%，发酵24h，然后100℃，20min；发酵液过滤，留取残渣，滤液回收干燥制成生物有机钙。残渣中加入15%盐酸脱钙，充分反应后，过滤，水洗至中性，留取残渣。残渣中加入8%氢氧化钠溶液，100℃，1h，过滤水洗至中性。残渣中加入45%的氢氧化钠溶液，90℃，1.5h，水洗至中性，干燥即得。

实施例7

将蟹壳或虾壳干燥粉碎至0.6mm颗粒，加入7倍重量体积比的水制成料液，加入乳双歧杆菌：保加利亚乳杆菌：瑞士乳杆菌=2:6:5的乳酸菌，乳酸菌占原料重量比为0.05%，发酵24h，然后100℃，20min；发酵液过滤，留取残渣，滤液回收干燥制成生物有机钙。残渣中加入8%盐酸脱钙，充分反应后，过滤，水洗至中性，留取残渣。残渣中加入8%氢氧化钠溶液，80℃，2h，过滤水洗至中性。残渣中加入40%的氢氧化钠溶液，60℃，1.5h，水洗至中性，干燥即得。

Claims (2)

1.一种几丁聚糖发酵制备方法，包括如下步骤：

(1)将蟹壳或虾壳干燥、粉碎至0.5～1.0mm大小；

(2)发酵：采用乳酸菌发酵，所述乳酸菌为乳双歧杆菌、保加利亚乳杆菌和瑞士乳杆菌复合菌，复合菌添加量为蟹壳或虾壳原料重量的0.02～0.06％，乳双歧杆菌、保加利亚乳杆菌和瑞士乳杆菌的重量比为2:6:5；

(3)脱钙：发酵液过滤后留取残渣，残渣中加入8～15％盐酸脱钙，充分反应后，过滤，水洗至中性，留取残渣；

(4)脱蛋白：脱钙后的残渣中加入8～15％氢氧化钠溶液，80-100℃，1-3h，过滤水洗至中性；

(5)脱乙酰、水洗干燥粉碎即得。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的脱乙酰是脱蛋白后的残渣中加入40-60％的氢氧化钠溶液，60-90℃，1.5-4h，水洗至中性，干燥即得。