CN104046669B - 二次脱钙制备几丁聚糖的方法 - Google Patents
二次脱钙制备几丁聚糖的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104046669B CN104046669B CN201310450776.9A CN201310450776A CN104046669B CN 104046669 B CN104046669 B CN 104046669B CN 201310450776 A CN201310450776 A CN 201310450776A CN 104046669 B CN104046669 B CN 104046669B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- decalcification
- deproteinization
- residue
- chitosan
- drying
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明公开了一种二次脱钙制备几丁聚糖的方法法，包括如下步骤：将蟹壳或虾壳干燥、粉碎；二次脱钙和脱蛋白；酶解脱乙酰、水洗干燥粉碎即得。本发明的酶解工艺与现有技术制相比，二次脱钙与脱蛋白，并且第二次脱钙与脱蛋白在同一步骤中实现，大大提高生产效率，获得高纯度的几丁聚糖，减少强酸和强碱用量，耗能低，无污染，更加环保。同时，脱钙产物可以回收制成补钙制剂，可以获取更高的经济价值。
Description
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。
酶解法不会降解主链，并且无污染，具有重要的研究开发价值。影响酶解的因素很多，主要包括PH值和温度。文献记载最适宜PH值4-8，最适宜温度30-70℃（《甲壳酶特性与应用研究》 万云洋等 《天然产物研究与开发》 2003 vol
15 No.6）。迄今为止发现的真菌甲壳质脱乙酰酶（CDA）都是糖蛋白，且有良好的热稳定性。但是不同来源CDA的存在位置、最适宜PH值（PH4.5-12）、碳水化合物含量、相对分子质量及离子影响等有较大的差异。
迄今报道的CDA基本都来源于真菌。真菌来源的CDA主要作用是自身细胞壁的合成，最适底物一般为甲壳寡糖，对甲壳质的活性较低，不适合用酶法脱乙酰生产壳聚糖。真菌来源的CDA来源广泛，获取容易，成本相对较低。因此如何能够将真菌来源的CDA用于制备壳聚糖成为本领域技术人员急需解决的问题。
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用真菌来源的CDA制备几丁聚糖的方法，所述的方法能够解决现有技术CDA不适于生产几丁聚糖的技术难题。
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、柠檬酸酸脱钙；氢氧化钠脱蛋白；酶解脱钙和蛋白；酶解脱乙酰、水洗干燥粉碎即得。
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。
本发明粉碎后的原料加入4-8倍重量体积比的水制成料液，再加入10～15%柠檬酸酸，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，水洗至中性，过滤，留取残渣。
本发明的酶解采用菠萝蛋白酶较其他蛋白酶具有更好的酶解效果。当然，选用其他蛋白酶进行酶解也能够实现本发明的目的。本发明工艺中最佳酶解方案是将第一次脱蛋白后的残渣中加入4-8倍重量体积比的水，再加入菠萝蛋白酶，加柠檬酸调PH值至5.5～6.5，40～60℃搅拌1～2h；分离液体，残渣再次重复提取。
酶解壳料所用的蛋白酶占壳料重量比为0.05～0.2%为佳。
酶解脱钙和脱蛋白后，过滤，弃滤液，留取残渣，残渣即为甲壳质。将甲壳质加入含有甲壳质脱乙酰酶的发酵液脱乙酰，甲壳质与发酵液的重量体积比（g/l）1～4:2～5，0.2MPa，30～32℃,48～72h，然后120℃，20min，干燥即得几丁聚糖。
所述的可以从公开市场上购得，也可以通过构巢曲霉菌发酵后制得。
所述的甲壳质脱乙酰酶制备方法如下：
（1）制备发酵培养基：酵母粉8g，壳聚糖15g，葡萄糖30g，磷酸二氢钾2g，无水硫酸镁1g，二氯化钴（0.01mol/l）10ml，水1000ml；
（2）发酵条件：发酵培养基灭菌，接入构巢曲霉菌，30～35℃，PH6.0～7.0，72～96h。
经过二次脱钙和脱蛋白后，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98%以上。
将柠檬酸脱钙后的滤液和酶解后的滤液混合，干燥后可获得钙、胶原和微量元素等混合的补钙制剂。
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，二次脱钙与脱蛋白，并且第二次脱钙与脱蛋白在同一步实现，大大提高了生产效率，获得高纯度的几丁聚糖，减少强酸和强碱用量，耗能低，无污染，更加环保。同时，脱钙产物可回收制成补钙制剂，以获取更高的经济价值。
具体实施方式
实施例
1
制备甲壳质脱乙酰酶：
（1）制备发酵培养基：酵母粉8g，壳聚糖15g，葡萄糖30g，磷酸二氢钾2g，无水硫酸镁1g，二氯化钴（0.01mol/l）10ml，水1000ml；
（2）发酵条件：发酵培养基灭菌，接入构巢曲霉菌，34℃，PH6.1，72h。
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，料液中加入10%柠檬酸酸，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。
将第一次脱蛋白后的残渣中加入4倍重量体积比的水，再加入占壳料重量比为0.05%菠萝蛋白酶，加柠檬酸调PH值至5.5，40℃搅拌1h；分离液体，残渣再次重复提取。
酶解脱钙和脱蛋白后，过滤，弃滤液，留取残渣，残渣加入含有甲壳质脱乙酰酶的发酵液脱乙酰，甲壳质与发酵液的重量体积比1:3，0.2MPa，30℃, 72h，然后120℃，20min，干燥即得几丁聚糖。
实施例2
制备甲壳质脱乙酰酶：
（1）制备发酵培养基：酵母粉8g，壳聚糖15g，葡萄糖30g，磷酸二氢钾2g，无水硫酸镁1g，二氯化钴（0.01mol/l）10ml，水1000ml；
（2）发酵：接种构巢曲霉菌，35℃，PH6.0，发酵72h。
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，料液中加入15%柠檬酸酸，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。
将第一次脱蛋白后的残渣中加入8倍重量体积比的水，再加入占壳料重量比为0.2%菠萝蛋白酶，加柠檬酸调PH值至6.5，60℃搅拌2h；分离液体，残渣再次重复提取。
酶解脱钙和脱蛋白后，过滤，弃滤液，留取残渣，残渣加入含有甲壳质脱乙酰酶的发酵液脱乙酰，甲壳质与发酵液的重量体积比1:3，0.2MPa，32℃,48～72h，然后120℃，20min，干燥即得几丁聚糖。
实施例
3
制备甲壳质脱乙酰酶：
（1）制备发酵培养基：酵母粉8g，壳聚糖15g，葡萄糖30g，磷酸二氢钾2g，无水硫酸镁1g，二氯化钴（0.01mol/l）10ml，水1000ml；
（2）发酵条件：发酵培养基灭菌，接入构巢曲霉菌，32℃，PH6.0，80h。
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，料液中加入12%柠檬酸酸，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，90℃，2h，过滤水洗至中性。
将第一次脱蛋白后的残渣中加入8倍重量体积比的水，再加入占壳料重量比为0.1%菠萝蛋白酶，加柠檬酸调PH值至6，50℃搅拌1.5h；分离液体，残渣再次重复提取。
酶解脱钙和脱蛋白后，过滤，弃滤液，留取残渣，残渣加入含有甲壳质脱乙酰酶的发酵液脱乙酰，甲壳质与发酵液的重量体积比2:1，0.2MPa，32℃，56h，然后120℃，20min，干燥即得几丁聚糖。
实施例
4
制备甲壳质脱乙酰酶：
（1）制备发酵培养基：酵母粉8g，壳聚糖15g，葡萄糖30g，磷酸二氢钾2g，无水硫酸镁1g，二氯化钴（0.01mol/l）10ml，水1000ml；
（2）发酵条件：发酵培养基灭菌，接入构巢曲霉菌，35℃，PH6.0， 96h。
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，料液中加入10%柠檬酸酸，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。
将第一次脱蛋白后的残渣中加入4倍重量体积比的水，再加入占壳料重量比为0.15%菠萝蛋白酶，加柠檬酸调PH值至5.5， 60℃搅拌1h；分离液体，残渣再次重复提取。
酶解脱钙和脱蛋白后，过滤，弃滤液，留取残渣，残渣加入含有甲壳质脱乙酰酶的发酵液脱乙酰，甲壳质与发酵液的重量体积比1:2，0.2MPa，30℃,48h，然后120℃，20min，干燥即得几丁聚糖。
实施例
5
制备甲壳质脱乙酰酶：
（1）制备发酵培养基：酵母粉8g，壳聚糖15g，葡萄糖30g，磷酸二氢钾2g，无水硫酸镁1g，二氯化钴（0.01mol/l）10ml，水1000ml；
（2）发酵条件：发酵培养基灭菌，接入构巢曲霉菌，33℃，PH6.5，96h。
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，料液中加入15%柠檬酸酸，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。
将第一次脱蛋白后的残渣中加入7倍重量体积比的水，再加入占壳料重量比为0.08%菠萝蛋白酶，加柠檬酸调PH值至6.5，55℃搅拌2h；分离液体，残渣再次重复提取。
酶解脱钙和脱蛋白后，过滤，弃滤液，留取残渣，残渣加入含有甲壳质脱乙酰酶的发酵液脱乙酰，甲壳质与发酵液的重量体积比1:5，0.2MPa，31.5℃,64h，然后120℃，20min，干燥即得几丁聚糖。
实施例
6
（1）制备发酵培养基：酵母粉8g，壳聚糖15g，葡萄糖30g，磷酸二氢钾2g，无水硫酸镁1g，二氯化钴（0.01mol/l）10ml，水1000ml；
（2）发酵条件：发酵培养基灭菌，接入构巢曲霉菌，30℃，PH7.0，72h。
将蟹壳或虾壳干燥粉碎至0.6mm颗粒，加入5倍重量体积比的水制成料液，料液中加入11%柠檬酸酸，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， 100℃，1h，过滤水洗至中性。
将第一次脱蛋白后的残渣中加入6倍重量体积比的水，再加入占壳料重量比为0.12%菠萝蛋白酶，加柠檬酸调PH值至6.5， 60℃搅拌2h；分离液体，残渣再次重复提取。
酶解脱钙和脱蛋白后，过滤，弃滤液，留取残渣，残渣加入含有甲壳质脱乙酰酶的发酵液脱乙酰，甲壳质与发酵液的重量体积比4: 5，0.2MPa，31℃, 72h，然后120℃，20min，干燥即得几丁聚糖。
实施例
7
制备甲壳质脱乙酰酶：
（1）制备发酵培养基：酵母粉8g，壳聚糖15g，葡萄糖30g，磷酸二氢钾2g，无水硫酸镁1g，二氯化钴（0.01mol/l）10ml，水1000ml；
（2）发酵条件：发酵培养基灭菌，接入构巢曲霉菌，32℃，PH6.6，72h。
将蟹壳或虾壳干燥粉碎至0.7mm颗粒，加入7倍重量体积比的水制成料液，料液中加入15%柠檬酸酸，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。
将第一次脱蛋白后的残渣中加入8倍重量体积比的水，再加入占壳料重量比为0.08%菠萝蛋白酶，加柠檬酸调PH值至6.5，45℃搅拌1.5h；分离液体，残渣再次重复提取。
酶解脱钙和脱蛋白后，过滤，弃滤液，留取残渣，残渣加入含有甲壳质脱乙酰酶的发酵液脱乙酰，甲壳质与发酵液的重量体积比1: 5，0.2MPa，32℃, 72h，然后120℃，20min，干燥即得几丁聚糖。
Claims (1)
1.一种二次脱钙制备几丁聚糖的方法，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)第一次脱钙和脱蛋白：第一次脱钙是将蟹壳或虾壳粉碎后的原料中加入4-8倍重量体积比的水制成料液，再加入10～15％柠檬酸，充分反应后，过滤，留取残渣；第一次脱蛋白是将第一次脱钙后的残渣加入4-8倍重量体积比的水，加入8～15％氢氧化钠溶液，80-100℃，1-3h，水洗至中性，过滤，留取残渣；
(3)第二次脱钙和脱蛋白：往步骤(2)中脱蛋白之后的残渣中加入4-8倍重量体积比的水，再加入占壳料重量比为0.05～0.2％的菠萝蛋白酶，加柠檬酸调PH值至5.5～6.5，40～60℃搅拌1～2h；
(4)酶解脱乙酰、水洗干燥粉碎即得：步骤(3)酶解脱钙和脱蛋白后，过滤，弃滤液，留取残渣，加入含有甲壳质脱乙酰酶的发酵液脱乙酰，甲壳质与发酵液的重量体积比1～4:2～5，0.2MPa，30～32℃,48～72h，然后120℃，20min，干燥即得几丁聚糖；所述的甲壳质脱乙酰酶制备方法如下：a、制备发酵培养基：酵母粉8g，壳聚糖15g，葡萄糖30g，磷酸二氢钾2g，无水硫酸镁1g，0.01mol/l二氯化钴10ml，水1000ml；b、发酵条件：发酵培养基灭菌，接入构巢曲霉菌，30～35℃，PH6.0～7.0，72～96h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310450776.9A CN104046669B (zh) | 2013-09-29 | 2013-09-29 | 二次脱钙制备几丁聚糖的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310450776.9A CN104046669B (zh) | 2013-09-29 | 2013-09-29 | 二次脱钙制备几丁聚糖的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104046669A CN104046669A (zh) | 2014-09-17 |
| CN104046669B true CN104046669B (zh) | 2017-01-04 |
Family
ID=51500065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310450776.9A Active CN104046669B (zh) | 2013-09-29 | 2013-09-29 | 二次脱钙制备几丁聚糖的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104046669B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107668636A (zh) * | 2017-09-14 | 2018-02-09 | 集美大学 | 利用梭子蟹副产物生产调味汁、壳聚糖和有机肥的方法 |
| CN111138563B (zh) * | 2020-03-13 | 2022-04-22 | 山东美佳集团有限公司 | 利用雪蟹壳制造壳聚糖的制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101200505A (zh) * | 2007-11-29 | 2008-06-18 | 湖北东方天琪生物工程股份有限公司 | 利用虾壳制备高脱乙酰度及高黏度壳聚糖的方法 |
| CN102816808A (zh) * | 2012-07-17 | 2012-12-12 | 肖丽凤 | 一种利用虾壳制备壳聚糖的方法 |
| CN102942639A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-02-27 | 石狮市华宝海洋生物化工有限公司 | 一种提高甲壳素生产纯度的方法 |
| CN103204956A (zh) * | 2013-04-11 | 2013-07-17 | 天津天狮生物发展有限公司 | 一种几丁聚糖的制备方法 |
-
2013
- 2013-09-29 CN CN201310450776.9A patent/CN104046669B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101200505A (zh) * | 2007-11-29 | 2008-06-18 | 湖北东方天琪生物工程股份有限公司 | 利用虾壳制备高脱乙酰度及高黏度壳聚糖的方法 |
| CN102816808A (zh) * | 2012-07-17 | 2012-12-12 | 肖丽凤 | 一种利用虾壳制备壳聚糖的方法 |
| CN102942639A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-02-27 | 石狮市华宝海洋生物化工有限公司 | 一种提高甲壳素生产纯度的方法 |
| CN103204956A (zh) * | 2013-04-11 | 2013-07-17 | 天津天狮生物发展有限公司 | 一种几丁聚糖的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104046669A (zh) | 2014-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104223125B (zh) | 一种制备马铃薯渣膳食纤维的方法 | |
| CN101255479B (zh) | 一种将木质纤维素高效糖化的预处理方法 | |
| EP3094734B1 (en) | Process for fractionation of oligosaccharides from agri-waste | |
| CN101897431B (zh) | 一种同时制备酵母抽提物和β-1，3-葡聚糖的方法 | |
| CN103834713B (zh) | 一种剑麻皂素的提取方法 | |
| CN104045738B (zh) | 一种复合发酵酶解制备几丁聚糖的方法 | |
| CN104592400A (zh) | 一种微晶纤维素的制备方法 | |
| CN104046669B (zh) | 二次脱钙制备几丁聚糖的方法 | |
| CN103864954A (zh) | 一种花生粕多糖的提取方法 | |
| CN104059953A (zh) | 一种几丁聚糖酶解方法 | |
| CN104045739B (zh) | 一种酶解制备几丁聚糖的方法 | |
| CN101665534B (zh) | 一种棉籽浓缩蛋白的制备方法 | |
| CN104046670A (zh) | 酶解脱乙酰制备几丁聚糖的方法 | |
| CN104046666A (zh) | 一种发酵酶解制备几丁聚糖的方法 | |
| CN104045737B (zh) | 几丁聚糖发酵制备方法 | |
| CN104046667A (zh) | 复合发酵制备几丁聚糖的方法 | |
| CN103013165A (zh) | 一种利用固定化酶制备红曲红色素的方法 | |
| CN103146767B (zh) | 一种利用小麦麸皮生产2,3-丁二醇发酵液的方法 | |
| CN113151218A (zh) | 一种耐热木聚糖酶的生产方法及其应用 | |
| CN104046668A (zh) | 二次酶解制备几丁聚糖的方法 | |
| CN104045741A (zh) | 一种几丁聚糖制备方法 | |
| CN109810960A (zh) | 一种喷雾干燥法制备碱性木聚糖酶制剂的方法 | |
| CN104045740A (zh) | 二次脱蛋白制备几丁聚糖的方法 | |
| CN104152496A (zh) | 一种以提取果胶和橙皮苷后剩余的橘皮残渣为原料制备燃料乙醇的方法 | |
| CN109336992A (zh) | 一种高葡聚糖含量细胞壁的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |