CN104480228A - 一种利用虾蟹壳制取氨糖的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用虾蟹壳制取氨糖的方法，其是选取虾、蟹壳为原料，放入烘箱内，将其烘干后加入水，控制酶解条件加入中性木瓜蛋白酶进行酶解，得酶解液；将酶解液过滤，滤得虾、蟹壳，加入柠檬酸溶液浸泡酸解，然后经过滤、洗酸、干燥，得甲壳素；将所得甲壳素按一定比例加入浓盐酸，加热酸解、醇沉、脱色、干燥即得氨糖成品。采用酶除蛋白，柠檬酸脱钙的工艺方法，最大程度地获取虾、蟹壳中的甲壳素；甲壳素的二次水解，使甲壳素内的大分子多糖转化成氨糖，提高氨糖回收率；通过乙醇降低水溶液的介电常数使氨糖脱水从而产生沉淀分离。其工艺合理，操作可行，氨糖回收率和质量高，达到了工业化生产条件。

Description

一种利用虾蟹壳制取氨糖的方法

技术领域

本发明涉及氨基糖类的制备，尤其是一种利用虾蟹壳制取氨糖的方法。

背景技术

氨糖的全称D-氨基葡萄糖，属单糖成份，极易被人体吸收。有文献报道在医药上有着广泛的用途：氨糖能为人体大量催生和补充关节滑液，从而不断润滑关节软骨面，减少磨损，使关节部位灵活自如；能提高抗生素药剂的注射效能，可用于合成新型抗癌药物氯脲霉素，在人体内可参与肝肾解毒，发挥抗炎、护肝的作用；临床上用作原料制成的人工皮肤贴敷烧伤创面，有消炎止痛，促进皮肤再生的功能；食品工业中，氨糖是婴儿配方乳中添加的一种重要微量糖类成分，也可做糖尿病人的营养补助剂，是合成VB 6 和核黄素中间体的原料。

甲壳素是许多低等动物，特别是节肢动物如虾蟹与昆虫等外壳的重要成分，资源丰富。如何利用虾蟹壳制备出甲壳素，及在高温浓盐酸条件下，甲壳素脱去乙酰基水解生成胺糖是一新的研究课题。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种工艺合理、操作可行、得物回收率和质量高的利用虾蟹壳制取氨糖的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用虾蟹壳制取氨糖的方法，其特征在于：经过下列工艺步骤：

（1）原材料的选取与处理

选取虾、蟹壳为原料，清洗干净，送入烘箱内烘干，取出后加入其质量2～6倍的水，加热至45～55℃；

（2）酶解

将步骤（1）中含有虾、蟹壳的液体中加入木瓜蛋白酶进行酶解，酶解温度30～40℃，酶解时间为3～5h，得酶解液；其中，所述的木瓜蛋白酶的用量为虾、蟹壳质量的0.1～0.3%；

（3）酸解

将虾、蟹壳从酶解液中取出，用清水冲洗后，加入浓度为15～25%柠檬酸溶液中浸泡24～36小时，得酸解液；其中，虾、蟹壳与柠檬酸溶液的质量比这1︰2～4；

（4）清洗干燥

将步骤（3）中得到的酸解液进行过滤，去除块状杂质，滤液离心，得到沉淀物，用清水清洗3～5次，干燥，得甲壳素；

（5）甲壳素二次水解

将步骤（4）中得到的甲壳素按照质量比1︰3～7加入盐酸中，所述的盐酸的浓度为37%以上；搅拌，加热至90～110℃，保温回流1～10h后，加入清水和活性炭，控制温度65～80℃，保温20～60min；其中，所述的清水的加入量为反应液质量的80～100%；所述的活性炭的加入量为反应液质量的1～5%；

（6）醇沉、洗涤干燥

将步骤（5）中甲壳素二次水解后的液体过滤，得滤液；活性炭用热水洗涤，得洗液；将洗液与滤液合并，减压蒸馏，进行浓缩，浓缩后的残液过滤，滤液倾入无水乙醇中，使溶液中乙醇的终浓度为70～75%，搅拌后加盖，室温静置过夜，抽滤，滤得的固体采用无水乙醇洗涤1～2次，得粗产物；将粗产物加水加热至50～80℃，加入溶液质量1-3%的活性炭，搅拌，保温20～60min，过滤，滤液倾入无水乙醇中，使溶液中乙醇的终浓度为70～75%，搅拌后加盖，静置过夜，抽滤，将滤得的固体干燥，得无色晶体粉末，即为氨糖。

本发明是选取虾、蟹壳为原料，放入烘箱内，将其烘干后加入水，控制酶解条件加入中性木瓜蛋白酶进行酶解，得酶解液；将酶解液过滤，滤得虾、蟹壳，加入柠檬酸溶液浸泡酸解，然后经过滤、洗酸、干燥，得甲壳素；将所得甲壳素按一定比例加入浓盐酸，加热酸解、醇沉、脱色、干燥即得氨糖成品。本发明采用酶除蛋白，柠檬酸脱钙的工艺方法，最大程度地获取虾、蟹壳中的甲壳素，在一定容量的条件下，增加了甲壳素的投料量的同时，又减少了盐酸使用量，而且还能使得甲壳素与盐酸反应恰到好处，既节能又减排。通过对甲壳素的二次水解，使甲壳素内的大分子多糖在二次水解过程中完全水解，转化成所需氨糖，提高了氨糖的回收率；乙醇的溶解性好，可根据提取成分的性质，采用不同浓度的乙醇除杂，同时在除杂过程中不引入无机离子或有机成分，较为经济，简单，容易操作，仪器设备易得。采用乙醇沉淀氨糖是通过降低水溶液的介电常数使氨糖脱水从而产生沉淀来分离。乙醇沸点适中，可反复回收利用，本身具有杀菌作用，可以使沉淀除杂后的氨糖不易发霉变质，且氨糖在乙醇中能够稳定保存。本发明优化了传统制取工艺条件，其工艺合理，操作可行，提高产品回收率和质量，达到了工业化生产条件。据测定：采用本工艺方法生产氨糖回收率为97%，纯度为99.1%。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

一种利用虾蟹壳制取氨糖的方法，经过下列工艺步骤：

（1）原材料的选取与处理

选取虾、蟹壳为原料，清洗干净，送入烘箱内烘干，取出后加入其质量3倍的水，加热至50℃；

（2）酶解

将步骤（1）中含有虾、蟹壳的液体中加入木瓜蛋白酶进行酶解除蛋白，酶解温度37℃，酶解时间为4h，得酶解液；其中，木瓜蛋白酶的用量为虾、蟹壳质量的0.2%；

（3）酸解

将虾、蟹壳从酶解液中取出，用清水冲洗后，加入浓度为20%柠檬酸溶液中浸泡30小时进行脱钙，得酸解液，该酸解液中有可见白色沉淀物；其中，虾、蟹壳与柠檬酸溶液的质量比这1︰3；

（4）清洗干燥

将步骤（3）中得到的酸解液进行过滤，去除块状杂质，滤液离心，得到沉淀物，用清水清洗4次，干燥，得甲壳素；

（5）甲壳素二次水解

将步骤（4）中得到的甲壳素按照质量比1︰5加入盐酸中，所述的盐酸的浓度为38%；搅拌，加热至105℃，保温回流4h后，加入清水和活性炭，控制温度70℃，保温30min；将甲壳素内的大分子多糖完全水解，转化成氨糖，提高氨糖的回收率；其中，清水的加入量为反应液质量的90%；活性炭的加入量为反应液质量的4%；

（6）醇沉、洗涤干燥

将步骤（5）中甲壳素二次水解后的液体迅速过滤，得滤液；活性炭用热水洗涤，得洗液；将洗液与滤液合并，减压蒸馏，进行浓缩，浓缩后的残液迅速过滤，滤液倾入无水乙醇中，使溶液中乙醇的终浓度为72%，即有混浊出现，搅拌后加盖，室温静置过夜，抽滤，滤得的固体再采用无水乙醇洗涤1次，得粗产物；将粗产物加水加热至70℃，加入溶液质量2%的活性炭，搅拌，保温30min，过滤，滤液倾入无水乙醇中，使溶液中乙醇的终浓度为72%，搅拌后加盖，静置过夜，抽滤，将滤得的固体干燥，得无色晶体粉末，即为氨糖。

本实施例所提供的利用虾蟹壳制取氨糖的方法，其工艺合理，操作可行，氨糖回收率和质量高，达到了工业化生产条件。

实施例2

一种利用虾蟹壳制取氨糖的方法，经过下列工艺步骤：

（1）原材料的选取与处理

选取虾、蟹壳为原料，清洗干净，送入烘箱内烘干，取出后加入其质量6倍的水，加热至55℃；

（2）酶解

将步骤（1）中含有虾、蟹壳的液体中加入虾、蟹壳质量0.3%的木瓜蛋白酶进行酶解除蛋白，酶解温度30℃，酶解时间为3h，得酶解液；

（3）酸解

将虾、蟹壳从酶解液中取出，用清水冲洗后，加入浓度为15%柠檬酸溶液中浸泡36小时进行脱钙，得酸解液，该酸解液中有可见白色沉淀物；其中，虾、蟹壳与柠檬酸溶液的质量比这1︰4；

（4）清洗干燥

将步骤（3）中得到的酸解液进行过滤，去除块状杂质，滤液离心，得到沉淀物，用清水清洗3次，干燥，得甲壳素；

（5）甲壳素二次水解

将步骤（4）中得到的甲壳素按照质量比1︰7加入盐酸中，所述的盐酸的浓度为37%；搅拌，加热至90℃，保温回流10h后，加入清水和活性炭，控制温度65℃，保温60min，将甲壳素内的大分子多糖完全水解，转化成氨糖；其中，清水的加入量为反应液质量的100%；活性炭的加入量为反应液质量的1%；

（6）醇沉、洗涤干燥

将步骤（5）中甲壳素二次水解后的液体迅速过滤，得滤液；活性炭用热水洗涤，得洗液；将洗液与滤液合并，减压蒸馏，进行浓缩，浓缩后的残液迅速过滤，滤液倾入无水乙醇中，使溶液中乙醇的终浓度为70%，搅拌后加盖，室温静置过夜，抽滤，滤得的固体采用无水乙醇洗涤2次，得粗产物；将粗产物加水加热至80℃，加入溶液质量1%的活性炭，搅拌，保温60min，过滤，滤液倾入无水乙醇中，使溶液中乙醇的终浓度为75%，搅拌后加盖，静置过夜，抽滤，将滤得的固体干燥，得无色晶体粉末，即为氨糖。

本实施例所提供的利用虾蟹壳制取氨糖的方法，其工艺合理，操作可行，氨糖回收率和质量高，适合工业化生产。

实施例3

一种利用虾蟹壳制取氨糖的方法，经过下列工艺步骤：

（1）原材料的选取与处理

选取虾、蟹壳为原料，清洗干净，送入烘箱内烘干，取出后加入其质量2倍的水，加热至45℃；

（2）酶解

将步骤（1）中含有虾、蟹壳的液体中加入虾、蟹壳质量0.1%的木瓜蛋白酶进行酶解除蛋白，酶解温度40℃，酶解时间为5h，得酶解液；

（3）酸解

将虾、蟹壳从酶解液中取出，用清水冲洗后，加入浓度为25%柠檬酸溶液中浸泡24小时进行脱钙，得酸解液，该酸解液中有可见白色沉淀物；其中，虾、蟹壳与柠檬酸溶液的质量比这1︰2；

（4）清洗干燥

将步骤（3）中得到的酸解液进行过滤，去除块状杂质，滤液离心，得到沉淀物，用清水清洗5次，干燥，得甲壳素；

（5）甲壳素二次水解

将步骤（4）中得到的甲壳素按照质量比1︰3加入盐酸中，所述的盐酸的浓度为40%；搅拌，加热至110℃，保温回流1h后，加入清水和活性炭，控制温度80℃，保温20min，将甲壳素内的大分子多糖完全水解，转化成氨糖，提高氨糖的回收率；其中，清水的加入量为反应液质量的80%；活性炭的加入量为反应液质量的5%；

（6）醇沉、洗涤干燥

将步骤（5）中甲壳素二次水解后的液体迅速过滤，得滤液；活性炭用热水洗涤，得洗液；将洗液与滤液合并，减压蒸馏，进行浓缩，浓缩后的残液迅速过滤，滤液倾入无水乙醇中，使溶液中乙醇的终浓度为75%，搅拌后加盖，室温静置过夜，抽滤，滤得的固体采用无水乙醇洗涤1次，得粗产物；将粗产物加水加热至50℃，加入溶液质量3%的活性炭，搅拌，保温20min，过滤，滤液倾入无水乙醇中，使溶液中乙醇的终浓度为70%，搅拌后加盖，静置过夜，抽滤，将滤得的固体干燥，得无色晶体粉末，即为氨糖。

本实施例所提供的利用虾蟹壳制取氨糖的方法，采用酶除蛋白，柠檬酸脱钙的工艺方法，最大程度地获取虾、蟹壳中的甲壳素；甲壳素的二次水解，使甲壳素内的大分子多糖完全水解，转化成氨糖，提高氨糖的回收率；通过乙醇降低水溶液的介电常数使氨糖脱水从而产生沉淀来分离。其工艺合理，操作可行，氨糖回收率和质量高，达到了工业化生产条件。

Claims (1)

1.一种利用虾蟹壳制取氨糖的方法，其特征在于：经过下列工艺步骤：

（1）原材料的选取与处理

选取虾、蟹壳为原料，清洗干净，送入烘箱内烘干，取出后加入其质量2～6倍的水，加热至45～55℃；

（2）酶解

将步骤（1）中含有虾、蟹壳的液体中加入木瓜蛋白酶进行酶解，酶解温度30～40℃，酶解时间为3～5h，得酶解液；其中，所述的木瓜蛋白酶的用量为虾、蟹壳质量的0.1～0.3%；

（3）酸解

将虾、蟹壳从酶解液中取出，用清水冲洗后，加入浓度为15～25%柠檬酸溶液中浸泡24～36小时，得酸解液；其中，虾、蟹壳与柠檬酸溶液的质量比这1︰2～4；

（4）清洗干燥

将步骤（3）中得到的酸解液进行过滤，去除块状杂质，滤液离心，得到沉淀物，用清水清洗3～5次，干燥，得甲壳素；

（5）甲壳素二次水解

将步骤（4）中得到的甲壳素按照质量比1︰3～7加入盐酸中，所述的盐酸的浓度为37%以上；搅拌，加热至90～110℃，保温回流1～10h后，加入清水和活性炭，控制温度65～80℃，保温20～60min；其中，所述的清水的加入量为反应液质量的80～100%；所述的活性炭的加入量为反应液质量的1～5%；

（6）醇沉、洗涤干燥

将步骤（5）中甲壳素二次水解后的液体过滤，得滤液；活性炭用热水洗涤，得洗液；将洗液与滤液合并，减压蒸馏，进行浓缩，浓缩后的残液过滤，滤液倾入无水乙醇中，使溶液中乙醇的终浓度为70～75%，搅拌后加盖，室温静置过夜，抽滤，滤得的固体采用无水乙醇洗涤1～2次，得粗产物；将粗产物加水加热至50～80℃，加入溶液质量1-3%的活性炭，搅拌，保温20～60min，过滤，滤液倾入无水乙醇中，使溶液中乙醇的终浓度为70～75%，搅拌后加盖，静置过夜，抽滤，将滤得的固体干燥，得无色晶体粉末，即为氨糖。