CN108586635A - 一种制备壳寡糖的方法 - Google Patents

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曾哲灵
龚劲松
张超
张家宏
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王守红
高小燕
徐俊山
方祥
陈磊
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YANGZHOU RIXING BIO-TECH Co Ltd
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YANGZHOU RIXING BIO-TECH Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种制备壳寡糖的方法，包括如下步骤：步骤1)将熟蟹壳晒干，然后敲碎，将晒干后的熟蟹壳碎片浸没于乙醇溶液中，所述的乙醇溶液质量浓度为60～65％，每1ml乙醇溶液中浸泡8～10g熟蟹壳；步骤2)浸泡后将熟蟹壳取出，将取出后的熟蟹壳置于温度为40～50℃的水中，然后向其中滴加三氧乙酸，滴加的同时，并对熟蟹壳进行反复碾压，同时检测pH值，当pH值为6时，停止滴加三氧乙酸，继续碾压；步骤3)进行蒸发、干燥，即得。

Description

一种制备壳寡糖的方法
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及一种制备壳寡糖的方法。
背景技术
壳寡糖又叫壳聚寡糖、低聚壳聚糖，是将壳聚糖经特殊的生物酶技术(也有使用化学降解、微波降解技术的报道)降解得到的一种聚合度在2～20之间寡糖产品，分子量≤3200Da，是水溶性较好、功能作用大、生物活性高的低分子量产品。它具有壳聚糖所没有的较高溶解度，全溶于水，容易被生物体吸收利用等诸多独特的功能，其作用为壳聚糖的14倍。
壳寡糖是自然界中唯一带正电荷阳离子碱性氨基低聚糖，是动物性纤维素。壳寡糖是由来源于虾蟹壳的壳聚糖降解成的带有氨基的小分子寡糖，是聚合度2-20的糖链。
目前，低壳糖和壳寡糖的制备方法主要有酸解法、氧化法和酶解法三大类，几种方法各有利弊。酸解法是研究最早的壳聚糖降解法，早在五十年代，文献Journal AmChemistry Society(1957，79：5046)就进行了报道，最近儿年亦有多种酸解法见诸报道，如过醋酸法、浓硫酸法、氢氟酸法等，但这些方法环境污染较严重，而且不易控制反应终点；氧化法以过氧化氢氧化法为代表，主要有H2O2法，H2O2-HCl法，H2O2-NaOCl2法，ClO2法等(大学化学，1999，Vol.14，2：36)，缺点是易产生副产物。酶解法是应用专一性壳聚糖酶和非专一性的其它酶，如蛋白酶、糖酶、脂肪酶等进行壳聚糖的降解，能用于酶解法的各种酶有30多种(Carbohydrate Research，1995，268：143)。酶解法通过特异性地开裂壳聚糖的β(1，4)糖苷键来达到降解目的，在整个降解过程中无其他反应试剂加入，无其它反应副产物生成，是壳聚糖降解的最理想方法。专一性壳聚糖酶对壳聚糖可实现专一性降解，但目前研究表明其降解效率不是很高，导致生产成本较高。非专一性酶解已被许多人研究，文献“无锡轻工业大学学报1996年15期”报道了无锡轻工业大学夏文水教授采用麦胚脂肪酶降解壳聚糖得到均分子量为几万的低壳糖，文献“Carbohydr.Res.1992，237：325”报道了Pantaleone等人研究纤维素酶和木瓜蛋白酶、葡聚糖酶在一定条件下对壳聚糖的降解作用，但结果也仅仅获得了均分子量为几万的低壳糖，而不能使壳聚糖降解为更低分子量的壳寡糖。因此提供一种新的低壳糖和壳寡糖的生产方法，是人们所十分期望地。
熟蟹壳为人们食用螃蟹后的废弃物，弃之可惜，如果能够以其为原料制备壳寡糖，将使及其有意义的课题。
发明内容
发明目的：针对现有技术中的不足之处，本发明提供了一种以熟蟹壳为原料制备壳寡糖的方法。
技术方案：本发明提供了一种以熟蟹壳为原料制备壳寡糖的方法，包括如下步骤：
步骤1)将熟蟹壳晒干，然后敲碎，将晒干后的熟蟹壳碎片浸没于乙醇溶液中，所述的乙醇溶液质量浓度为60～65％，每1ml乙醇溶液中浸泡8～10g熟蟹壳；
步骤2)浸泡后将熟蟹壳取出，将取出后的熟蟹壳置于温度为40～50℃的水中，然后向其中滴加三氧乙酸，滴加的同时，并对熟蟹壳进行反复碾压，同时检测pH值，当pH值为6时，停止滴加三氧乙酸，继续碾压；
步骤3)进行蒸发、干燥，即得。
具体的，所述的熟蟹壳为食用后废弃的蟹壳。
具体的，所述的浸泡，浸泡时间为6～8小时。所述的碾压，碾压时间为10～12小时
具体的，所述的三氧乙酸浓度为30～35％，优选30％。所述的三氧乙酸的滴加速度为18～20滴/10秒，优选19滴/10秒。
具体的，所述的干燥为：真空度为-10mpa，温度为60～70℃。
进一步的改进，所述的步骤1)的处于超声环境中，所述的超声条件为：超声功率为60～100W；超声温度为40～65℃。实践发现，当步骤1)处于超声环境时，浸泡时间可以减少为2～3小时。
进一步的改进，所述的步骤2)的处于超声环境中，所述的超声条件为：超声功率为60～100W；超声温度为40～65℃。实践发现，当步骤2)处于超声环境是，碾压时间可以减少为3～4小时。
有益效果，采用本发明所提供的方法制备壳寡糖可以大大的减少制备的时间，提高制备效率。并且原料为废弃物，不仅环保，而且有效的利用了废弃物的价值。
具体实施方式：
实施例1
步骤1)将食用后废弃的蟹壳(即熟蟹壳)晒干，然后敲碎，将晒干后的熟蟹壳碎片浸没于乙醇溶液中，所述的乙醇溶液质量浓度为60～65％，每1ml乙醇溶液中浸泡8～10g熟蟹壳，浸泡时间为8小时；
步骤2)浸泡后将熟蟹壳取出，将取出后的熟蟹壳置于温度为40～50℃的水中，然后向其中滴加三氧乙酸(浓度为30～35％)，滴加速度为18～20滴/10秒，滴加的同时，并对熟蟹壳进行反复碾压，同时检测pH值，当pH值为6时，停止滴加三氧乙酸，继续碾压，碾压时间为12小时；
步骤3)进行蒸发、干燥，干燥条件为：真空度为-10mpa，温度为60～70℃，即得。
对所得产品进行检测。结果如下：壳寡糖提取率81％，脱乙酰度：88％；水分4.9％；灰分0.27％；平均分子量900。
实施例2
基本步骤与实施例1大致相同，不同之处在于，浸泡时间变更为6小时，所述的碾压时间变更为10小时。
实施例3
基本步骤与实施例2大致相同，不同之处在于，浸泡时间变更为4小时。
实施例4
基本步骤与实施例2大致相同，不同之处在于，浸泡时间变更为3小时。
实施例5
基本步骤与实施例2大致相同，不同之处在于，浸泡时间变更为2小时。
实施例6
基本步骤与实施例2大致相同，不同之处在于，碾压时间变更为8小时。
实施例7
基本步骤与实施例2大致相同，不同之处在于，碾压时间变更为6小时。
实施例8
基本步骤与实施例2大致相同，不同之处在于，碾压时间变更为4小时。
不同浸泡时间及碾压时间对提取率的影响，数据如下表所示：
浸泡时间(h) 碾压时间(h) 提取率(％)
实施例1 8 12 81
实施例2 6 10 78
实施例3 4 10 68
实施例4 3 10 60
实施例5 2 10 52
实施例6 6 8 67
实施例7 6 6 54
实施例8 6 4 51
从上述实施例及数据可以看出，当浸泡时间、碾压时间减少的时候，壳聚糖的提取率逐渐降低。
实施例9
步骤1)将食用后废弃的蟹壳(即熟蟹壳)晒干，然后敲碎，将晒干后的熟蟹壳碎片浸没于乙醇溶液中，所述的乙醇溶液质量浓度为60～65％，每1ml乙醇溶液中浸泡8～10g熟蟹壳，浸泡过程处于超声环境中，超声条件为：超声功率为60～100W；超声温度为40～65℃。浸泡时间为3小时。
步骤2)浸泡后将熟蟹壳取出，将取出后的熟蟹壳置于温度为40～50℃的水中，然后向其中滴加三氧乙酸(浓度为30～35％)，滴加速度为18～20滴/10秒，滴加的同时，并对熟蟹壳进行反复碾压，同时检测pH值，当pH值为6时，停止滴加三氧乙酸，继续碾压，碾压过程处于超声环境中，超声条件为：超声功率为60～100W；超声温度为40～65℃。碾压时间为4小时；
步骤3)进行蒸发、干燥，干燥条件为：真空度为-10mpa，温度为60～70℃，即得。
对所得产品进行检测。结果如下：壳寡糖提取率81％，脱乙酰度：88％；水分4.9％；灰分0.27％；平均分子量900。
实施例10
基本步骤与实施例9大致相同，不同之处在于，浸泡时间变更为2小时。
实施例11
基本步骤与实施例9大致相同，不同之处在于，碾压时间变更为3小时。
实施例12
基本步骤与实施例9大致相同，不同之处在于，浸泡时间变更为2小时，碾压时间变更为3小时。
浸泡时间(h) 碾压时间(h) 提取率(％)
实施例9 3 4 82
实施例10 2 4 78
实施例11 3 3 79
实施例12 2 3 75
从上述实施例及实验结果可以看出，在超声环境下，可以有效的减少浸泡及碾压的时间。

Claims (9)

1.一种制备壳寡糖的方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1)将熟蟹壳晒干，然后敲碎，将晒干后的熟蟹壳碎片浸没于乙醇溶液中，所述的乙醇溶液质量浓度为60～65％，每1ml乙醇溶液中浸泡8～10g熟蟹壳；
步骤2)浸泡后将熟蟹壳取出，将取出后的熟蟹壳置于温度为40～50℃的水中，然后向其中滴加三氧乙酸，所述的三氧乙酸浓度为30～35％，所述的三氧乙酸的滴加速度为18～20滴/10秒，滴加的同时，并对熟蟹壳进行反复碾压，同时检测pH值，当pH值为6时，停止滴加三氧乙酸，继续碾压；
步骤3)进行蒸发、干燥，即得。
2.根据权利要求1所述的制备壳寡糖的方法，其特征在于所述的熟蟹壳为食用后废弃的蟹壳。
3.根据权利要求1所述的制备壳寡糖的方法，其特征在于所述的浸泡，浸泡时间为6～8小时。
4.根据权利要求1所述的制备壳寡糖的方法，其特征在于所述的碾压，碾压时间为10～12小时。
5.根据权利要求1所述的制备壳寡糖的方法，其特征在于所述的三氧乙酸浓度为30％。
6.根据权利要求1所述的制备壳寡糖的方法，其特征在于所述的三氧乙酸的滴加速度为19滴/10秒。
7.根据权利要求1所述的制备壳寡糖的方法，其特征在于所述的真空为：真空度为-10mpa，温度为60～70℃。
8.根据权利要求1所述的制备壳寡糖的方法，其特征在于所述的步骤1)的处于超声环境中，所述的超声条件为：超声功率为60～100W；超声温度为40～65℃。
9.根据权利要求1所述的制备壳寡糖的方法，其特征在于所述的步骤2)的处于超声环境中，所述的超声条件为：超声功率为60～100W；超声温度为40～65℃。
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