CN1283668C - 水溶性壳寡糖的制备方法 - Google Patents
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Abstract
水溶性壳寡糖的制备方法，它涉及一种水溶性壳寡糖的制备工艺。本发明按照下述步骤进行制备：水溶性壳寡糖的制备方法，其特征在于它按照下述步骤进行制备：a、将干净蟹壳烘干、粉碎后在酸性溶液中浸泡；b、洗净后，在碱性溶液中煮沸，洗净至中性；c、将甲壳质溶于碱性溶液中加热，得到壳聚糖；d、将壳聚糖洗净、烘干后溶于乙酸溶液中，加入过氧化氢水解；e、然后真空浓缩、抽滤，最后用碱性溶液中和，得到水溶性壳寡糖。本发明具有工艺过程简单、生产成本低、产品安全无副作用、产品具有优良的生理活性和功能保健作用的优点。
Description
技术领域：
本发明涉及一种水溶性壳寡糖的制备工艺。
背景技术：
甲壳质(chitin)是1，4-连接的2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，广泛存在于昆虫、甲壳纲动物外壳及真菌细胞壁中，是自然界中产量仅次于纤维素的天然多糖，但因其溶解性差，使其应用受到限制。
壳聚糖(chitosan)是甲壳质脱乙酰化的衍生物，它是由大部分D-氨基葡萄糖和少量的N-乙酰-D-氨基葡萄糖组成，以β-(1，4)糖苷键连接起来的直链多糖，化学名称为(1，4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖。在壳聚糖结构中存在羟基、乙酰氨基和氨基，决定了壳聚糖可进行多种功能基团的化学反应。壳寡糖(Chitooligosaccharides)是壳聚糖经水解生成的一类低聚物，这类低聚物具有较高的溶解度，所以很容易被吸收利用。近年来随着研究的深入，特别是低分子量的此类低聚糖更展现出其独特的优越的生理活性和功能性质。现有的制备水溶性壳寡糖的方法主要有酶法和酸法，其中酶法存在分子量低、反应时间长、不利于工业化生产的缺点，酸法存在反应时间长、分子量难控制、酸残留难以除去、不适合在食品中应用的缺点。
甲壳质(chitin)和壳聚糖(chitosan)的结构式为：
发明内容：
本发明针对酸法和酶法存在的缺点，提供一种工艺过程简单、生产成本低、产品安全无副作用、具有优良的生理活性和功能保健作用的水溶性壳寡糖的制备方法。本发明是这样制备水溶性壳寡糖的：水溶性壳寡糖的制备方法，其特征在于它按照下述步骤进行制备：a、将干净蟹壳烘干、粉碎后在酸性溶液中浸泡5～8h；b、洗净后，在氢氧化钠溶液中煮沸1～2h，洗净至中性，得到甲壳质；c、然后将甲壳质溶于重量浓度为55％的氢氧化钠溶液中，在100～110℃下加热4～8小时，每2小时洗一次，最后一次洗至中性，得到壳聚糖；d、将壳聚糖洗净、烘干后溶于体积浓度为2％的乙酸溶液中，按照重量比为乙酸溶液∶壳聚糖∶过氧化氢＝20～30∶1∶2～4的量加入过氧化氢，在60～80℃的温度下水解80～100min；e、然后在30～50℃的温度下真空浓缩、抽滤，最后用碱性溶液中和，真空冷冻干燥、密封，得到水溶性壳寡糖。
本发明与现有方法相比具有如下优点：
1、对水溶性极佳的壳寡糖的分子量进行了测定，制备出分子量在609的壳寡糖，为壳寡糖今后的进一步应用奠定了基础；
2、首次将壳寡糖应用于原料乳及酸乳中，对原料乳的细菌总数和酸乳的后酸化进行控制，取得了良好的效果，对原料乳得细菌总数的抑制，要比对照组低2个数量级；对酸乳后酸化的控制中，空白酸度第一天要比添加了0.25％壳寡糖的酸度高35T°，经过7天的测定，空白与添加了0.25％壳寡糖的酸乳的酸度差仍达到24.99T°，后酸化得到了明显的抑制，添加0.25％壳寡糖于酸乳中，常温下至少延长保鲜期5d；
3、研究发现，壳寡糖对双歧杆菌具有显著的增殖作用，浓度为0.05％的壳寡糖溶液可促进双歧杆菌增殖0.2个对数值，充分发挥其双歧因子的功效，对促进人体健康具有重要的意义；
4、研究进一步发现，平均分子量为609的壳寡糖对大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌的最低抑制浓度为0.3％，平均分子量为609的壳寡糖对副伤寒甲沙门氏菌、宋内志贺菌的最低抑制浓度为0.1％；
5、研究表明，平均分子量为609、浓度为0.50％的壳寡糖对肝癌腹水细胞(H22)抑制率51.08％；浓度为1.50％的壳寡糖对肝癌腹水细胞(H22)抑制率55.42％；双歧杆菌(109CFU/mL)对肝癌腹水细胞(H22)抑制率54.88％；0.5％壳寡糖与双歧杆菌(109CFU/mL)共同作用对肝癌腹水细胞(H22)抑制率60.16％；1.5％壳寡糖与双歧杆菌(109CFU/mL)共同作用对肝癌腹水细胞(H22)抑制率67.34％。
具体实施方式：
具体实施方式一：本实施方式按照下述步骤制备水溶性壳寡糖：a、将干净蟹壳烘干、粉碎后在酸性溶液中浸泡5～8h；b、洗净后，在碱性溶液中煮沸1～2h，洗净至中性，得到甲壳质；c、然后将甲壳质溶于碱性溶液中，在100～110℃下加热4～8小时，每2小时洗一次，最后一次洗至中性，得到壳聚糖；d、将壳聚糖洗净、烘干后溶于乙酸溶液中，按照重量比为乙酸溶液∶壳聚糖∶过氧化氢＝20～30∶1∶2～4的量加入过氧化氢，在60～80℃的温度下水解80～100min；e、然后在30～50℃的温度下真空浓缩、抽滤，最后用碱性溶液中和，真空冷冻干燥、密封，得到水溶性壳寡糖。所述酸性溶液为HCl溶液，其体积浓度为10％；所述碱性溶液为氢氧化钠溶液，b步骤中氢氧化钠溶液的重量浓度为10％，c步骤中氢氧化钠溶液的重量浓度为55％；所述乙酸溶液的体积浓度为2％。
具体实施方式二：本实施方式按照下述步骤制备水溶性壳寡糖：a、将干净蟹壳烘干、粉碎后在体积浓度为10％的HCl中浸泡6h，每3小时洗一次；b、洗净后，在重量浓度为10％的NaOH溶液中煮沸1.5h，洗净至中性，得到甲壳质；c、将甲壳质溶于重量浓度为55％的氢氧化钠溶液中，在105℃下加热6小时，每2小时洗一次，最后一次洗至中性，得到壳聚糖；d、将壳聚糖洗净、烘干后溶于体积浓度为2％的乙酸溶液中，按照重量比为乙酸溶液∶壳聚糖∶过氧化氢＝25∶1∶3的量加入过氧化氢，在70℃的温度下水解90min；e、然后在30℃的温度下真空浓缩、抽滤，最后用NaOH溶液中和，真空冷冻干燥、密封，得到水溶性壳寡糖。本实施方式所得水溶性壳寡糖的平均分子量为609，其结构式为：
Claims (5)
1、水溶性壳寡糖的制备方法，其特征在于它按照下述步骤进行制备：a、将干净蟹壳烘干、粉碎后在酸性溶液中浸泡5～8h；b、沈净后，在氢氧化钠溶液中煮沸1～2h，洗净至中性，得到甲壳质；c、然后将甲壳质溶于重量浓度为55％的氢氧化钠溶液中，在100～110℃下加热4～8小时，每2小时洗一次，最后一次洗至中性，得到壳聚糖；d、将壳聚糖洗净、烘干后溶于体积浓度为2％的乙酸溶液中，按照重量比为乙酸溶液∶壳聚糖∶过氧化氢＝20～30∶1∶2～4的量加入过氧化氢，在60～80℃的温度下水解80～100min；e、然后在30～50℃的温度下真空浓缩、抽滤，最后用碱性溶液中和，真空冷冻干燥、密封，得到水溶性壳寡糖。
2、根据权利要求1所述的水溶性壳寡糖的制备方法，其特征在于所述酸性溶液为HCl溶液。
3、根据权利要求2所述的水溶性壳寡糖的制备方法，其特征在于所述HCl溶液的体积浓度为10％。
4、根据权利要求1所述的水溶性壳寡糖的制备方法，其特征在于b步骤中氢氧化钠溶液的重量浓度为10％。
5、根据权利要求1所述的水溶性壳寡糖的制备方法，其特征在于所述乙酸溶液、壳聚糖、过氧化氢的重量比为25∶1∶3。
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