CN1443782A - 水仙子壳聚糖的提取方法 - Google Patents

Abstract

水仙子壳聚糖的提取方法，其特征在于将水仙子中的蛋白质凝固，制成熟水仙子，加水打浆成浆液，然后进行酶解得酶解液，灭活酶解液，离心分离得到甲壳素，再对甲壳素进行处理提取壳聚糖。对甲壳素的处理包括脱脂、脱蛋白、脱钙、脱乙酰工序。本发明运用酶解，使水仙子中的蛋白与甲壳素分离度高，洗涤时采用的酸、碱浓度相对低且用量减少，节约了用水量，提高了工作效率，降低了工艺过程的污染性，收率可高达1.3％。

Description

水仙子壳聚糖的提取方法

                              技术领域

本发明涉及水仙子壳聚糖的提取方法。

                              背景技术

水仙子又称五谷虫、工程蝇蛆。以水仙子为原料提取壳聚糖在专利文献中记载有：申请号为00100224，名称为：一种提取制备壳聚糖的方法及申请号为99119390，名称为一种壳聚糖的制备方法。这些提取工艺的特点是先提取甲壳素，然后再经过处理制备壳聚糖。在蛋白与外壳分离时采用挤压、破碎、水洗涤的方法。工艺过程中不仅洗涤用水量大，而且外壳的蛋白残留量也较高，造成在后部用稀碱脱除残留蛋白时稀碱用量大、洗涤时间长，不仅工作效率低且不利于环保。

壳聚糖是一种从昆虫中提取的、天然降血脂药物，无毒副作用，能够改善高脂血症患者的身体状况。可广泛应用于医学、医药、生物、食品、农业、环保、化妆、纺织、印染、造纸等许多领域。

                              发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供水仙子壳聚糖的提取方法，减少脱除蛋白和脱钙的时间，提高工作效率，减少用水量，减少环境污染。

本发明的水仙子壳聚糖的提取方法，其特征在于将水仙子中的蛋白质凝固，制成熟水仙子，加水打浆成浆液，然后进行酶解得酶解液，灭活酶解液，离心分离得到甲壳素，再对甲壳素进行处理提取壳聚糖。

本发明采用的是先提取甲壳素，然后提取壳聚糖的方法。提取甲壳素采用酶解的方法，蛋白与外壳(甲壳素)分离度高，用水量减少，简化了工序，为甲壳素进行后部处理节约用水、用酸、用碱打下了基础。

水仙子先形成熟水仙子，使蛋白质凝固的方法，可以按照已有技术的多种方式，最常见是通过蒸煮的方法。具体工艺可优选：水仙子与1～2倍重量的水在100℃下煮5～10分钟。

熟水仙子用水打浆成浆液，优选熟水仙子与1～3倍重量的水混合打浆。浆液在PH为7～7.5、温度为40～45℃、中性蛋白酶下酶解3～5小时得到酶解液，然后灭活酶解液，使酶终止反应。灭活酶解液进行离心分离，得到上清液和甲壳素。在酶解时，中性蛋白酶可采用适合的蛋白酶，优选1398中性蛋白酶。

对甲壳素的处理包括脱脂、脱蛋白、脱钙、脱乙酰。比较具体的处理过程包括：烘干成含水量在12％以下的干甲壳素，在有机溶剂下萃取得到脱脂甲壳素，碱洗、过滤、水洗得到脱蛋白甲壳素，酸洗、过滤、水洗得到脱钙甲壳素，脱乙酰反应、离心、水洗、烘干得到壳聚糖。

以上工艺中，干甲壳素先分离脂肪，脂肪通过有机溶剂得到萃取。有机溶剂可以采用石油醚、超临界二氧化碳等适合的产品，其用量以保证其中的脂肪得到提取。

提取脂肪后得到的脱脂甲壳素进行碱洗以脱除蛋白。碱洗采用浓度＜6％的稀碱溶液，优选3～4％的氢氧化钠溶液，于80～100℃碱洗5～15分钟，可重复2～3次，下次碱洗时先将碱液过滤掉。脱脂甲壳素与稀碱的重量比为：1∶10～15。最后得到的碱洗甲壳素混合溶液进行过滤去除碱液，用水洗涤进一步去除残留碱，得到脱蛋白甲壳素。

脱蛋白甲壳素再进行酸洗以脱除钙质。酸洗在浓度＜6％优选3～4％的盐酸溶液中于80～100℃酸洗5～15分钟，可重复2～3次，下次酸洗时先将酸液过滤掉。脱蛋白甲壳素与酸的重量比为：1∶10～15。最后得到的酸洗甲壳素混合溶液进行过滤去除酸液，用水洗涤进一步去除残留酸，得到脱钙甲壳素。

脱钙甲壳素然后进行脱乙酰反应的得到乙酰甲壳素，反应条件为：脱钙甲壳素在浓度为40～50％的氢氧化钠溶液中于130～140℃反应6～7小时。脱乙酰甲壳素经过离心分离、水洗残留碱液，烘干得到水仙子壳聚糖。

本发明的效果：

运用酶解，使水仙子中的蛋白与甲壳素分离度高，洗涤时采用的酸、碱浓度相对低且用量减少，节约了用水量，提高了工作效率，降低了工艺过程的污染性，收率可高达1.3％。得到的壳聚糖的质量指标如下：

性状：为白色或类白色无定形粉末，无嗅无味，在水、甲醇、丙酮、氯仿中不溶。

酸碱度：PH值7.0～9.0

干燥失重：＜8.0％

炽灼残渣：＜2.0％

氯化物：＜0.02％

重金属＜30ppm

砷盐＜2ppm

脱乙酰度：不低于85％

分子量与分子量分布：分子量8万～18万，分布宽度不大于3.8

含量：以氨基葡萄糖计不少于60％。

                   具体实施方式

10kg水仙子与1.5倍重量的水在100℃下煮3分钟，得到熟水仙子，再与2倍重量的水混合进行打浆成浆液，浆液在PH为7、温度为45℃、1398中性蛋白酶下酶解3小时得到酶解液，90℃下灭活得到灭活酶解液。灭活酶解液进行离心分离，得到上清液和甲壳素。甲壳素进行烘干得到干甲壳素，干甲壳素与石油醚按照重量比1∶4加入石油醚进行萃取，萃余物为脱脂甲壳素。脱脂甲壳素用浓度为3％的氢氧化钠溶液，于100℃碱洗10分钟，重复3次。脱脂甲壳素与稀碱的重量比为：1∶12。碱洗甲壳素混合溶液进行过滤去除碱液，用水洗涤进一步去除残留碱至中性，得到脱蛋白甲壳素。脱蛋白甲壳素在浓度为3％的盐酸溶液中于85℃下酸洗10分钟，重复2次，下次酸洗时先将酸液过滤掉。脱蛋白甲壳素与酸的重量比为：1∶13。酸洗甲壳素混合溶液进行过滤去除酸液，用水洗涤进一步去除残留酸至中性，得到脱钙甲壳素。脱钙甲壳素在浓度为50％的氢氧化钠溶液中于140℃反应6小时，得到脱乙酰甲壳素。脱乙酰甲壳素经过离心分离、水洗残留碱液，60℃烘干得到水仙子壳聚糖120克。

以上对甲壳素处理过程中的用水均采用去离子水。

Claims (10)

1、水仙子壳聚糖的提取方法，其特征在于将水仙子中的蛋白质凝固，制成熟水仙子，加水打浆成浆液，然后进行酶解得酶解液，灭活酶解液，分离得到甲壳素，再对甲壳素进行处理提取壳聚糖。

2、根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于水仙子通过蒸煮的方法将其中蛋白质凝固。

3、根据权利要求2所述的提取方法，其特征在于水仙子与1～2倍重量的水在100℃下煮5～10分钟制成熟水仙子。

4、根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于浆液在PH为7～7.5、温度为40～45℃、中性蛋白酶下酶解3～5小时。

5、根据权利要求4所述的提取方法，其特征在于所述中性蛋白酶为1398中性蛋白酶。

6、根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于对甲壳素的处理包括脱脂、脱蛋白、脱钙、脱乙酰。

7、根据权利要求1或6所述的提取方法，其特征在于对甲壳素的处理过程包括：烘干成含水量在12％以下的干甲壳素，在有机溶剂下萃取得到脱脂甲壳素，碱洗、过滤、水洗得到脱蛋白甲壳素，酸洗、过滤、水洗得到脱钙甲壳素，脱乙酰反应、离心、水洗、烘干得到壳聚糖。

8、根据权利要求7所述的提取方法，其特征在于脱脂甲壳素在浓度＜6％的氢氧化钠溶液中于80～100℃碱洗5～15分钟。

9、根据权利要求7所述的提取方法，其特征在于脱蛋白甲壳素在浓度＜6％的盐酸溶液中于80～100℃酸洗5～15分钟。

10、根据权利要求7所述的提取方法，其特征在于脱钙甲壳素在浓度为40～50％的氢氧化钠溶液中于130～140℃反应6～7小时进行脱乙酰反应。