[發明專利]復合發酵制備幾丁聚糖的方法

在審

• 申請號: 201310450675.1
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN104046667A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 楊國元;白潔;苗勝昆;李瑩;李雨田;許卉婷;陶會會;張原
• 申請（專利權）人: 天津天獅生物發展有限公司
• 主分類號: C12P19/26
• 分類號: C12P19/26;C12R1/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

?本發明涉及幾丁聚糖制備方法，屬于制造領域。

背景技術

甲殼素是一種天然含氮多糖物質，廣泛存在與無脊椎動物的外殼或角質層中，尤其是蝦蟹類的外殼中。甲殼素很容易獲得，可再生，是僅次于纖維素的天然均聚物，但是因分子內部有很強的氫鍵作用，溶解性低，應用范圍受到限制。

甲殼素脫乙酰后生成殼聚糖。目前殼聚糖的制備多采用化學法和酶解法脫乙酰。化學法脫乙酰反應中，影響脫乙酰的因素很多，但是主要影響因素包括：堿液濃度、反應溫度和時間。一般來說，提高反應溫度和延長反應時間均可提高脫乙酰度，但是會導致甲殼素主鏈降解增加，從而影響產品的粘度和分子量。通入氮氣可以在一定程度上減緩主鏈的降解。由于化學法使用的堿液濃度高，反應時間長，產品質量不穩定，環境污染嚴重。

酶解法不會降解主鏈，并且無污染，具有重要的研究開發價值。影響酶解的因素很多，主要包括PH值和溫度。文獻記載最適宜PH值4-8，最適宜溫度30-70℃（《甲殼酶特性與應用研究》?萬云洋等?《天然產物研究與開發》?2003?vol?15?No.6）。迄今為止發現的真菌甲殼質脫乙酰酶（CDA）都是糖蛋白，且有良好的熱穩定性。但是不同來源CDA的存在位置、最適宜PH值（PH4.5-12）、碳水化合物含量、相對分子質量及離子影響等有較大的差異。

迄今報道的CDA基本都來源于真菌。真菌來源的CDA主要作用是自身細胞壁的合成，最適底物一般為甲殼寡糖，對甲殼質的活性較低，不適合用酶法脫乙酰生產殼聚糖。真菌來源的CDA來源廣泛，獲取容易，成本相對較低。因此如何能夠將真菌來源的CDA用于制備殼聚糖成為本領域技術人員急需解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新的幾丁聚糖制備方法，所述的方法能夠較現有技術更節能環保。

本發明的另一目的是提供一種用真菌來源的CDA制備幾丁聚糖的方法，所述的方法能夠解決現有技術CDA不適于生產幾丁聚糖的技術難題。

本發明的另一目的是提供一種安全的幾丁聚糖制備方法，所述的方法制得的幾丁聚糖無強酸或強堿殘留，產品更安全。

本發明的另一目的是提供一種具有市場競爭力的幾丁聚糖，所述的產品不因工藝的改進而增加生產成本。

為達到上述目的，本發明采用下列技術方案實現：

干燥、粉碎、發酵；鹽酸脫鈣、脫蛋白，過濾；酶解脫乙酰、水洗干燥即得。

本發明采用制備方法對脫鈣前的蟹殼或蝦殼進行預處理，然后再進行酶解脫鈣和脫蛋白。

為增強脫鈣和脫蛋白效果，本發明優選的將蟹殼或蝦殼粉碎至0.5～1.0mm顆粒，顆粒過小則增加生產成本，顆粒過大效果較差。發明人經過多次試驗及經驗，最終確定0.5～1.0mm顆粒范圍達到脫鈣和成本的最佳性價比。

發明人提供大量實驗，意外發現多種乳酸菌按照一定的配比組合進行發酵后脫鈣效果更好，而采用乳雙歧桿菌（B?.lactis）、保加利亞乳桿菌(L.?bulgaricus)和瑞士乳桿菌(L.?helviticus)三種乳酸菌進行發酵效果較好；采用此三種乳酸菌配比后發酵效果最好，當三種乳酸菌以重量比2:6:5進行組合時，發酵24～36h，游離鈣含量較單一乳酸菌發酵后提高10%～20%。優選的，乳酸菌占蟹殼或蝦殼原料重量比為0.02～0.06%。

本發明采用高溫滅菌的方法達到殺菌消毒的目的，同時也去除乳酸菌。

發酵液過濾，留取殘渣，濾液回收干燥制成生物有機鈣。殘渣中加入8～15%鹽酸脫鈣，充分反應后，過濾，水洗至中性，留取殘渣。殘渣中加入8～15%氫氧化鈉溶液，80-100℃，1-3h，過濾水洗至中性。

脫鈣和脫蛋白后，過濾，棄濾液，留取殘渣，殘渣即為甲殼質。將甲殼質加入含有甲殼質脫乙酰酶的發酵液脫乙酰，甲殼質與發酵液的重量體積比（g/l）1～3:1～6，30～32℃,48～72h，0.2MPa，然后120℃滅菌20min，干燥即得幾丁聚糖。

所述的可以從公開市場上購得，也可以通過構巢曲霉菌發酵后制得。

所述的甲殼質脫乙酰酶制備方法如下：

（1）制備發酵培養基：酵母粉8g，殼聚糖15g，葡萄糖30g，磷酸二氫鉀2g，無水硫酸鎂1g，二氯化鈷（0.01mol/l）10ml，水1000ml；

（2）發酵條件：發酵培養基滅菌，接入構巢曲霉菌，30～35℃，PH6.0～7.0，72～96h。

經過脫鈣和脫蛋白后，去除了原料中的鈣離子、蛋白質其它有機物質。

本發明所述的幾丁聚糖脫乙酰度高達96%以上。