[發明專利]一種水溶性殼低聚糖的制備方法

在審

• 申請號: 201710674220.6
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN108276505A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 姜維;石勝旗;戎素紅;方國宏;芮紀軍
• 申請（專利權）人: 中國水產舟山海洋漁業公司;浙江海洋大學
• 主分類號: C08B37/08
• 分類號: C08B37/08
• 代理公司: 舟山固浚專利事務所(普通合伙) 33106
• 代理人: 楊康星

本發明公開了一種水溶性殼低聚糖的制備方法，步驟如下：（a）將粉末狀殼聚糖加入到裝有鹽溶液和稀酸溶液混合的溶液瓶內，攪拌均勻，（b）封蓋，加熱反應至2?15min；（c）降溫40?65°C以及調節pH值為2.5?5.5；（d）加入復合酶溶液；（e）升溫至90?95°C，保持10?15min，再降溫至40?50°C；（f）進行板框式過濾，除去不溶物質；(g)將濾液進行超濾；(h)將超濾液使用薄膜蒸發器進行濃縮；(i)進行噴霧干燥。本發明將微波降解和酶法有機結合，一方面可以克服微波熱解難控制導致產物分散的缺點，另一方面也可以克服酶法反應時間過長的缺點，實現一種快速且產物均一性較好的殼低聚糖制備方法。

技術領域

本發明涉及甲殼素深加工技術領域，具體涉及到一種水溶性殼低聚糖的制備方法。

背景技術

甲殼素是世界上僅次于纖維素的第二大有機資源，在自然界中廣泛分布，主要存在于甲殼類動物、昆蟲和植物細胞壁中，其中，甲殼類動物是甲殼素的主要來源，生活在海洋的甲殼類動物有2萬多種，其中經濟價值較大的有100多種，全世界每年僅水產加工過程中廢棄的甲殼素就在15萬噸以上。甲殼素以及甲殼素的脫乙酰產物-殼聚糖具有多種生理活性，已經廣泛應用于工業、食品、醫療和美容等行業，僅在食品工業中，甲殼素和殼聚糖就可以作為抗菌劑、保鮮劑、食品添加劑、酶固定化載體和污水處理劑等。國內甲殼素和殼聚糖的需求量超過4000噸/年，實際產量供不應求。

甲殼素和殼聚糖具有多種生物活性，但甲殼素分子量大且分子內氫鍵作用強，不溶于水、稀酸和稀堿，殼聚糖雖然含有大量的氨基，也僅能溶解于稀酸，而不能溶解于水和稀堿，較差的溶解性嚴重制約甲殼素和殼聚糖的進一步應用和產品開發。此外，甲殼素和殼聚糖的水不溶性和大分子結構也導致了其食用安全性、可吸收性以及適用人群的不確定性。近些年的研究表明，與殼聚糖相比，殼低聚糖（殼寡糖）在水溶性、保濕型、抗菌性、抗腫瘤和免疫促進等方面表現出獨特的功能性質，表現出更好的產業化應用前景。

當前，殼低聚糖的制備方法主要有酸法、酶法和微波法。酸水解法價格低廉、操作簡單，但是對環境污染較大，而且，過程較劇烈、難以控制。酶法主要是采用專一性酶或者非專一性酶對殼聚糖進行降解，酶法制備殼低聚糖的過程可控，產物分子量易控制，反應條件溫和，對環境污染小，中國發明專利ZL200710053139.2《一種酶法降解殼聚糖生產殼寡糖的方法》公開了一種能高效表達殼聚糖酶的芽孢桿菌，用于生產殼寡糖，中國發明專利ZL03112619.7《一種甲殼低聚糖的制備方法及應用》公開了非專一性復合酶生產殼低聚糖的方法，然而酶法反應時間普遍較長，在大規模產業化應用方面有一定的限制。中國發明專利ZL03138817.5《微波降解的甲殼低聚糖化合物及其制備方法》公開了一種在電解質作用下微波降解殼聚糖制備殼低聚糖的方法，該方法無污染、降解效率高，但過程控制較難，難以獲得分子量集中的低分子量殼低聚糖。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種高效且產物可控的水溶性殼低聚糖制備方法。

本發明采用的技術方案如下：

一種水溶性殼低聚糖的制備方法，步驟如下：（a）將粉末狀殼聚糖加入到裝有鹽溶液和稀酸溶液混合的溶液瓶內，攪拌均勻，使殼聚糖溶液濃度為5%-10%（w/v）；（b）將所述瓶封蓋，放入至加熱功率為400-1000W的微波爐中進行加熱反應至2-15min；（c）將所述步驟（b）結束后的溶液降溫至40-65°C以及調節pH值為2.5-5.5；（d）在所述步驟（c）的溶液中加入復合酶溶液；（e）所述步驟（d）結束后，將所述瓶內溶液升溫至90-95°C，保持10-15min，再降溫至40-50°C；（f）所述步驟（e）結束后，進行板框式過濾，除去不溶物質；(g)將所述濾液進行超濾，膜分子量截留值不低于7000；(h)將所述超濾液使用薄膜蒸發器進行濃縮，使固形物含量不低于20%；(i)進行噴霧干燥。

所述步驟（a）的鹽溶液為0.05-0.2mol/L的NaCl、KCl、MgC2或CaCl2，稀酸溶液為0.5-3%（w/v）的稀鹽酸或醋酸溶液。