复合发酵制备几丁聚糖的方法技术

本发明专利技术公开了一种复合发酵制备几丁聚糖的方法，包括如下步骤：将蟹壳或虾壳干燥、粉碎；发酵；脱钙；脱蛋白；酶解脱乙酰、水洗干燥粉碎即得。本发明专利技术的酶解工艺与现有技术制相比，减少了强酸用量，耗能低，无污染，更加环保。发酵液回收后可以制成生物骨钙素，这样所有的产物都能够被合理利用产生显著的经济价值，避免资源浪费。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，包括如下步骤：将蟹壳或虾壳干燥、粉碎；发酵；脱钙；脱蛋白；酶解脱乙酰、水洗干燥粉碎即得。本专利技术的酶解工艺与现有技术制相比，减少了强酸用量，耗能低，无污染，更加环保。发酵液回收后可以制成生物骨钙素，这样所有的产物都能够被合理利用产生显著的经济价值，避免资源浪费。【专利说明】
本专利技术涉及几丁聚糖制备方法，属于制造领域。
技术介绍
甲壳素是一种天然含氮多糖物质，广泛存在与无脊椎动物的外壳或角质层中，尤其是虾蟹类的外壳中。甲壳素很容易获得，可再生，是仅次于纤维素的天然均聚物，但是因分子内部有很强的氢键作用，溶解性低，应用范围受到限制。 甲壳素脱乙酰后生成壳聚糖。目前壳聚糖的制备多采用化学法和酶解法脱乙酰。化学法脱乙酰反应中，影响脱乙酰的因素很多，但是主要影响因素包括:碱液浓度、反应温度和时间。一般来说，提高反应温度和延长反应时间均可提高脱乙酰度，但是会导致甲壳素主链降解增加，从而影响产品的粘度和分子量。通入氮气可以在一定程度上减缓主链的降解。由于化学法使用的碱液浓度高，反应时间长，产品质量不稳定，环境污染严重。 酶解法不会降解主链，并且无污染，具有重要的研究开发价值。影响酶解的因素很多，主要包括PH值和温度。文献记载最适宜PH值4-8，最适宜温度30-70°C (《甲壳酶特性与应用研究》万云洋等《天然产物研究与开发》2003 vol 15 N0.6)。迄今为止发现的真菌甲壳质脱乙酰酶(CDA)都是糖蛋白，且有良好的热稳定性。但是不同来源CDA的存在位置、最适宜PH值(PH4.5-12)、碳水化合物含量、相对分子质量及离子影响等有较大的差异。 迄今报道的CDA基本都来源于真菌。真菌来源的CDA主要作用是自身细胞壁的合成，最适底物一般为甲壳寡糖，对甲壳质的活性较低，不适合用酶法脱乙酰生产壳聚糖。真菌来源的CDA来源广泛，获取容易，成本相对较低。因此如何能够将真菌来源的CDA用于制备壳聚糖成为本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新的几丁聚糖制备方法，所述的方法能够较现有技术更节能环保。 本专利技术的另一目的是提供一种用真菌来源的CDA制备几丁聚糖的方法，所述的方法能够解决现有技术CDA不适于生产几丁聚糖的技术难题。 本专利技术的另一目的是提供一种安全的几丁聚糖制备方法，所述的方法制得的几丁聚糖无强酸或强碱残留，产品更安全。 本专利技术的另一目的是提供一种具有市场竞争力的几丁聚糖，所述的产品不因工艺的改进而增加生产成本。 为达到上述目的，本专利技术采用下列技术方案实现:干燥、粉碎、发酵；盐酸脱钙、脱蛋白，过滤；酶解脱乙酰、水洗干燥即得。 本专利技术采用制备方法对脱钙前的蟹壳或虾壳进行预处理，然后再进行酶解脱钙和脱蛋白。 为增强脱钙和脱蛋白效果，本专利技术优选的将蟹壳或虾壳粉碎至0.5~1.0mm颗粒，颗粒过小则增加生产成本，颗粒过大效果较差。专利技术人经过多次试验及经验，最终确定 0.5~1.0mm颗粒范围达到脱钙和成本的最佳性价比。 专利技术人提供大量实验，意外发现多种乳酸菌按照一定的配比组合进行发酵后脱钙效果更好，而采用乳双歧杆菌(B.lactis)、保加利亚乳杆菌(L.bulgaricus)和瑞士乳杆菌(L.helviticus)三种乳酸菌进行发酵效果较好；采用此三种乳酸菌配比后发酵效果最好，当三种乳酸菌以重量比2:6:5进行组合时，发酵24~36h，游离钙含量较单一乳酸菌发酵后提高10%~20%。优选的，乳酸菌占蟹壳或虾壳原料重量比为0.02~0.06%。 本专利技术采用高温灭菌的方法达到杀菌消毒的目的，同时也去除乳酸菌。 发酵液过滤，留取残渣，滤液回收干燥制成生物有机钙。残渣中加入8~15%盐酸脱钙，充分反应后，过滤，水洗至中性，留取残渣。残渣中加入8~15%氢氧化钠溶液，80-100°C，l-3h，过滤水洗至中性。 脱钙和脱蛋白后，过滤，弃滤液，留取残渣，残渣即为甲壳质。将甲壳质加入含有甲壳质脱乙酰酶的发酵液脱乙酰，甲壳质与发酵液的重量体积比(g/1) I~3:1~6，30~320C，48~72h ，0.2MPa，然后120°C灭菌20min，干燥即得几丁聚糖。 所述的可以从公开市场上购得，也可以通过构巢曲霉菌发酵后制得。 所述的甲壳质脱乙酰酶制备方法如下:(1)制备发酵培养基:酵母粉Sg，壳聚糖15g，葡萄糖30g，磷酸二氢钾2g，无水硫酸镁Ig, 二氯化钴(0.01mol/l) 10ml，水 1000ml ； (2)发酵条件:发酵培养基灭菌，接入构巢曲霉菌，30~35°C，PH6.0~7.0，72~96h。 经过脱钙和脱蛋白后，去除了原料中的钙离子、蛋白质其它有机物质。 本专利技术所述的几丁聚糖脱乙酰度高达96%以上。 本专利技术的产物与任何一种或一种以上药剂学上辅料如淀粉、糊精、乳糖、微晶纤维素、羟丙甲基纤维素、聚乙二醇、硬脂酸镁、微粉硅胶、木糖醇、乳糖醇、葡萄糖、甘氨酸、甘露醇、甘氨酸等混合制成的各种剂型，例如，可制成片齐?、缓释片、滴丸、颗粒齐?、胶囊齐?、微粒剂。优选剂型为胶囊剂或颗粒剂。 本专利技术的酶解工艺与现有技术制相比，减少了强酸用量，耗能低，无污染，更加环保。发酵液回收后可以制成生物骨钙素，这样所有的产物都能够被合理利用产生显著的经济价值，避免资源浪费。 【具体实施方式】 实施例1制备甲壳质脱乙酰酶:(1)制备发酵培养基:酵母粉Sg，壳聚糖15g，葡萄糖30g，磷酸二氢钾2g，无水硫酸镁Ig, 二氯化钴(0.01mol/l) 10ml，水 1000ml ；(2)发酵条件:发酵培养基灭菌，接入构巢曲霉菌，30°C,PH6.0，72h。 将蟹壳或虾壳干燥粉碎至0.5mm颗粒，加入4倍重量体积比的水制成料液，加入乳双歧杆菌:保加利亚乳杆菌:瑞士乳杆菌=2:6:5的乳酸菌，乳酸菌占原料重量比为0.02%,发酵24h，然后70°C，20min ;发酵液过滤，留取残渣，滤液回收干燥制成生物有机钙。残渣中加入8%盐酸脱钙，充分反应后,过滤,水洗至中性，留取残渣。残渣中加入8%氢氧化钠溶液，80°C，lh，过滤水洗至中性。残渣中加入含有甲壳质脱乙酰酶的发酵液脱乙酰，甲壳质与发酵液的重量体积比1:1，30。。，48h，0.2MPa，然后120°C灭菌20min，干燥即得。 实施例2 制备甲壳质脱乙酰酶:(1)制备发酵培养基:酵母粉Sg，壳聚糖15g，葡萄糖30g，磷酸二氢钾2g，无水硫酸镁Ig, 二氯化钴(0.01mol/l) 10ml，水 1000ml ；(2)发酵条件:发酵培养基灭菌，接入构巢曲霉菌，35°C，PH7.0，96h。 将蟹壳或虾壳干燥粉碎至1.0mm颗粒，加入8倍重量体积比的水制成料液，加入乳双歧杆菌:保加利亚乳杆菌:瑞士乳杆菌=2:6:5的乳酸菌，乳酸菌占原料重量比为0.06%,发酵36h，然后100°C，20min ;发酵液过滤，留取残渣，滤液回收干燥制成生物有机钙。残渣中加入15%盐酸脱钙，充分反应后，过滤，水洗至中性，留取残渣。残渣中加入15%氢氧化钠溶液，100°C，3h，过滤水洗至中性。残渣中加入含有甲壳质脱乙酰酶的发酵液脱乙酰，甲壳质与发酵液的重量体积比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合发酵制备几丁聚糖的方法，包括如下步骤：（1）将蟹壳或虾壳干燥、粉碎；（2）发酵；（3）脱钙；（4）脱蛋白；（5）脱乙酰、水洗干燥粉碎即得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国元，白洁，苗胜昆，李莹，李雨田，许卉婷，陶会会，张原，
申请(专利权)人：天津天狮生物发展有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12