幾丁聚糖發(fā)酵制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種幾丁聚糖發(fā)酵制備方法，包括如下步驟：將蟹殼或蝦殼干燥、粉碎；發(fā)酵；脫鈣；脫蛋白；脫乙酰、水洗干燥粉碎即得。本發(fā)明的酶解工藝與現(xiàn)有技術(shù)制相比，采用兩次脫鈣，減少了強(qiáng)酸用量，耗能低，無污染，更加環(huán)保。發(fā)酵液回收后可以制成生物骨鈣素，這樣所有的產(chǎn)物都能夠被合理利用產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，避免資源浪費(fèi)。
【專利說明】幾丁聚糖發(fā)酵制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及幾丁聚糖制備方法，屬于制造領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]甲殼素是一種天然含氮多糖物質(zhì)，廣泛存在與無脊椎動(dòng)物的外殼或角質(zhì)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(nèi)部有很強(qiáng)的氫鍵作用，溶解性低，應(yīng)用范圍受到限制。
[0003]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(xué)法和酶解法脫乙酰?；瘜W(xué)法脫乙酰反應(yīng)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(yīng)溫度和時(shí)間。一般來說，提高反應(yīng)溫度和延長反應(yīng)時(shí)間均可提高脫乙酰度，但是會(huì)導(dǎo)致甲殼素主鏈降解增加，從而影響產(chǎn)品的粘度和分子量。通入氮?dú)饪梢栽谝欢ǔ潭壬蠝p緩主鏈的降解。由于化學(xué)法使用的堿液濃度高，反應(yīng)時(shí)間長，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，環(huán)境污染嚴(yán)重。傳統(tǒng)的化學(xué)法制備殼聚糖脫鈣和脫蛋白后的產(chǎn)物被廢棄，無法回收利用，造成浪費(fèi)。
[0004]因此，尋找一種強(qiáng)酸和強(qiáng)堿用量少、無污染、脫鈣和脫蛋白產(chǎn)物能夠被回收利用的方法將具有極佳的市場前景，這也成為本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)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(xiàn)有技術(shù)更節(jié)能環(huán)保。
[0006]本發(fā)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(qiáng)酸或強(qiáng)堿殘留，產(chǎn)品更安全。
[0007]本發(fā)明的另一目的是提供一種中間產(chǎn)物可以回收利用的幾丁聚糖制備方法，以獲取更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0008]本發(fā)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(chǎn)品不因工藝的改進(jìn)而增加生產(chǎn)成本。
[0009]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
干燥、粉碎、發(fā)酵；鹽酸脫鈣、脫蛋白，過濾；脫乙酰、水洗干燥即得。
[0010]本發(fā)明采用制備方法對脫鈣前的蟹殼或蝦殼進(jìn)行預(yù)處理，然后再進(jìn)行酶解脫鈣和脫蛋白。
[0011]為增強(qiáng)脫鈣和脫蛋白效果，本發(fā)明優(yōu)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(chǎn)成本，顆粒過大效果較差。發(fā)明人經(jīng)過多次試驗(yàn)及經(jīng)驗(yàn)，最終確定
0.5~1.0mm顆粒范圍達(dá)到脫鈣和成本的最佳性價(jià)比。
[0012]發(fā)明人提供大量實(shí)驗(yàn)，意外發(fā)現(xiàn)多種乳酸菌按照一定的配比組合進(jìn)行發(fā)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(jìn)行發(fā)酵效果較好；采用此三種乳酸菌配比后發(fā)酵效果最好，當(dāng)三種乳酸菌以重量比2:6:5進(jìn)行組合時(shí)，發(fā)酵24~36h，游離鈣含量較單一乳酸菌發(fā)酵后提高10%~20%。優(yōu)選的，乳酸菌占蟹殼或蝦殼原料重量比為0.02~0.06%。
[0013]本發(fā)明采用高溫滅菌的方法達(dá)到殺菌消毒的目的，同時(shí)也去除乳酸菌。
[0014]發(fā)酵液過濾，留取殘?jiān)?，濾液回收干燥制成生物有機(jī)鈣。殘?jiān)屑尤?~15%鹽酸脫鈣，充分反應(yīng)后，過濾，水洗至中性，留取殘?jiān)?。殘?jiān)屑尤?~15%氫氧化鈉溶液，80-100°C，l_3h，過濾水洗至中性。殘?jiān)屑尤?0-60%的氫氧化鈉溶液，60_90°C，1.5_4h，水洗至中性，干燥即得幾丁聚糖。
[0015]經(jīng)過脫鈣和脫蛋白后，去除了原料中的鈣離子、蛋白質(zhì)其它有機(jī)物質(zhì)。本發(fā)明所述的幾丁聚糖脫乙酰度高達(dá)96%以上。
[0016]本發(fā)明的產(chǎn)物與任何一種或一種以上藥劑學(xué)上輔料如淀粉、糊精、乳糖、微晶纖維素、羥丙甲基纖維素、聚乙二醇、硬脂酸鎂、微粉硅膠、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種劑型，例如，可制成片齊?、緩釋片、滴丸、顆粒齊?、膠囊齊?、微粒劑。優(yōu)選劑型為膠囊劑或顆粒劑。
[0017]本發(fā)明的酶解工藝與現(xiàn)有技術(shù)制相比，采用兩次脫鈣，減少了強(qiáng)酸用量，耗能低，無污染，更加環(huán)保。發(fā)酵液回收后可以制成生物骨鈣素，這樣所有的產(chǎn)物都能夠被合理利用產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，避免資源浪費(fèi)。

【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例1
將蟹殼或蝦殼干燥粉碎至0.5mm顆粒，加入4倍重量體積比的水制成料液，加入乳雙歧桿菌:保加利亞乳桿菌:瑞士乳桿菌=2:6:5的乳酸菌，乳酸菌占原料重量比為0.02%，發(fā)酵24h，然后70°C，20min ;發(fā)酵液過濾，留取殘?jiān)瑸V液回收干燥制成生物有機(jī)鈣。殘?jiān)屑尤?%鹽酸脫鈣，充分反應(yīng)后，過濾，水洗至中性，留取殘?jiān)?。殘?jiān)屑尤?%氫氧化鈉溶液，80°C，lh，過濾水洗至中性。殘?jiān)屑尤?0%的氫氧化鈉溶液，60°C，1.5h，水洗至中性，干燥即得。
[0019]實(shí)施例2
將蟹殼或蝦殼干燥粉碎至1.0mm顆粒，加入8倍重量體積比的水制成料液，加入乳雙歧桿菌:保加利亞乳桿菌:瑞士乳桿菌=2:6:5的乳酸菌，乳酸菌占原料重量比為0.06%，發(fā)酵36h，然后100°C，20min;發(fā)酵液過濾，留取殘?jiān)?，濾液回收干燥制成生物有機(jī)鈣。殘?jiān)屑尤?5%鹽酸脫鈣，充分反應(yīng)后，過濾，水洗至中性，留取殘?jiān)堅(jiān)屑尤?5%氫氧化鈉溶液，100C, 3h,過濾水洗至中性。殘?jiān)屑尤?0%的氫氧化鈉溶液，900C，4h,水洗至中性，干燥即得。
[0020]實(shí)施例3
將蟹殼或蝦殼干燥粉碎至0.5mm顆粒，加入8倍重量體積比的水制成料液，加入乳雙歧桿菌:保加利亞乳桿菌:瑞士乳桿菌=2:6:5的乳酸菌，乳酸菌占原料重量比為0.04%，發(fā)酵36h，然后80°C，20min ;發(fā)酵液過濾，留取殘?jiān)?，濾液回收干燥制成生物有機(jī)鈣。殘?jiān)屑尤?0%鹽酸脫鈣，充分反應(yīng)后，過濾，水洗至中性，留取殘?jiān)?。殘?jiān)屑尤?0%氫氧化鈉溶液，900C，3h,過濾水洗至中性。殘?jiān)屑尤?0%的氫氧化鈉溶液，800C，3h,水洗至中性，干燥即得。
[0021]實(shí)施例4將蟹殼或蝦殼干燥粉碎至1.0mm顆粒，加入4倍重量體積比的水制成料液，加入乳雙歧桿菌:保加利亞乳桿菌:瑞士乳桿菌=2:6:5的乳酸菌，乳酸菌占原料重量比為0.05%，發(fā)酵32h，然后100°C，20min;發(fā)酵液過濾，留取殘?jiān)?，濾液回收干燥制成生物有機(jī)鈣。殘?jiān)屑尤?2%鹽酸脫鈣，充分反應(yīng)后，過濾，水洗至中性，留取殘?jiān)?。殘?jiān)屑尤?2%氫氧化鈉溶液，100°C，2h，過濾水洗至中性。殘?jiān)屑尤?0%的氫氧化鈉溶液，90°C，2.5h，水洗至中性，干燥即得。
[0022]實(shí)施例5
將蟹殼或蝦殼干燥粉碎至0.8mm顆粒，加入6倍重量體積比的水制成料液，加入乳雙歧桿菌:保加利亞乳桿菌:瑞士乳桿菌=2:6:5的乳酸菌，乳酸菌占原料重量比為0.03%，發(fā)酵24h，然后70°C，20min ;發(fā)酵液過濾，留取殘?jiān)?，濾液回收干燥制成生物有機(jī)鈣。殘?jiān)屑尤?%鹽酸脫鈣，充分反應(yīng)后，過濾，水洗至中性，留取殘?jiān)堅(jiān)屑尤?5%氫氧化鈉溶液，100°C，lh，過濾水洗至中性。殘?jiān)屑尤?0%的氫氧化鈉溶液，60°C，1.5h，水洗至中性，干燥即得幾丁聚糖。
[0023]實(shí)施例6
將蟹殼或蝦殼干燥粉碎至0.9mm顆粒，加入5倍重量體積比的水制成料液，加入乳雙歧桿菌:保加利亞乳桿菌:瑞士乳桿菌=2:6:5的乳酸菌，乳酸菌占原料重量比為0.06%，發(fā)酵24h，然后100°C，20min;發(fā)酵液過濾，留取殘?jiān)?，濾液回收干燥制成生物有機(jī)鈣。殘?jiān)屑尤?5%鹽酸脫鈣，充分反應(yīng)后，過濾，水洗至中性，留取殘?jiān)?。殘?jiān)屑尤?%氫氧化鈉溶液，100°C，lh，過濾水洗至中性。殘?jiān)屑尤?5%的氫氧化鈉溶液，90°C，1.5h，水洗至中性，干燥即得。
[0024]實(shí)施例7
將蟹殼或蝦殼干燥粉碎至0.6mm顆粒，加入7倍重量體積比的水制成料液，加入乳雙歧桿菌:保加利亞乳桿菌:瑞士乳桿菌=2:6:5的乳酸菌，乳酸菌占原料重量比為0.05%，發(fā)酵24h，然后100°C，20min ;發(fā)酵液過濾，留取殘?jiān)?，濾液回收干燥制成生物有機(jī)鈣。殘?jiān)屑尤?%鹽酸脫鈣，充分反應(yīng)后，過濾，水洗至中性，留取殘洛。殘?jiān)屑尤?%氫氧化鈉溶液，80aC,2h,過濾水洗至中性。殘?jiān)屑尤?0%的氫氧化鈉溶液，60°C，1.5h，水洗至中性，干燥即得。
【權(quán)利要求】
1.一種幾丁聚糖發(fā)酵制備方法，包括如下步驟: (1)將蟹殼或蝦殼干燥、粉碎； (2)發(fā)酵; (3)脫鈣; (4)脫蛋白； (5)脫乙酰、水洗干燥粉碎即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，將蟹殼或蝦殼粉碎至0.5~1.0mm大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的發(fā)酵采用乳酸菌。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述的乳酸菌是乳雙歧桿菌、保加利亞乳桿菌和瑞士乳桿菌復(fù)合菌。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的乳酸菌重量比是乳雙歧桿菌:保加利亞乳桿菌:瑞士乳桿菌=2:6:5。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述的制備方法，其特征在于，乳酸菌占蟹殼或蝦殼原料重量比為 0.02 ~0.06%ο
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的脫鈣是發(fā)酵液過濾后留取殘?jiān)?，殘?jiān)屑尤?~15%鹽酸脫鈣，充分反應(yīng)后，過濾，水洗至中性，留取殘?jiān)?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的制備方法，其特征在于，所述的脫蛋白是脫鈣后的殘?jiān)屑尤?~15%氫氧化鈉溶液，80-100°C，l_3h，過濾水洗至中性。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的脫乙酰是脫蛋白后的殘?jiān)屑尤?0-60%的氫氧化鈉溶液，60-90°C，1.5_4h，水洗至中性，干燥即得。
【文檔編號(hào)】C08B37/08GK104045737SQ201310450577
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】黃永亮, 李瑩, 崔卜東, 郁正剛, 田志同, 楊國元 申請人:天津天獅生物發(fā)展有限公司