一種利用酶法除雜制備柞蠶蛹皮殼聚糖的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，是一種利用酶法除雜制備柞蠶蛹皮殼聚糖的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]柞蠶蛹皮是繅絲業(yè)及食品加工業(yè)的廢棄物，其主要成分包括無機(jī)鹽、蛋白質(zhì)、甲殼質(zhì)等，其甲殼質(zhì)占柞蠶蛹皮的30%左右，含量可觀，作為廢棄物棄之非?？上?。甲殼質(zhì)脫乙酰化處理后，所得到的產(chǎn)物即為殼聚糖。殼聚糖具有良好的扼制細(xì)菌、霉菌等微生物的作用，可以消炎、止酸；同時(shí)還具有很好的生物官能性、血液相容性、安全性、微生物降解性等優(yōu)良性能，可以有效地降低膽固醇及血脂。被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、食品、水處理、金屬提取及回收、化妝品、生化和生物醫(yī)學(xué)工程等諸多領(lǐng)域。提取柞蠶蛹皮甲殼質(zhì)制備殼聚糖的研究具有極高的應(yīng)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)意義。
[0003]傳統(tǒng)的甲殼質(zhì)提取多是以蝦、蟹殼為原料，偶有以柞蠶蛹皮為原料，其工藝技術(shù)皆是采用酸液洗脫無機(jī)鹽、堿液洗脫蛋白質(zhì)的化學(xué)方法。此法需要大量使用酸堿溶液，生產(chǎn)后容易產(chǎn)生大量廢液、廢水，造成環(huán)境污染，破壞生態(tài)及嚴(yán)重的浪費(fèi)。長時(shí)間酸堿作用下甲殼質(zhì)容易發(fā)生解聚、異構(gòu)化、脫乙?；痊F(xiàn)象，導(dǎo)致產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不均一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是，提供一種科學(xué)合理，生產(chǎn)周期短，工藝簡單，廢水廢液少，對環(huán)境無破壞及污染，產(chǎn)物較易收集和處理，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)均一且分子量較高，應(yīng)用范圍廣的利用酶法除雜制備柞蠶蛹皮殼聚糖的工藝。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是，一種利用酶法除雜制備柞蠶蛹皮殼聚糖的工藝，其特征是，它包括:利用10-15%的檸檬酸作為脫無機(jī)鹽試劑，再利用堿性蛋白酶水解柞蠶蛹皮中的蛋白質(zhì)，將脫鹽脫蛋白后的產(chǎn)物，用1%H202處理脫色，用濃堿熱化學(xué)法脫去甲殼質(zhì)的乙?；?jīng)提純處理后，最終獲得符合標(biāo)準(zhǔn)的殼聚糖，具體工藝步驟如下:
1)柞蠶蛹皮的預(yù)處理
柞蠶蛹皮的分離，將除去蛹蛋白的柞蠶蛹皮反復(fù)水洗，至蛹皮內(nèi)僅含有白色膜狀物為止，吸干水分，上烘箱60°C條件下，干燥4h至恒重，將烘干后的柞蠶蛹皮粉碎，過60目篩待用；
2)除無機(jī)鹽
取預(yù)處理后的柞蠶蛹皮粉，按固液比1:10的比例加入10-15%檸檬酸，在80°C條件下，恒溫脫鹽2-3h后水洗至中性，上述過程重復(fù)2-3次；
3)水解蛋白
取除去無機(jī)鹽后的柞蠶蛹皮粉，選用堿性蛋白酶，按酶底比3000-4000 u/g，在60-65°C條件下，pH值為8的環(huán)境中，水解6-8h除去蛋白，將產(chǎn)物過濾去渣、水洗至中性，上烘箱60°C條件下，干燥4h至恒重；
4)脫色因柞蠶蛹皮中含有色素，要對甲殼質(zhì)進(jìn)行脫色處理，將脫鹽脫蛋白后的原料按固液比1:10浸入1%H202溶液中，在80°C的條件下氧化脫色2h，然后將混合溶液濾去液體，將脫色后的產(chǎn)物水洗至中性，上烘箱60°C條件下，干燥4h至恒重，得淡黃色粉末狀甲殼質(zhì)待用；
5)甲殼質(zhì)脫乙?；苽錃ぞ厶?br> 取脫色后的甲殼質(zhì)，按料液比1:20加入濃度為55%的氫氧化鈉溶液，恒溫900C，處理15h，脫去甲殼質(zhì)的乙酰基獲得粗殼聚糖；
6)粗殼聚糖的提純
向產(chǎn)物的粗殼聚糖中加入10%醋酸溶液，使其溶解，靜止24h，然后，用離心機(jī)，3000r/m，20m離心除去不純物，將上清液用IN氫氧化鈉溶液調(diào)整pH至10，根據(jù)等電點(diǎn)沉淀原理，殼聚糖將釋出沉淀，再用離心機(jī)，3000r/m，20m離心收集沉淀，向收集到的沉淀物中加入去離子水，形成殼聚糖懸浮液，將懸浮液PH值調(diào)到7.0至中性，再用離心機(jī)，3000r/m，20m，離心收集沉淀物，將沉淀物用95%的乙醇溶液洗凈，自然干燥后獲得高純度的淺黃色晶體狀殼聚糖。
[0006]本發(fā)明的利用酶法除雜制備柞蠶蛹皮殼聚糖的工藝是利用有機(jī)酸除去柞蠶蛹皮中的無機(jī)鹽類，再利用蛋白酶水解其中的蛋白質(zhì)，從而達(dá)到除雜的目的，進(jìn)而獲得甲殼質(zhì)制備殼聚糖。此方法屬于條件溫和型的生物法工藝，科學(xué)合理，生產(chǎn)周期短，工藝簡單，廢水廢液少，對環(huán)境無破壞及污染，產(chǎn)物較易收集和處理，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)均一且分子量較高，應(yīng)用范圍廣。
【具體實(shí)施方式】
[0007]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0008]本發(fā)明的一種利用酶法除雜制備柞蠶蛹皮殼聚糖的工藝，它包括:利用10-15%的檸檬酸作為脫無機(jī)鹽試劑，再利用堿性蛋白酶水解柞蠶蛹皮中的蛋白質(zhì)，將脫鹽脫蛋白后的產(chǎn)物，用1%H202處理脫色，用濃堿熱化學(xué)法脫去甲殼質(zhì)的乙?；?jīng)提純處理后，最終獲得符合標(biāo)準(zhǔn)的殼聚糖，具體工藝步驟如下:
1)柞蠶蛹皮的預(yù)處理
柞蠶蛹皮的分離，將除去蛹蛋白的柞蠶蛹皮反復(fù)水洗，至蛹皮內(nèi)僅含有白色膜狀物為止，吸干水分，上烘箱60°C條件下，干燥4h至恒重，將烘干后的柞蠶蛹皮粉碎，過60目篩待用；
2)除無機(jī)鹽
取預(yù)處理后的柞蠶蛹皮粉，按固液比1:10的比例加入10-15%檸檬酸，在80°C條件下，恒溫脫鹽2-3h后水洗至中性，上述過程重復(fù)2-3次；
3)水解蛋白
取除去無機(jī)鹽后的柞蠶蛹皮粉，選用堿性蛋白酶，按酶底比3000-4000 u/g，在60-65°C條件下，pH值為8的環(huán)境中，水解6-8h除去蛋白，將產(chǎn)物過濾去渣、水洗至中性，上烘箱60°C條件下，干燥4h至恒重；
4)脫色
因柞蠶蛹皮中含有色素，要對甲殼質(zhì)進(jìn)行脫色處理，將脫鹽脫蛋白后的原料按固液比1:10浸入1%H202溶液中，在80°C的條件下氧化脫色2h，然后將混合溶液濾去液體，將脫色后的產(chǎn)物水洗至中性，上烘箱60°C條件下，干燥4h至恒重，得淡黃色粉末狀甲殼質(zhì)待用；
5)甲殼質(zhì)脫乙酰基制備殼聚糖
取脫色后的甲殼質(zhì)，按料液比1:20加入濃度為55%的氫氧化鈉溶液，恒溫900C，處理15h，脫去甲殼質(zhì)的乙?；@得粗殼聚糖；
6)粗殼聚糖的提純
向產(chǎn)物的粗殼聚糖中加入10%醋酸溶液，使其溶解，靜止24h，然后，用離心機(jī)，3000r/m，20m離心除去不純物，將上清液用IN氫氧化鈉溶液調(diào)整pH至10，根據(jù)等電點(diǎn)沉淀原理，殼聚糖將釋出沉淀，再用離心機(jī)，3000r/m，20m離心收集沉淀，向收集到的沉淀物中加入去離子水，形成殼聚糖懸浮液，將懸浮液PH值調(diào)到7.0至中性，再用離心機(jī)，3000r/m，20m，離心收集沉淀物，將沉淀物用95%的乙醇溶液洗凈，自然干燥后獲得高純度的淺黃色晶體狀殼聚糖。
[0009]本發(fā)明的一種利用酶法除雜制備柞蠶蛹皮殼聚糖的工藝的【具體實(shí)施方式】并非窮舉，本領(lǐng)域技術(shù)人員不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)的任何變換均屬于本發(fā)明權(quán)利保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用酶法除雜制備柞蠶蛹皮殼聚糖的工藝，其特征是，它包括:利用10-15%的檸檬酸作為脫無機(jī)鹽試劑，再利用堿性蛋白酶水解柞蠶蛹皮中的蛋白質(zhì)，將脫鹽脫蛋白后的產(chǎn)物，用1%H202處理脫色，用濃堿熱化學(xué)法脫去甲殼質(zhì)的乙酰基，經(jīng)提純處理后，最終獲得符合標(biāo)準(zhǔn)的殼聚糖，具體工藝步驟如下: 1)柞蠶蛹皮的預(yù)處理 柞蠶蛹皮的分離，將除去蛹蛋白的柞蠶蛹皮反復(fù)水洗，至蛹皮內(nèi)僅含有白色膜狀物為止，吸干水分，上烘箱60°c條件下，干燥4h至恒重，將烘干后的柞蠶蛹皮粉碎，過60目篩待用； 2)除無機(jī)鹽 取預(yù)處理后的柞蠶蛹皮粉，按固液比1:10的比例加入10-15%檸檬酸，在80°C條件下，恒溫脫鹽2-3h后水洗至中性，上述過程重復(fù)2-3次； 3)水解蛋白 取除去無機(jī)鹽后的柞蠶蛹皮粉，選用堿性蛋白酶，按酶底比3000-4000 u/g，在60-65°C條件下，pH值為8的環(huán)境中，水解6-8h除去蛋白，將產(chǎn)物過濾去渣、水洗至中性，上烘箱60°C條件下，干燥4h至恒重； 4)脫色 因柞蠶蛹皮中含有色素，要對甲殼質(zhì)進(jìn)行脫色處理，將脫鹽脫蛋白后的原料按固液比1:10浸入1%H202溶液中，在80°C的條件下氧化脫色2h，然后將混合溶液濾去液體，將脫色后的產(chǎn)物水洗至中性，上烘箱60°C條件下，干燥4h至恒重，得淡黃色粉末狀甲殼質(zhì)待用； 5)甲殼質(zhì)脫乙?；苽錃ぞ厶? 取脫色后的甲殼質(zhì)，按料液比1:20加入濃度為55%的氫氧化鈉溶液，恒溫900C，處理15h，脫去甲殼質(zhì)的乙?；@得粗殼聚糖； 6)粗殼聚糖的提純 向產(chǎn)物的粗殼聚糖中加入10%醋酸溶液，使其溶解，靜止24h，然后，用離心機(jī)，3000r/m，20m離心除去不純物，將上清液用IN氫氧化鈉溶液調(diào)整pH至10，根據(jù)等電點(diǎn)沉淀原理，殼聚糖將釋出沉淀，再用離心機(jī)，3000r/m，20m離心收集沉淀，向收集到的沉淀物中加入去離子水，形成殼聚糖懸浮液，將懸浮液PH值調(diào)到7.0至中性，再用離心機(jī)，3000r/m，20m，離心收集沉淀物，將沉淀物用95%的乙醇溶液洗凈，自然干燥后獲得高純度的淺黃色晶體狀殼聚糖。
【專利摘要】本發(fā)明是一種利用酶法除雜制備柞蠶蛹皮殼聚糖的工藝，其特點(diǎn)是，包括：柞蠶蛹皮的預(yù)處理、除無機(jī)鹽、水解蛋白、脫色、甲殼質(zhì)脫乙?；苽錃ぞ厶呛痛謿ぞ厶堑奶峒兊炔襟E，具有科學(xué)合理，生產(chǎn)周期短，工藝簡單，廢水廢液少，對環(huán)境無破壞及污染，產(chǎn)物較易收集和處理，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)均一且分子量較高，應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C08B37/08
【公開號】CN105111330
【申請?zhí)枴緾N201510597203
【發(fā)明人】薛強(qiáng), 劉雋彥
【申請人】吉林省蠶業(yè)科學(xué)研究院
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月19日