CN1177856C - 低壳糖和壳寡糖的工业化生产方法 - Google Patents

低壳糖和壳寡糖的工业化生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1177856C
CN1177856C CNB011264578A CN01126457A CN1177856C CN 1177856 C CN1177856 C CN 1177856C CN B011264578 A CNB011264578 A CN B011264578A CN 01126457 A CN01126457 A CN 01126457A CN 1177856 C CN1177856 C CN 1177856C
Authority
CN
China
Prior art keywords
chitosan
oligochitose
degrading enzyme
molecular weight
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB011264578A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1401652A (zh
Inventor
金鑫荣
张文清
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
East China University of Science and Technology
Original Assignee
East China University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by East China University of Science and Technology filed Critical East China University of Science and Technology
Priority to CNB011264578A priority Critical patent/CN1177856C/zh
Publication of CN1401652A publication Critical patent/CN1401652A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1177856C publication Critical patent/CN1177856C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种低壳糖和壳寡糖的工业化生产方法。本发明提供了一种采用复合酶对壳聚糖进行降解而获得低壳糖和壳寡糖的方法，本发明利用复合酶将壳聚糖特异地开裂β(1，4)糖苷键，使其成为低壳糖或壳寡糖，经分离纯化后得到成品。并利用低壳糖不溶于水和碱溶液的性质，在碱性条件下从壳聚糖降解反应液中析出，利用冷冻破坏低壳糖与水的键合力，离心以脱出水分，然后真空干燥。利用壳寡糖分子量较小，而酶的分子量较大，通过超滤除酶；利用水的渗透性，通过纳滤脱水，冷冻干燥得到成品。所选用原料价廉易得，生产工艺可行，不仅可得到较好质量的产品，而且生产成本较低。

Description

低壳糖和壳寡糖的工业化生产方法
技术领域
本发明涉及低壳糖和壳寡糖的工业化生产技术，具体地涉及壳聚糖在非专一性复合酶作用下降解并分离纯化得到低聚糖或壳寡糖的方法。
背景技术
壳聚糖是甲壳素的脱乙酰化产物。甲壳素广泛存在于虾、蟹等甲壳动物及昆虫、藻类和细菌中，是世界上仅次于纤维素的第二大天然高分子化合物，年生物合成量达数十亿吨之多。甲壳素因其化学性质不活泼，溶解性能很差，直接应用非常有限；而对甲壳素进行脱乙酰化处理后所得的壳聚糖，却因分子结构中氨基活性基团的存在，其溶解性质、化学性质都大为改变，在食品、医药、日用化工、环保、农业等方面具有广泛的应用价值。壳聚糖大分子的分子量通常在几十万左右，因其分子中内外氢键的相互作用，只能溶于少数的稀酸溶液中，而不能直接溶于水中，若通过适当的方法将其分子量降低，则可得到低壳糖和直接溶于水的壳寡糖。低壳糖和壳寡糖具有许多优于壳聚糖的功能性质，是壳聚糖及其产品开发研究的热点之一。
目前，低壳糖和壳寡糖的制备方法主要有酸解法、氧化法和酶解法三大类，几种方法各有利弊。酸解法是研究最早的壳聚糖降解法，早在五十年代，文献Journal Am Chemistry Society(1957，79：5046)就进行了报道，最近儿年亦有多种酸解法见诸报道，如过醋酸法、浓硫酸法、氢氟酸法等，但这些方法环境污染较严重，而且不易控制反应终点；氧化法以过氧化氢氧化法为代表，主要有H2O2法，H2O2-HCl法，H2O2-NaOCl2法，ClO2法等(大学化学，1999，Vol.14，2：36)，缺点是易产生副产物。酶解法是应用专一性壳聚糖酶和非专一性的其它酶，如蛋白酶、糖酶、脂肪酶等进行壳聚糖的降解，能用于酶解法的各种酶有30多种(Carbohydrate Research，1995，268：143)。酶解法通过特异性地开裂壳聚糖的β(1，4)糖苷键来达到降解目的，在整个降解过程中无其他反应试剂加入，无其它反应副产物生成，是壳聚糖降解的最理想方法。专一性壳聚糖酶对壳聚糖可实现专一性降解，但目前研究表明其降解效率不是很高，导致生产成本较高。非专一性酶解已被许多人研究，文献“无锡轻工业大学学报1996年15期”报道了无锡轻工业大学夏文水教授采用麦胚脂肪酶降解壳聚糖得到均分子量为几万的低壳糖，文献“Carbohydr.Res.1992，237：325”报道了Pantaleone等人研究纤维素酶和木瓜蛋白酶、葡聚糖酶在一定条件下对壳聚糖的降解作用，但结果也仅仅获得了均分子量为几万的低壳糖，而不能使壳聚糖降解为更低分子量的壳寡糖。因此提供一种新的低壳糖和壳寡糖的生产方法，是人们所十分期望的。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种采用复合酶对壳聚糖进行降解而获得低壳糖和壳寡糖的方法，以克服现有技术存在的不能使壳聚糖降解为更低分子量的壳寡糖的缺陷。
本发明所说的低壳糖和壳寡糖为一种均分子量为500～10万的壳聚糖的酶解物。
本发明的方法包括如下步骤：
(1)低壳糖的制备：
取壳聚糖溶于酸溶液中，在20～80℃下加入降解酶，反应2～8小时，加入碱中和至碱性，水洗，冷冻，解冻，离心，真空干燥，粉碎，即获得均分子量为5000～10万的低壳糖。
所说的酸可选自盐酸或醋酸，或其混合物，所说的碱可选自氢氧化钠或氢氧化钾中的一种或其混合物，降解酶与壳聚糖的重量比为1∶1～300，所说的降解酶为脂肪酶和糖酶的混合物，其重量比为0.1～10；
优选的脂肪酶可选用来自黑曲霉中的一种，优选的糖酶可选用来自木霉菌中的一种；
(2)壳寡糖的制备：
取壳聚糖溶于酸溶液中，在20-80℃下加入降解酶，反应2～8小时，升温至80℃～100℃5～30分钟，冷却，过滤，超滤，纳滤，冷冻干燥，粉碎，即得到均分子量为500～5000的壳寡糖。
所说的酸可选自盐酸或醋酸中的一种，或其混合物，降解酶与壳聚糖的重量比为1∶1～300，所说的降解酶为脂肪酶和糖酶的混合物，其重量比为0.1～10；
优选的脂肪酶可选用来自黑曲霉中的一种，优选的糖酶可选用来自木霉菌中的一种；
由上述公开的技术方案可见，本发明利用复合酶将壳聚糖特异地开裂β(1，4)糖苷键，使其成为低壳糖或壳寡糖，经分离纯化后得到成品。并利用低壳糖不溶于水和碱溶液的性质，在碱性条件下从壳聚糖降解反应液中析出，利用冷冻破坏低壳糖与水的键合力，离心以脱出水分，然后真空干燥。利用壳寡糖分子量较小，而酶的分子量较大，通过超滤除酶；利用水的渗透性，通过纳滤脱水，冷冻干燥得到成品。所选用原料价廉易得，生产工艺可行，不仅可得到较好质量的产品，而且生产成本较低。
具体实施方式
以下将通过实施例对本发明的具体实施方式作详细说明，但实施例并不限制本发明的保护范围。
                          实施例1
取10千克壳聚糖溶于240L浓度为1％的醋酸溶液中，形成4％的胶体溶液250千克，加入100克复合酶(脂肪酶∶淀粉酶＝1∶5，该脂肪酶和淀粉酶选自无锡杰能科生物工程有限公司产品)，在50℃下反应3小时，加入氢氧化钠中和至碱性，冷冻至-18℃，解冻离心，50℃真空干燥，粉碎，得到均分子量为35000的低壳糖9千克。
所得产品质量指标如下：
项目 低壳糖
脱乙酰度 93％
水分 4％
灰份 0.3％
色泽 本白色
粒度 大于100目
均分子量 35000
重金属 食品卫生要求
细菌 食品卫生要求
                          实施例2
取5千克壳聚糖溶于240L浓度为1％的醋酸溶液中，形成2％的胶体溶液250千克，加入100克复合酶(脂肪酶∶淀粉酶＝1∶10，该脂肪酶和淀粉酶选自无锡杰能科生物工程有限公司产品)，在50℃下反应3小时，升温至95℃以上15分钟，冷却，过滤，截留分子量在1万左右的膜超滤，纳滤，冷冻干燥，粉碎，得到均分子量为1000的壳寡糖4千克。
所得产品质量指标如下：
项目 壳寡糖
脱乙酰度 90％
水分 6％
灰份 0.2％
色泽 白色
粒度 大于100目
均分子量 1000
分布宽度 1.4
重金属 食品卫生要求
细菌 食品卫生要求

Claims (7)

1.一种低壳糖的工业化生产方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
取壳聚糖溶于酸溶液中，在20～80℃下加入降解酶，反应2～8小时，加入碱中和至碱性，水洗，冷冻，解冻，离心，真空干燥，粉碎，即获得均分子量为5000～10万的低壳糖。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的酸可选自盐酸或醋酸，或其混合物，所说的碱可选自氢氧化钠或氢氧化钾中的一种或其混合物，降解酶与壳聚糖的重量比为1∶1～300。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的降解酶为脂肪酶和糖酶的混合物，其重量比为0.1～10。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，脂肪酶选用来自黑曲霉中的一种，糖酶选用来自木霉菌中的一种。
5.一种壳寡糖的工业化生产方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
取壳聚糖溶于酸溶液中，在20-80℃下加入降解酶，反应2～8小时，升温至80℃～100℃5～30分钟，冷却，过滤，超滤，纳滤，冷冻干燥，粉碎，即得到均分子量为500～5000的壳寡糖；
其中所说的降解酶为脂肪酶和糖酶的混合物，其重量比为0.1～10。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，其中所说的酸可选自盐酸或醋酸中的一种或其混合物，降解酶与壳聚糖的重量比为1∶1～300。
7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，其中所说的脂肪酶选用来自黑曲霉中的一种，糖酶选用来自木霉菌中的一种。
CNB011264578A 2001-08-14 2001-08-14 低壳糖和壳寡糖的工业化生产方法 Expired - Fee Related CN1177856C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB011264578A CN1177856C (zh) 2001-08-14 2001-08-14 低壳糖和壳寡糖的工业化生产方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB011264578A CN1177856C (zh) 2001-08-14 2001-08-14 低壳糖和壳寡糖的工业化生产方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1401652A CN1401652A (zh) 2003-03-12
CN1177856C true CN1177856C (zh) 2004-12-01

Family

ID=4666473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB011264578A Expired - Fee Related CN1177856C (zh) 2001-08-14 2001-08-14 低壳糖和壳寡糖的工业化生产方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1177856C (zh)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1332984C (zh) * 2004-03-17 2007-08-22 海南大学 一种制备窄分子量分布壳聚寡糖的方法
CN1321191C (zh) * 2004-11-10 2007-06-13 中国科学院大连化学物理研究所 一种用固定化酶生产壳寡糖的方法
CN100447162C (zh) * 2005-05-16 2008-12-31 海南大学 PACu-AS吸附微波辅助降解制备窄分子量分布壳聚寡糖的方法
CN100447161C (zh) * 2005-05-16 2008-12-31 海南大学 一种微波辅助降解制备窄分子量分布壳聚寡糖的方法
CN1320124C (zh) * 2005-09-15 2007-06-06 武汉大学 一种低分子量壳聚糖或壳寡糖的制备方法
CN100386345C (zh) * 2006-06-05 2008-05-07 孝感学院 一种壳寡糖盐酸盐的制备方法
CN100441692C (zh) * 2006-08-17 2008-12-10 孝感学院 壳寡糖硫酸盐及其制备方法
CN102993332B (zh) * 2011-12-09 2016-02-03 中国科学院大连化学物理研究所 一种制备几丁寡糖的方法
CN103330083A (zh) * 2013-06-28 2013-10-02 句容市郭庄镇南河农庄 一种提高青鱼免疫功能的复合饲料及其制备方法
CN106367456A (zh) * 2016-08-29 2017-02-01 扬州日兴生物科技股份有限公司 一种微波降粘与酶法降解壳寡糖耦合生产方法
CN106498004A (zh) * 2016-11-04 2017-03-15 扬州日兴生物科技股份有限公司 以虾蟹壳为原料酸解酶解生产壳寡糖的方法
CN107652373B (zh) * 2017-09-26 2018-11-27 广州华大生物科技有限公司 一种低分子量壳聚糖的制备方法
CN108552534A (zh) * 2018-04-08 2018-09-21 大连军***食品有限公司 具有调节肠道菌群功能的复合多糖冲剂及其制备方法
CN108913735B (zh) * 2018-08-03 2019-09-03 广东药科大学 一种利用脂肪酶制备壳寡糖的方法
CN108997512B (zh) * 2018-08-20 2019-12-06 广东药科大学 一种低分子量壳寡糖及其制备方法
CN109438103A (zh) * 2019-01-10 2019-03-08 江苏心实肥业集团有限公司 一种壳寡糖作物营养喷施肥及其制备方法
CN111718972B (zh) * 2020-07-27 2023-07-04 安亦臣(武汉)健康科技有限公司 一种特定聚合度的壳寡糖的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1401652A (zh) 2003-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1177856C (zh) 低壳糖和壳寡糖的工业化生产方法
Xia et al. Preparation of water soluble chitosan by hydrolysis using hydrogen peroxide
US4970150A (en) Process for preparing chitosan oligosaccharides
CN1283668C (zh) 水溶性壳寡糖的制备方法
CN1184237C (zh) 一种甲壳低聚糖的制备方法及应用
KR101618903B1 (ko) 효모 피치아 파스토리스의 발효에 의해 키틴, 그의 유도체, 및 루코오스, 만노오스 및/또는 갈락토오스를 함유하는 폴리머를 공동 생산하는 방법
CN101215341B (zh) 一种溶解壳聚糖的碱性溶剂及其用法
CN103435717B (zh) 一种壳寡糖
CN107058420A (zh) 一种将甲壳素制备成壳寡糖的方法
CN112574324A (zh) 一种白芨多糖的制备方法及得到的白芨多糖、应用
CN106480128B (zh) 一种利用乳酸和盐酸胍提高纤维素酶解水稻秸秆效率的方法
CN1616494A (zh) 低分子量海藻硫酸多糖的制备方法
CN110615855B (zh) 一种生物多糖溶降解制备水溶寡聚衍生物的方法
Baghdadi et al. Pectin purification from plant materials
CN1233664C (zh) 一种制备水溶性壳聚糖的方法
CN1108311C (zh) 一种制备低聚水溶性壳聚糖的方法
CN101235404A (zh) 一种制备聚合度为4-7的壳寡糖的方法
CN116356596B (zh) 采用生物质“一锅法”制备纳米纤维素和木质素的方法
CN106498004A (zh) 以虾蟹壳为原料酸解酶解生产壳寡糖的方法
CN1282660C (zh) 一种微生物多糖—热凝胶的提取工艺
RU2422044C1 (ru) Способ получения пектина и пищевых волокон из тыквенного жома
CN1164601C (zh) 酶法制备不同聚合度低聚糖的调控方法
CN100376590C (zh) 一种魔芋低聚糖的制备方法
KR100396833B1 (ko) 바실러스 속 에이치에스비-21 균주가 생산하는키토산아제를 이용한 키토산 올리고당의 제조방법
CN112175111A (zh) 一种高效分离木质纤维材料获得高纯度各组分的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20041201

Termination date: 20100814