[发明专利]一种鱿鱼软骨β-壳聚糖的制备方法

说明书

本发明公开了一种鱿鱼软骨β‑壳聚糖的制备方法，现有酶法加工β‑壳聚糖存在耗时长、杂质多、提取率及纯度低的问题。其经过以下工艺步骤：1）磷酸酶提取；2）β‑壳聚糖提取；3）β‑壳聚糖精制；4）喷雾干燥；5）脱色。本发明利用磷酸酶和聚磷酸协同作用，脱除鱿鱼软骨中的有机物和矿物质，剩余的甲壳素被分解为大分子β‑壳聚糖，经反复醇沉并联合超滤和透析，获得精制β‑壳聚糖后干燥，氧化脱色获得本发明产品。本工艺磷酸酶耦合聚磷酸制备大分子壳聚糖利用了两相试剂互作，酶控反应制备壳聚糖，其工艺温和、环保。本发明耗时短，效率高，成本低；产物脱乙酰度和纯度高，保留产物大的分子，且水溶性好，提高β‑壳聚糖应用性能。

技术领域

本发明涉及壳质多糖的制备，尤其是一种鱿鱼软骨β-壳聚糖的制备方法。

背景技术

甲壳素(Chitin)是一种由N-乙酰-D-氨基葡萄糖通过β-1,4糖苷键连接而成的天然高分子线性多糖，以有序的晶体微纤维形式存在，导致不溶于水。在自然界中甲壳素广泛存在，数量是仅次于纤维素的天然多糖类。

鱿鱼生产生成大量鱿鱼软骨，因其不可食性，作为加工废弃物丢弃。鱿鱼软骨中含有平行糖链组成的β-甲壳素，常与胶原蛋白相结合，具有防“三高”，抑制细菌活性，排重金属功效。鱿鱼软骨有效利用，将变废为宝，原料资源充分利用，由于β-甲壳素在水介质无溶解性，限制了其应用，因此需要一种有效、简便的β-壳聚糖的制备方法。

现有壳聚糖提取技术中，中国专利CN 201510129839.X、CN110452316A公开了β-壳聚糖的制备方法，经过稀酸溶液脱盐、稀碱溶液脱有机物和浓碱去除乙酰基，获得β-壳聚糖，但是采用酸碱法提取甲壳素已不适宜节能发展，此工艺已经被禁用。中国专利CN111171181A公开了酶法加工β-壳聚糖的方法，通过酶解脱除乙酰基，得到含高蛋白质和灰分的β-壳聚糖，利用酶虽然减少了对环境的污染，但耗时长，杂质多，降低了生产的有效性。

发明内容

为了克服现有酶法加工β-壳聚糖存在耗时长、杂质多、提取率及纯度低的不足，本发明的目的在于提供一种鱿鱼软骨β-壳聚糖的制备方法，本发明的制备方法耗时短，效率高，成本低；产物脱乙酰度和纯度高，保留产物大的分子，且水溶性好，显著提高了β-壳聚糖应用性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种鱿鱼软骨β-壳聚糖的制备方法，其特征在于，其经过以下工艺步骤：

1）磷酸酶提取：取缺磷土地中植物根部土壤，粉碎后放入200目的筛网中，用pH4-7的淋洗液淋洗3-5次，静置5-8h，取上清液，冷冻干燥，即得磷酸酶；

2）β-壳聚糖提取：将步骤1）中得到的磷酸酶加到聚磷酸和鱿鱼软骨混合物中，充分搅拌均匀，在18-45℃反应5-10h，升温至62-85℃搅拌1.5-3.2h，1500-3000r/min离心，取上清液，即得β-壳聚糖粗提取物；

3）β-壳聚糖精制：取步骤2）所得的β-壳聚糖粗提取物，加入乙醇至乙醇质量百分含量为65-85%，离心取沉淀，用去离子水复溶和乙醇沉淀反复操作3-5次，得清洗后的β-壳聚糖；清洗后的β-壳聚糖进行超滤，截留30万Da分子量的壳聚糖，截留液浓缩后，放入15万Da的透析袋中去除杂质，透析袋中溶液，即为精制β-壳聚糖溶液；

4）喷雾干燥：将步骤3）所得精制β-壳聚糖溶液喷雾干燥，得到β-壳聚糖；

5）脱色：将步骤4）所得β-壳聚糖用超临界二氧化碳装置处理，萃取釜中剩余物料加入氧化剂进行脱色，获得β-壳聚糖成品。

作为优选，在步骤1）中，所述的淋洗液由磷酸铵、磷酸、丙酮和水组成。

作为优选，在步骤2）中，所述的磷酸酶、聚磷酸和鱿鱼软骨质量比为1:5-15:45-60。

作为优选，在步骤4）中，所述的喷雾干燥条件为喷头转速20000-22000r/min、进口温度180-220℃、进料速度100-180ml/min、出料口温度65-80℃、风速1-3m/s。