[发明专利]一种发酵法制备微生物源壳寡糖的方法

说明书

本发明涉及微生物制备技术领域，尤其涉及一种发酵法制备微生物源壳寡糖的方法。利用曲霉、地衣芽孢杆菌和乳酸菌进行三菌混合发酵制备壳寡糖，具体包括下述步骤：(1)曲霉发酵；(2)地衣芽孢杆菌发酵；(3)乳酸菌发酵；(4)除渣除菌处理；(5)吸附处理；(6)醇沉干燥处理。本发明的优点：(1)发酵法生产壳寡糖的工艺不受原料来源、季节的外界环境影响和限制，生产过程更加可控，产品品质更稳定。(2)全程绿色生产，强酸强碱和发酵废液排放较小，污染环境小，生产条件温和，能耗低，符合国家节能減排政策。通过本发明的方法制备的微生物源壳寡糖，分子量分布较集中，最优条件下壳五糖占比可达到92.3％。

技术领域

本发明涉及一种发酵法制备微生物源壳寡糖的方法，属于微生物制备技术领域。

背景技术

壳聚糖(chitosan，CTS)又称脱乙酰甲壳素，是自然界中唯一一种碱性多糖，但由于其只能溶解于酸性溶液中，极大地限制了它的应用。

壳寡糖(chitooligosaccharides，COS)是CTS经酶促反应或化学降解而得的低聚物，聚合度为2～20，是目前自然界唯一带正电荷的碱性氨基寡糖。COS无毒、相对分子质量低、水溶性较好、生物活性高、易被人体吸收利用，具有调节免疫、抑菌、抗炎、降血脂和抗肿瘤等多种生物活性，在医药、保健、化妆品和功能食品方面具有重要的研究意义和应用价值。

传统的壳寡糖制备工艺主要为两步法，首先采用酸碱法从虾蟹壳中提取壳聚糖，之后再以壳聚糖为原料利用化学法、物理法或酶法来制备壳寡糖。但是由起始物料虾蟹壳提取壳聚糖的过程中需要消耗大量酸碱，会产生大量酸碱废液，环境污染问题极其严重。传统的生产方式与目前我国的环保政策相悖，不利于相关产业的持续良性发展。

因此，如何提供一种生产条件温和、产物壳寡糖分子量集中度高、生产过程废液量排放少的壳寡糖的制备方法，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有微生物源壳寡糖的制备方法的生产过程中产生大量废液，污染环境，且产物壳寡糖分子量集中度低等问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种发酵法制备微生物源壳寡糖的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：曲霉发酵：将曲霉斜面孢子转接于种子液中培养，再将培养好的种子液转接于发酵培养基中培养，进行曲霉发酵；

步骤2)：地衣芽孢杆菌发酵：向步骤1)得到的曲霉发酵液中补加已灭菌的营养液，搅拌均匀，调节发酵液pH至5.5-7，再于无菌操作下接入5-30g/L地衣芽孢杆菌粉，继续发酵；

步骤3)：乳酸菌发酵：向步骤2)得到的发酵液于无菌操作下接入5-20g/L的乳酸菌粉，继续发酵，即获得含有壳寡糖的液体发酵物；

步骤4)：除渣除菌处理：将步骤3)获得的含有壳寡糖的液体发酵物，在搅拌状态下加入固体氢氧化钙调节pH至6.5-7.5，过滤除渣除菌，得到含有壳寡糖的澄清透明液体；

步骤5)：吸附处理：将步骤4)获得的液体用氢氧化钠溶液调节pH至8.0-10.5，按照固液质量比1:10-1:30，加入弱碱性离子交换树脂，进行吸附，吸附结束后过滤去除树脂，调节溶液至中性，获得壳寡糖溶液；

步骤6)：醇沉干燥处理：向步骤5)获得的壳寡糖溶液中加入其3-4倍体积的无水乙醇搅拌均匀，静置过夜后取沉淀，沉淀用乙醇溶液洗涤4-6次，置于冷冻干燥机中干燥，获得白色雪花状壳寡糖固体粉末。