[发明专利]一种利用灵芝废渣发酵生产壳聚糖的方法

说明书

本发明涉及一种利用灵芝废渣发酵生产壳聚糖的方法，属于壳聚糖制备技术领域，具体包括以下步骤：步骤S1、原料预处理，步骤S2、制备发酵培养基，步骤S3、固体发酵，步骤S4、酸提和脱色，步骤S5、离心沉淀；本发明使用灵芝加工后的灵芝废渣作为原料，充分利用灵芝资源，同时对于开发植物源壳聚糖的生产工艺具有积极的意义；不同于传统的热化学法壳聚糖生产工艺，本发明采用微生物固体发酵培养，利用蓝色犁头霉菌在发酵过程中产生的甲壳素脱乙酰基酶，可以特异性地脱去甲壳素C2上的乙酰基，完成对灵芝废渣中甲壳素的脱乙酰基反应，反应条件温和，不产生危害环境的废弃物，去乙酰度＞85％，产品纯度高。

技术领域

本发明属于壳聚糖制备技术领域，具体地，涉及一种利用灵芝废渣发酵生产壳聚糖的方法。

背景技术

壳聚糖是由甲壳素经脱乙酰基作用，脱去C2上的乙酰基得到，又名脱乙酰甲壳素，聚氨基葡萄糖等，其化学名称为β-(1，4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡聚糖。壳聚糖能和多种物质(如胆固醇、脂肪、重金属、蛋白质、肿瘤细胞等)结合；无毒且有生物相容性，广泛应用于食品添加剂、纺织、农业、美容保健、抗菌剂、医疗等众多领域；目前市场上的壳聚糖基本都来源于海洋节肢动物的壳，鲜有植物源性的壳聚糖。动物源壳聚糖在生产工艺大量使用酸碱，对设备腐蚀严重，在处理酸碱的过程中极易造成环境污染和资源浪费，并且原料来源受季节和产地的影响较大，储存不当易发生腐败，且容易滋生有害微生物。

一直以来人们对于灵芝的应用主要集中在灵芝多糖类水溶性成分和灵芝三萜类脂溶性成分，在生产上述两类物质的过程中会产生大量的富含甲壳素的灵芝废渣，如不综合利用，一方面造成了二次固体污染，另一方面没能实现物尽其用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用灵芝废渣发酵生产壳聚糖的方法，解决了现有技术中存在的灵芝加工后废料利用不充分，动物源壳聚糖生产过程化学药品使用量大、污染环境和浪费资源的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种利用灵芝废渣发酵生产壳聚糖的方法，具体包括以下步骤：

步骤S1、原料预处理：将灵芝废渣用纯净水洗净、干燥后，粉碎处理并过40目筛，得到灵芝废渣粉；

步骤S2、制备发酵培养基：向纯净水中加入蔗糖、硝酸铵、磷酸氢二钾和磷酸二氢钾，充分搅拌溶解后，均匀喷洒到灵芝废渣粉的表面，喷洒期间需要不断搅拌，然后在121.3℃条件下进行蒸汽灭菌处理30mi n，冷却后得到发酵培养基；

步骤S3、固体发酵：向发酵培养基中以1.0×10⁹个孢子/kg的接种量接种蓝色犁头霉发酵液，在28-30℃恒温条件下固态发酵培养10-15天，得到灵芝发酵物；

步骤S4、酸提和脱色：向灵芝发酵物中加入乙酸溶液，在50-60℃条件下搅拌提取2-3h，过滤收集滤液，向滤液中加入双氧水，在50-60℃条件下保温1h进行脱色，过滤后得到脱色滤液；

步骤S5、离心沉淀：用质量分数为40％的氢氧化钠溶液调节脱色滤液的pH至8-9，静置、离心后收集不溶物，并用纯净水清洗2-3次，将收集到的不溶物冻干或真空烘干，即得壳聚糖。

进一步地，步骤S2中所述蔗糖、硝酸铵、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、纯净水和灵芝废渣粉的质量比为15:6:0.6:0.4:1000:3000；所述蔗糖为发酵培养基的碳源，所述硝酸铵为发酵培养基的氮源，所述磷酸氢二钾和磷酸二氢钾为发酵培养基的缓冲盐体系。

进一步地，步骤S3中所述蓝色犁头霉发酵液，由以下方法制备而成：

步骤A1：将采购自中国普通微生物菌种保藏管理中心的蓝色犁头霉(编号CGMCCNO.3.7020)接种至PDA种子培养基中，30℃恒温培养72h，得到蓝色犁头霉种子；