[发明专利]一种利用鱿鱼扇形骨制备壳聚糖的方法

说明书

本发明公开了一种利用鱿鱼扇形骨制备壳聚糖的方法，其解决现有酸碱法提取壳聚糖存在环境污染严重、时间周期长的问题。其包括以下步骤：1）鱿鱼扇形骨原料处理；2）纯化；3）发酵处理；4）干燥。本发明以鱿鱼扇形骨为原料，通过冷冻干燥、控温碳化，在纯化剥离甲壳素同时将矿物质、蛋白质、脂肪等成分转化为微生物可利用的营养，实现第一次净化，添加复合微生物进行二次净化耦合生产壳聚糖，发酵产物经醇沉、干燥获得产品。本发明采用干热法联合生物法制备壳聚糖，提取率高、生物活性强，工艺操作简单高效，条件温和，易控制，环境污染少，不会对β‑甲壳素的结构造成影响。

技术领域

本发明涉及壳质多糖的制备，尤其是一种利用鱿鱼扇形骨制备壳聚糖的方法。

背景技术

鱿鱼加工产生大量副产物，包括鱿鱼扇形骨、内壳等，这些下脚料利用很少，除部分作为鱼粉或饲料，大部分作垃圾处理，资源浪费严重。研究表明，鱿鱼扇形骨含有大量甲壳素。而甲壳素又名甲壳质，几丁质等，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，是自然界中第二丰富的生物聚合物。甲壳素能清除人体内的“垃圾”，达到预防疾病、延年益寿的目的，目前广泛应用于农业、医药、日用化工、食品加工等诸多领域。在自然界中甲壳素以三种晶型存在，分别为α，β 以及γ， 其中α-甲壳素存在最广泛,β-甲壳素较少见。从鱿鱼的扇形骨提取的甲壳素为β-甲壳素。β-甲壳素相比α-甲壳素，有更好的生物可降解性、聚集活性和易微纤化等特性。

目前，工业上壳聚糖的制取主要由虾蟹等动物的甲壳作原料，其制备工艺主要为酸碱法，用盐酸脱钙，用氢氧化钠脱蛋白质，用低浓度的碱液脱除乙酰基。这种酸碱法提取壳聚糖虽然成本较低，操作简单，但存在环境污染严重，时间周期长，且易使壳聚糖降解等问题。物理法可以得到较高分子量的甲壳素，但此法工艺复杂，耗时较长。

发明内容

为了克服现有酸碱法提取壳聚糖存在环境污染严重、时间周期长的不足，本发明的目的在于提供一种操作简单高效、工艺条件温和的利用鱿鱼扇形骨制备壳聚糖的方法。该制备方法是以鱿鱼扇形骨为原料，通过冷冻干燥、控温碳化，在纯化剥离甲壳素同时将矿物质、蛋白质、脂肪等成分转化为微生物可利用的营养，实现第一次净化，添加复合微生物进行二次净化耦合生产壳聚糖，发酵产物经醇沉、干燥获得产品。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用鱿鱼扇形骨制备壳聚糖的方法，其特征在于，其经过以下工艺步骤：

1）鱿鱼扇形骨原料处理

选取冷冻或新鲜的鱿鱼扇形骨，用纯净水清洗干净，冷冻干燥后备用；

2）纯化

取步骤1）中得到的冻干的鱿鱼扇形骨，放入氮气环境，加热至150-200℃，恒温60-90min，得碳化鱿鱼扇形骨；

3）发酵处理

取步骤2）中得到的碳化鱿鱼扇形骨，超微粉碎，加入混合微生物，加入纯净水并搅匀，在温度30-37℃震荡培养48-72h，发酵同时进行超声波处理，发酵结束升温至95-100℃，恒温20-30min，离心，取上清液；

4）干燥

取步骤3）中得到的上清液，加入95%乙醇，静置离心取沉淀，冷冻干燥，即得壳聚糖。

作为优选，在步骤2）中，所述的碳化鱿鱼扇形骨是除甲壳素（甲壳素碳化温度在260℃以上）以外的物质碳化，可作为步骤3）中微生物的营养。

作为优选，在步骤3）中，所述的混合微生物添加量为处理的鱿鱼扇形骨重量的3-5%。

作为优选，在步骤3）中，所述的混合微生物为乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌和拟青霉。

作为优选，所述的乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌和拟青霉质量比为1:2:3-5。

作为优选，在步骤3）中，所述的碳化鱿鱼扇形骨和混合微生物总重与纯净水质量比为1:15-25。