[发明专利]快速溶解壳聚糖、以高底物浓度酶法制备壳寡糖的方法

摘要

本发明公开了一种快速溶解壳聚糖、以高底物浓度酶法制备壳寡糖的方法，采用一种高速剪切分散机使壳聚糖快速分散溶解形成高浓度底物溶液，并利用添加部分可降解壳聚糖的水解酶将溶液黏度变稀，可使反应体系中壳聚糖底物的浓度提高到10％～20％。酶反应完成后，产物溶液用超滤方法除去壳聚糖水解酶蛋白及壳聚糖大分子，透过液经纳滤浓缩脱盐，再通过真空浓缩过程可使产物壳寡糖固形物含量达到20％～35％。最后，浓缩液经喷雾干燥得到淡黄色壳寡糖粉末。本方法有效解决了壳聚糖溶解时间长、产生的溶液浓度低，从而造成因低底物浓度反应而引起的高能耗问题，大大降低了后续处理如分离纯化、浓缩、干燥等过程中的能耗水平，减少了生产成本。

主权项

一种快速溶解壳聚糖、以高底物浓度酶法制备壳寡糖的方法，其特征在于：包括下列步骤：(1)制备高底物浓度壳聚糖溶液：以壳聚糖粉末和水加入到高速剪切分散机中，在转速1500rpm以上运行1～5min后，加入醋酸使其溶解，在温度40℃～50℃时按10～50U/g的比例加入壳聚糖水解酶，运转待溶液黏度＜1000cp和pH＞4.3时，转速3000rpm，添加壳聚糖，同时补加冰醋酸，再按上述壳聚糖水解酶的用量比例加入壳聚糖水解酶液，维持反应体系的黏度＜1000cp，pH＜4.5，直至得到的壳聚糖溶液中壳聚糖底物浓度达到10％～20％；(2)酶解反应：将步骤(1)制得的壳聚糖溶液按20～80U/g的比例加入壳聚糖水解酶，在搅拌下，控制pH 4.2～4.8和温度40℃～50℃反应5～24h，降解至目标分子量后终止反应，最终得到浓度为10％～20％的酶解产物液；(3)反应产物分离：用碱液调节反应液pH至7.0～8.0，静置30min～60min，形成絮凝物，离心3000～4000rpm或过滤去水不溶性壳聚糖及其他杂质；(4)超滤分级：采用截留分子量30,000～1,000Da的超滤膜进行分级处理，同时除去分子量大的壳聚糖和酶蛋白成分，得到超滤透过液；(5)纳滤浓缩脱盐：用截留分子量500Da的纳滤膜对超滤透过液进行浓缩和脱盐处理，浓缩比为1/3～1/4，采用稀释过滤的方式，脱盐次数为2～4次，脱盐率达70％～90％。(6)真空浓缩：在真空度大于0.085MPa的条件下进行浓缩，浓缩温度控制在70℃以下，以避免褐变产生，使得到的浓缩液中固形物含量达25％以上；(7)喷雾干燥：将步骤(6)得到的浓缩液在进风温度170～200℃、出风温度70～90℃下喷雾干燥，得到淡黄色壳寡糖粉末状产品。