[发明专利]一种酶法生产的氨基葡萄糖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种酶法生产的氨基葡萄糖及其制备方法，属单糖生产技术领域。

背景技术

氨基葡萄糖是一种天然的氨基单糖，是糖胺多糖（粘多糖）的前体，而后者是关节软骨的主要成分，所以氨基葡萄糖常被用于骨关节炎的辅助治疗。补充氨基葡萄糖可能可以帮助重建软骨并治疗关节炎。

目前，氨基葡萄糖主要是以浓盐酸在高温下水解壳聚糖进行生产，该方法以壳聚糖为原料，采用2～3倍的盐酸作为水解剂，3～5小时85～95℃高温水解。此方法的缺点有许多，例如: 1）产物是氨基葡萄糖盐酸盐，而非氨基葡萄糖单体；2）生产周期长；3）高浓度的盐酸会在一定程度上破坏产品；4）水解条件比较剧烈，需要消耗大量的能源；5）残留的盐酸不仅对人体有害，还会对设备，环境造成危害。虽然有人致力于改变这个生产方法，例如在加盐酸的时候加入0.5%～2%的草酸，但其没有从实质上改变这种生产方法，缺点依然很突出。

发明内容

本发明的目的是提供一种酶法生产的氨基葡萄糖及其制备方法，该氨基葡萄糖为氨基单糖，有利于人体吸收，无副作用，整个反应过程都是在模拟还原生物体内的反应，因此无任何副产物产生，也无有毒物质积累；制备中无需添加强酸，少量冰醋酸对人体无害；用生物酶作为催化剂，生产成本大大降低；生产工序简单，产品质量稳定；生产周期短，能耗少；酶解液无有害物质，产品绿色环保，无环境污染。

本发明酶法生产的氨基葡萄糖的技术方案是：它是以壳聚糖为底物，加入水和冰醋酸形成胶体，再加入壳聚糖内切酶和壳聚糖外切酶酶解，酶解完成后除去蛋白，然后干燥该酶解液获得氨基葡萄糖，该氨基葡萄糖为氨基单糖。

本发明酶法生产的氨基葡萄糖制备方法技术方案，所述方法步骤包括：

A、将壳聚糖放入反应器中，边搅拌边加入水，定容至一定浓度；

B、溶胀后边搅拌边加入冰醋酸使其形成一定PH值的均匀胶体；

C、形成均匀胶体后，加热反应器到合适温度；

D、在反应器中加入壳聚糖内切酶和壳聚糖外切酶；

E、保持合适温度一定时间，直到酶解充分；

F、酶解充分后，除去酶，并且获得酶解液；

G、将酶解液进行干燥，获得氨基葡萄糖。

在上述方案基础上进一步的技术方案是：

第一个进一步的技术方案，所述酶法生产的氨基葡萄糖制备方法，其步骤是:

A、取壳聚糖放置于反应器中，以100～800rpm的搅拌速度边搅拌边加入水，使壳聚糖溶胀，并使壳聚糖浓度为0.5%～30%；

B、溶胀充分后，以100～800rpm的搅拌速度边搅拌边加入冰醋酸，冰醋酸与壳聚糖的比值V/W为0.1～1，搅拌至壳聚糖形成均匀的胶体，最终使PH<7；

C、形成均匀胶体后，加热反应器至温度为30～60℃；

D、再加入壳聚糖内切糖和壳聚糖外切酶，壳聚糖内切糖与壳聚糖的比值U/kg为0.3×10⁴～3×10⁴；壳聚糖外切酶与壳聚糖的比值U/kg为 1×10⁴～5×10⁴；壳聚糖内切糖与壳聚糖外切酶的加入比值为0.06～3；

E、加酶后保持温度30～60℃，经2～5小时使反应充分，使其单糖得率在70%～90%之间；

F、反应完成后，将反应器温度上升至80～100℃，保持5～10min，使酶解液中的酶蛋白变性析出，再对酶解液进行离心，除去变性酶蛋白和反应残渣并获得酶解液；

G、将酶解液喷雾干燥，获得粉状氨基葡萄糖。

第二个进一步的技术方案，酶法生产的所述氨基葡萄糖制备方法，其步骤是:

A、取100g的壳聚糖放置于反应器中，以100～800rpm的搅拌速度边搅拌边加入水，使壳聚糖溶胀，并使壳聚糖浓度为0.5%；

B、溶胀充分后，以100～800rpm的搅拌速度边搅拌边加入冰醋酸，冰醋酸与壳聚糖的比值V/W为0.2，搅拌至壳聚糖形成均匀的胶体，最终使PH<7；

C、形成均匀胶体后，加热反应器至温度为50℃；

D、再加入壳聚糖内切糖和壳聚糖外切酶，壳聚糖内切糖与壳聚糖的比值U/kg为2×10⁴；壳聚糖外切酶与壳聚糖的比值U/kg为 5×10⁴；壳聚糖内切糖与壳聚糖外切酶的加入比值为0.4；

E、加酶后保持温度50℃，经4小时使反应充分，使其单糖得率在85%±5%；