[发明专利]一种自发酵液提取氨基葡萄糖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自发酵液提取氨基葡萄糖的方法。

背景技术

氨基葡萄糖广泛用于医药、化工、食品、饲料及化妆品行业，对人体具有重要的生理功能，参与肝肾解毒，具有抗炎护肝的作用，同时能促进人体粘多糖的合成，提高关节滑液的粘性，改善关节软骨的代谢，被医学界视为可以预防、缓解和治疗骨关节疾病的重要物质，并有抗衰老、调节内分泌、降血脂、降血压的作用，也可作低热量的甜味剂，被称为第三代保健机能性食品添加剂。氨基葡萄糖通常用甲壳素水解制得，甲壳素是由虾壳、蟹壳制备的，先从虾蟹壳中提取甲壳素或壳聚糖，再经盐酸水解而成氨基葡萄糖盐酸盐。但近年来由于海产品产量的减少，加上虾壳、蟹壳收集困难，并受到季节性影响，因而不能满足生产的需求。甲壳素水解法纯化工艺复杂，酸碱用量大，污染环境，产品对部分易感人群出现过敏反应。微生物发酵法生产氨基葡萄糖具有产率高、成本低，不受原料来源与季节限制，无重金属残留超标及过敏反应症等缺陷，已逐渐成为大规模生产氨基葡萄糖的首选技术。

发酵法生产氨基葡萄糖技术包含N-乙酰氨基葡萄糖发酵及氨基葡萄糖提取两步工艺过程，目前国内有关自发酵液提取氨基葡萄糖方法的报道有：发酵液直接用陶瓷膜进行固液分离去除菌体，清液经活性炭脱色、电渗析脱盐、反渗透浓缩，得到N-乙酰氨基葡萄糖浓浆，N-乙酰氨基葡萄糖浓浆经盐酸水解、活性炭脱色、真空浓缩、冷却结晶，得到氨基葡萄糖盐酸盐成品，该工艺因采用价格昂贵的陶瓷膜系统、电渗析系统、反渗透浓缩等设备，投资巨大。也有采用离子交换法提取N-乙酰氨基葡萄糖的报道，该项技术树脂处理需要大量酸碱，废水量大，且收率尚不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单、方便、收率高的自发酵液提取氨基葡萄糖的方法。

本发明的技术解决方案是：

一种自发酵液提取氨基葡萄糖的方法，其特征是：包括下列步骤：

（一）发酵液絮凝、过滤

（1）絮凝剂配制

取絮凝剂聚丙烯酸钠300g加入4L蒸馏水中，加热至55～60℃，浸泡溶涨，2h后开搅拌溶解，加入蒸馏水6L，使其溶解均匀，配成10L3%的粘稠状液体，再将3%的粘稠状液体加入30L蒸馏水中，加热至55～60℃，搅拌1h，加入蒸馏水60L，使其溶解稀释，配成100L0.3%的稀释液，备用；

（2）发酵液絮凝

取发酵液1000L，发酵产率92.28g/L，发酵液干物质含量11.36%，含N-乙酰氨基葡萄糖92.28㎏；

发酵培养终止后，夹层升温至80℃，保温10～15min，灭活，降温至60℃。用盐酸调pH至3.5～4.0，开动搅拌，转速控制在60～80rpm，将上述配制的100L0.3%的絮凝剂稀释液加入发酵液中，使其与发酵液充分混合，当大量絮状物产生时，立即停止搅拌，自然混凝后形成菌体蛋白絮团悬浮于液体中；发酵液絮凝后体积为1182L，乙酰氨基葡萄糖含量为77.76g/L ，含乙酰氨基葡萄糖91.91㎏，絮凝收率为99.6%；

（3）过滤

（a）板框过滤

絮凝后的发酵液经板框过滤得到滤液1098L，湿菌体78.58㎏；

用蒸馏水洗涤菌体，得洗水150L，合并滤液、洗水合计1248L，乙酰氨基葡萄糖含量为72.26g/L ，滤液中含乙酰氨基葡萄糖90.18㎏，过滤收率为98.12%；

洗涤后的菌体经闪蒸干燥，得干菌体24.2㎏，蛋白质含量为72.56%，是优质蛋白饲料添加剂，用于配制混合饲料。

  （b）陶瓷膜过滤

板框滤液再经孔径为50nm陶瓷膜过滤，去除大分子胶原蛋白及色素，过滤温度40～50℃，膜进口压力为0.22～0.28MPa，膜出口压力为0.12～0.18MPa，膜通量为50～80L/㎡·h，滤后体积为1622L, 乙酰氨基葡萄糖含量为54.78g/L ，滤液中含乙酰氨基葡萄糖88.85㎏, 膜滤收滤为98.53%；

（二）双效浓缩

1622L膜滤液经双效浓缩器浓缩，一效蒸发温度80～90℃，二效蒸发温度65～75℃，蒸发1326L水分，得浓缩液296L，乙酰氨基葡萄糖含量为296.2g/L，含乙酰氨基葡萄糖87.84㎏，浓缩收率为98.86%，蒸馏水回收；

（三）粗品制备

（1）盐酸水解：将浓缩液296L与浓缩液等体积30%盐酸加入带有冷凝回流装置的反应釜中，80℃回流水解4h；