[发明专利]一种甲壳素液化制备壳聚糖的方法

说明书

本发明公开了一种甲壳素液化制备壳聚糖的方法，其解决现有制备甲壳素需要高浓度酸、碱处理而产生的废液废渣污染环境的问题。其经过以下步骤：1）甲壳素的降解；2）酶解；3）纯化。本发明以鱿鱼扇形骨为原料，通过双氧水浸泡，利用双氧水爆炸浓度，使用可控爆破技术，将鱿鱼扇形骨进行氧化降解，得降解的甲壳素，添加复合酶，将氧化降解甲壳素进一步分解，并通过二氧化碳超临界流体除杂，即得壳聚糖。本发明工艺壳聚糖提取率为42%。其采用双氧水爆破联合酶法，制备的壳聚糖分子量大，产物生物相容性和水溶性好，工艺流程简单高效，绿色无污染。

技术领域

本发明涉及壳质多糖的制备，尤其是一种甲壳素液化制备壳聚糖的方法。

背景技术

众所周知，鱿鱼扇形骨、虾头和虾壳等水产下脚料营养丰富，均含丰富的甲壳素，甲壳素含量为3-5％，目前鱿鱼扇形骨资源一部分用于生产甲壳素和少量通过蛋白酶水解回收蛋白质外，大部分被直接干燥后作为饲料，甚至作为垃圾丢弃。

目前，工业上壳聚糖提取主要由虾蟹等动物的甲壳作原料，壳聚糖的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，但需要耗费大量高浓度的酸、碱，不仅污染严重，而且其中的蛋白、脂肪、钙质等矿物质均作为杂质被除去，无法回收。

发明内容

为了克服现有碱法提取壳聚糖环境污染严重的不足，本发明的目的在于提供一种工艺流程简单高效、绿色无污染的甲壳素液化制备壳聚糖的方法。该制备方法以鱿鱼扇形骨为原料，通过双氧水浸泡，利用双氧水爆炸浓度，使用可控爆破技术，将鱿鱼扇形骨进行氧化降解，得降解的甲壳素，添加复合酶，将氧化降解甲壳素进一步分解，并通过二氧化碳超临界流体除杂，即得壳聚糖。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种甲壳素液化制备壳聚糖的方法，其特征在于，其经过以下工艺步骤：

1）甲壳素的降解

a.取一定量的鱿鱼扇形骨，用超微粉碎机粉碎，获得鱿鱼扇形骨粉；

b.将步骤a中得到的鱿鱼扇形骨粉加入双氧水，迅速升温至100-150℃双氧水起爆点，处理完成得氧化壳聚糖；

2）酶解

将步骤b中得到的氧化壳聚糖加入复合蛋白酶，在超声波作用下酶解10-12h，离心，取清液，即得粗液化壳聚糖；

3）纯化

将步骤2）中得到的粗液化壳聚糖真空干燥；将干燥的粗壳聚糖放入超临界二氧化碳萃取器中处理2-5h，萃取完成后残留物料即为壳聚糖。

作为优选，在步骤b中，所述的双氧水，其浓度为60%-70%。

作为优选，在步骤b中，在升温前双氧水浸泡鱿鱼扇形骨粉2-3h。

作为优选，在步骤2）中，所述的复合蛋白酶包括碱性蛋白酶和脱乙酰酶。

作为优选，所述的碱性蛋白酶与脱乙酰酶用量质量百分比为1:3-5。

作为优选，在步骤2）中，超声处理条件为：超声频率0.5-1.2KHz，超声功率0.1-0.3W/cm²，超声波施加周期5-8min/h。

作为优选，在步骤3）中，所述的超临界二氧化碳的处理条件为：压力15-20MPa、温度20-30℃、二氧化碳流速10-15 kg/h、时间10-20min。

本发明有益效果：

(1)本发明采用双氧水可控爆破技术，对鱿鱼扇形骨进行物理处理，同时利用爆破的高能瞬间释放，对甲壳素改性，产生水溶性甲壳素；克服了目前甲壳素应用的酸碱工艺污染环境的问题；

(2)本发明制备的产物均匀，无杂质，克服了酸碱分解不可控，分子量小的问题，赋予壳聚糖良好的应用性状；