專利名稱：水溶性殼寡糖的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種水溶性殼寡糖的制備工藝。
背景技術：
甲殼質(chitin)是1，4-連接的2-乙酰氨基-2-脫氧-β-D-葡萄糖，廣泛存在于昆蟲、甲殼綱動物外殼及真菌細胞壁中，是自然界中產量僅次于纖維素的天然多糖，但因其溶解性差，使其應用受到限制。
殼聚糖(chitosan)是甲殼質脫乙酰化的衍生物，它是由大部分D-氨基葡萄糖和少量的N-乙酰-D-氨基葡萄糖組成，以β-(1，4)糖苷鍵連接起來的直鏈多糖，化學名稱為(1，4)-2-氨基-2-脫氧-β-D-葡萄糖。在殼聚糖結構中存在羥基、乙酰氨基和氨基，決定了殼聚糖可進行多種功能基團的化學反應。殼寡糖(Chitooligosaccharides)是殼聚糖經水解生成的一類低聚物，這類低聚物具有較高的溶解度，所以很容易被吸收利用。近年來隨著研究的深入，特別是低分子量的此類低聚糖更展現出其獨特的優越的生理活性和功能性質。現有的制備水溶性殼寡糖的方法主要有酶法和酸法，其中酶法存在分子量低、反應時間長、不利于工業化生產的缺點，酸法存在反應時間長、分子量難控制、酸殘留難以除去、不適合在食品中應用的缺點。
甲殼質(chitin)和殼聚糖(chitosan)的結構式為
發明內容
本發明針對酸法和酶法存在的缺點，提供一種工藝過程簡單、生產成本低、產品安全無副作用、具有優良的生理活性和功能保健作用的水溶性殼寡糖的制備方法。本發明是這樣制備水溶性殼寡糖的水溶性殼寡糖的制備方法，其特征在于它按照下述步驟進行制備a、將干凈蟹殼烘干、粉碎后在酸性溶液中浸泡5～8h；b、洗凈后，在堿性溶液中煮沸1～2h，洗凈至中性，得到甲殼質；c、然后將甲殼質溶于堿性溶液中，在100～110℃下加熱4～8小時，每2小時洗一次，最后一次洗至中性，得到殼聚糖；d、將殼聚糖洗凈、烘干后溶于乙酸溶液中，按照重量比為乙酸溶液∶殼聚糖∶過氧化氫＝20～30∶1∶2～4的量加入過氧化氫，在60～80℃的溫度下水解80～100min；e、然后在30～50℃的溫度下真空濃縮、抽濾，最后用堿性溶液中和，真空冷凍干燥、密封，得到水溶性殼寡糖。
本發明與現有方法相比具有如下優點l、對水溶性極佳的殼寡糖的分子量進行了測定，制備出分子量在609的殼寡糖，為殼寡糖今后的進一步應用奠定了基礎；2、首次將殼寡糖應用于原料乳及酸乳中，對原料乳的細菌總數和酸乳的后酸化進行控制，取得了良好的效果，對原料乳得細菌總數的抑制，要比對照組低2個數量級；對酸乳后酸化的控制中，空白酸度第一天要比添加了0.25％殼寡糖的酸度高35T°，經過7天的測定，空白與添加了0.25％殼寡糖的酸乳的酸度差仍達到24.99T°，后酸化得到了明顯的抑制，添加0.25％殼寡糖于酸乳中，常溫下至少延長保鮮期5d；3、研究發現，殼寡糖對雙歧桿菌具有顯著的增殖作用，濃度為0.05％的殼寡糖溶液可促進雙歧桿菌增殖0.2個對數值，充分發揮其雙歧因子的功效，對促進人體健康具有重要的意義；4、研究進一步發現，平均分子量為609的殼寡糖對大腸埃希氏菌和金黃色葡萄球菌的最低抑制濃度為0.3％，平均分子量為609的殼寡糖對副傷寒甲沙門氏菌、宋內志賀菌的最低抑制濃度為0.1％；5、研究表明，平均分子量為609、濃度為0.50％的殼寡糖對肝癌腹水細胞(H22)抑制率51.08％；濃度為1.50％的殼寡糖對肝癌腹水細胞(H22)抑制率55.42％；雙歧桿菌(109CFU/mL)對肝癌腹水細胞(H22)抑制率54.88％；0.5％殼寡糖與雙歧桿菌(109CFU/mL)共同作用對肝癌腹水細胞(H22)抑制率60.16％；1.5％殼寡糖與雙歧桿菌(109CFU/mL)共同作用對肝癌腹水細胞(H22)抑制率67.34％。
具體實施例方式具體實施方式
一本實施方式按照下述步驟制備水溶性殼寡糖a、將干凈蟹殼烘干、粉碎后在酸性溶液中浸泡5～8h；b、洗凈后，在堿性溶液中煮沸1～2h，洗凈至中性，得到甲殼質；c、然后將甲殼質溶于堿性溶液中，在100～110℃下加熱4～8小時，每2小時洗一次，最后一次洗至中性，得到殼聚糖；d、將殼聚糖洗凈、烘干后溶于乙酸溶液中，按照重量比為乙酸溶液∶殼聚糖∶過氧化氫＝20～30∶1∶2～4的量加入過氧化氫，在60～80℃的溫度下水解80～100min；e、然后在30～50℃的溫度下真空濃縮、抽濾，最后用堿性溶液中和，真空冷凍干燥、密封，得到水溶性殼寡糖。所述酸性溶液為HCl溶液，其體積濃度為10％；所述堿性溶液為氫氧化鈉溶液，b步驟中氫氧化鈉溶液的重量濃度為10％，c步驟中氫氧化鈉溶液的重量濃度為55％；所述乙酸溶液的體積濃度為2％。
具體實施例方式
二本實施方式按照下述步驟制備水溶性殼寡糖a、將干凈蟹殼烘干、粉碎后在體積濃度為10％的HCl中浸泡6h，每3小時洗一次；b、洗凈后，在重量濃度為10％的NaOH溶液中煮沸1.5h，洗凈至中性，得到甲殼質；c、將甲殼質溶于重量濃度為55％的氫氧化鈉溶液中，在105℃下加熱6小時，每2小時洗一次，最后一次洗至中性，得到殼聚糖；d、將殼聚糖洗凈、烘干后溶于體積濃度為2％的乙酸溶液中，按照重量比為乙酸溶液∶殼聚糖∶過氧化氫＝25∶1∶3的量加入過氧化氫，在70℃的溫度下水解90min；e、然后在30℃的溫度下真空濃縮、抽濾，最后用NaOH溶液中和，真空冷凍干燥、密封，得到水溶性殼寡糖。本實施方式所得水溶性殼寡糖的平均分子量為609，其結構式為
權利要求
1.水溶性殼寡糖的制備方法，其特征在于它按照下述步驟進行制備a、將干凈蟹殼烘干、粉碎后在酸性溶液中浸泡5～8h；b、洗凈后，在堿性溶液中煮沸1～2h，洗凈至中性，得到甲殼質；c、然后將甲殼質溶于堿性溶液中，在100～110℃下加熱4～8小時，每2小時洗一次，最后一次洗至中性，得到殼聚糖；d、將殼聚糖洗凈、烘干后溶于乙酸溶液中，按照重量比為乙酸溶液∶殼聚糖∶過氧化氫＝20～30∶1∶2～4的量加入過氧化氫，在60～80℃的溫度下水解80～100min；e、然后在30～50℃的溫度下真空濃縮、抽濾，最后用堿性溶液中和，真空冷凍干燥、密封，得到水溶性殼寡糖。
2.根據權利要求1所述的水溶性殼寡糖的制備方法，其特征在于所述酸性溶液為HCl溶液。
3.根據權利要求2所述的水溶性殼寡糖的制備方法，其特征在于所述HCl溶液的體積濃度為10％。
4.根據權利要求1所述的水溶性殼寡糖的制備方法，其特征在于所述堿性溶液為氫氧化鈉溶液。
5.根據權利要求4所述的水溶性殼寡糖的制備方法，其特征在于b步驟中氫氧化鈉溶液的重量濃度為10％。
6.根據權利要求4所述的水溶性殼寡糖的制備方法，其特征在于c步驟中氫氧化鈉溶液的重量濃度為55％。
7.根據權利要求1所述的水溶性殼寡糖的制備方法，其特征在于所述乙酸溶液、殼聚糖、過氧化氫的重量比為25∶1∶3。
8.根據權利要求1或7所述的水溶性殼寡糖的制備方法，其特征在于所述乙酸溶液的體積濃度為2％。
全文摘要
水溶性殼寡糖的制備方法，它涉及一種水溶性殼寡糖的制備工藝。本發明按照下述步驟進行制備水溶性殼寡糖的制備方法，其特征在于它按照下述步驟進行制備a.將干凈蟹殼烘干、粉碎后在酸性溶液中浸泡；b.洗凈后，在堿性溶液中煮沸，洗凈至中性；c.將甲殼質溶于堿性溶液中加熱，得到殼聚糖；d.將殼聚糖洗凈、烘干后溶于乙酸溶液中，加入過氧化氫水解；e.然后真空濃縮、抽濾，最后用堿性溶液中和，得到水溶性殼寡糖。本發明具有工藝過程簡單、生產成本低、產品安全無副作用、產品具有優良的生理活性和功能保健作用的優點。
文檔編號C08B37/08GK1654483SQ200510009669
公開日2005年8月17日 申請日期2005年1月26日 優先權日2005年1月26日
發明者王靜, 曹維強, 趙海田 申請人:哈爾濱工業大學