酶法生產(chǎn)殼寡糖及其質(zhì)量控制研究.pdf

1、殼寡糖是一種具有獨(dú)特生理活性的低聚糖，在食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)和環(huán)保等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值。酶法制備殼寡糖是一種理想的制備方法，但目前酶法制備殼寡糖的底物濃度普遍較低，一般不超過5％，這使得酶解、分離純化、濃縮以及干燥的成本較高，影響了殼寡糖酶法生產(chǎn)的工業(yè)化。為此，本論文研究了高底物濃度條件下生產(chǎn)殼寡糖的工藝，對(duì)酶法生產(chǎn)殼寡糖具有一定的理論和現(xiàn)實(shí)意義。主要研究內(nèi)容如下：
　　 為了提高酶解體系中底物的濃度，采用高剪切分散機(jī)對(duì)殼聚糖進(jìn)

2、行了促溶和增溶處理，將底物濃度提高到了10％以上，降低了殼寡糖酶法生產(chǎn)的能耗水平和生產(chǎn)成本。通過考察溫度、pH、酶的添加量、酶解時(shí)間及底物濃度對(duì)酶解的影響，確定了高底物濃度條件下酶法制備殼寡糖的最適條件：溫度45℃，pH4.5，酶的最適添加量8U/g，底物濃度<10％，酶解時(shí)間6h。
　　 研究了高物料濃度條件下殼寡糖的分離純化，采用截留分子量10kDa的超濾膜對(duì)殼寡糖進(jìn)行分級(jí)，得到了最適的操作參數(shù)：操作壓力0.25MPa～0.

3、3MPa，操作溫度室溫，料液固形物含量5％～10％。通過靜態(tài)吸附試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)，研究了717陰離子交換樹脂的脫酸工藝，結(jié)果表明：717陰離子交換樹脂能迅速脫除酶解液中的殘留醋酸，并有一定的脫色作用，脫色率達(dá)47.4％，動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)的最適上樣流速為2BV/h，上樣量8BV時(shí)吸附出現(xiàn)泄漏。
　　 優(yōu)化了殼寡糖的噴霧干燥工藝，并將噴霧干燥與冷凍干燥、真空干燥和熱風(fēng)干燥進(jìn)行了比較。噴霧干燥的最佳工藝參數(shù)為：固形物含量25％～30％，

4、進(jìn)風(fēng)溫度180℃，進(jìn)料速度55mL/min。噴霧干燥產(chǎn)品的色澤、溶解性、還原糖、總糖、游離氨基含量和抗氧化活性等各項(xiàng)指標(biāo)均較接近冷凍干燥，但能耗遠(yuǎn)低于冷凍干燥，較適合工業(yè)化生產(chǎn)。
　　 進(jìn)行了20L規(guī)模的放大實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：產(chǎn)品得率達(dá)66.5％，比低濃度條件下的制備工藝提高了16％以上，產(chǎn)品的質(zhì)量較好。將酶法和化學(xué)法制備的殼寡糖的還原性、氨基含量、抑菌性和化學(xué)結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行了比較，結(jié)果表明：酶法制備的殼寡糖的各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于化學(xué)方