一种β-环糊精包被壳寡糖及其制备方法

文档序号:33942538发布日期:2023-04-26 02:35阅读:134来源:国知局

本发明属于β-环糊精包合物制备领域,具体涉及一种β-环糊精包被壳寡糖及其制备方法。


背景技术:

1、壳寡糖,又叫壳聚寡糖、低聚壳聚糖,是将壳聚糖经特殊的生物酶降解技术、化学降解技术或微波降解技术得到的一种聚合度在2-10之间的寡糖产品,是水溶性好、功能作用大、生物活性高的低分子量产品。相较于壳聚糖,壳寡糖具有较高的溶解度,容易被生物体吸收利用。

2、但因壳寡糖是带正电荷阳离子碱性氨基的低聚糖,其结构中含有大量的氨基,容易发生美拉德反应,使得壳寡糖溶液的颜色随着反应时间的增长逐渐变深,褐变程度不断增加。壳寡糖褐变会降低其纯度,影响产品品质,同时也会降低其生物活性。目前市面上出售的壳寡糖普遍存在褐变程度过高、产品颜色过深等问题,限制了壳寡糖及相关产品的推广应用,因此如何抑制壳寡糖褐变,得到的壳寡糖成为了关键问题。在现有技术中有报道曾表明向壳寡糖溶液中加入含有mn2+的溶液,使其浓度达到一个范围时,可有效地抑制壳寡糖的褐变。但获得的壳寡糖含有mn2+,属于重金属离子,具有潜在的安全风险,长期摄入会引起慢性中毒,对人体造成伤害。


技术实现思路

1、本发明的目的是解决现有技术的不足,提供一种β-环糊精包被壳寡糖及其制备方法,具体采用以下的技术方案:

2、一种β-环糊精包被壳寡糖的制备方法,包括以下步骤:

3、先向质量百分比浓度为2.0%-5.0%的壳聚糖盐酸盐溶液中加入β-环糊精,混合均匀,使壳聚糖盐酸盐溶液与β-环糊精在混合液中的质量百分比浓度比例为1:1;再加入壳聚糖酶,搅拌至酶解充分,灭酶、过滤、干燥,得到β-环糊精包被壳寡糖。

4、本发明的发明人提供了一种制备β-环糊精包被壳寡糖的方法,通过合理设置壳聚糖盐酸盐与β-环糊精的质量百分比浓度,使得壳聚糖盐酸盐酶解过程生成的壳寡糖立即被β-环糊精1:1包被,从而有效地抑制壳寡糖的褐变,制备出低色值的β-环糊精包被壳寡糖。本发明采用的稳定剂是β-环糊精,避免了现有技术所用方法中mn2+重金属离子对人体的伤害,并且该制备方法操作简单,风险性低,所使用的β-环糊精作为食品添加剂价格便宜,安全易得,更适合大规模地应用于工业生产方面。

5、本发明中采用壳聚糖盐酸盐,而不选用各种壳聚糖有机酸盐,是因为各种有机酸均含有羰基,容易与壳寡糖的氨基之间发生美拉德反应;而不选用其他壳聚糖无机酸盐,则是因为壳聚糖与二价或者更高价的无机酸所成盐普遍难溶于水,无法作为合适的酶解底物,因此壳聚糖一价无机酸盐,特别是其中的壳聚糖盐酸盐作为最优选择。并且该方法采用的β-环糊精是由7个葡萄糖残基以β-1,4-糖苷键结合构成的环状物,具有无毒、无害、无副作用等优点。将壳聚糖盐酸盐溶液与β-环糊精在混合液中的质量百分比浓度比例控制在1:1,从而使得β-环糊精分子对酶解生成的壳寡糖分子1:1进行包被,可以实现壳寡糖的充分包被。如果壳聚糖盐酸盐浓度过高,会使得反应体系黏度过高,容易造成酶解不充分,降低壳寡糖品质;如果壳聚糖盐酸盐浓度过低,则会降低酶解产物壳寡糖的浓度,增加后续喷雾干燥的时间和能源消耗。如果β-环糊精的浓度过高,则β-环糊精数量过多,超量部分的β-环糊精实际并未包被壳寡糖,从而造成β-环糊精的浪费;如果β-环糊精的浓度过低,则β-环糊精用量不足,无法实现使全部壳寡糖分子包被完全,未被包被的那部分壳寡糖依然容易发生褐变。

6、因此,将壳聚糖盐酸盐和β-环糊精的质量百分比浓度调节至一个合适的范围内,以及达到一个合理的比例,不仅可以有效地抑制壳寡糖褐变,而且还可以提高壳寡糖的产率。

7、优选地,壳聚糖盐酸盐为低黏度壳聚糖盐酸盐、中黏度壳聚糖盐酸盐或高黏度壳聚糖盐酸盐。更为优选地,壳聚糖盐酸盐为黏度低于200mpa·s的低黏度壳聚糖盐酸盐。本发明中使用黏度低于200mpa·s的低黏度聚糖盐酸盐做为最优选的原因是相对于黏度高于400mpa·s的高黏度壳聚糖盐酸盐以及黏度为200mpa·s-400mpa·s之间的中黏度壳聚糖盐酸盐,其聚合度以及分子量更低,在同等酶解条件下可以更迅速地获得壳寡糖,缩短酶解时间,降低褐变程度。

8、优选地,壳聚糖盐酸盐来源于虾壳、蟹壳或昆虫壳。在虾、蟹和昆虫的甲壳中存在大量的甲壳素,将甲壳素脱去55%以上的n-乙酰基所得到的产物为壳聚糖,再将壳聚糖溶于一定浓度的盐酸中,干燥,得到壳聚糖盐酸盐。

9、优选地,向混合液中加入壳聚糖酶后,壳聚糖酶的质量百分比浓度为0.002%-0.005%。壳聚糖酶价格比较高,合理设置其添加量,既可以实现壳聚糖盐酸盐的充分酶解,也可以控制生产成本。

10、优选地,搅拌需在30℃-50℃恒温条件下进行。壳聚糖酶的最适温度为65℃,但研究发现过高的酶解温度,容易使已生成的壳寡糖发生褐变,因此将酶解温度控制在30℃-50℃是最为合适的。

11、优选地,将酶解后得到的壳寡糖溶液加热至80℃灭酶,趁热过滤,除去悬浊物后,再进行喷雾干燥。

12、本发明还提供了一种由上述制备方法制得的β-环糊精包被壳寡糖,其色值低于240iu,可以达到二级白砂糖的色值水平,并且产率可达90%以上,是一种具有良好稳定性、无毒无害且品质优良的壳寡糖产品。

13、本发明的有益效果为:本发明中所采用的制备方法操作简单,风险性低,所使用的药品价格便宜,无毒无害,可以有效地抑制壳寡糖褐变,避免了现有技术所用方法中mn2+对人体的伤害,适合大规模地应用于工业生产方面。并且使用该制备方法得到的β-环糊精包被壳寡糖色值低,产率较高,无毒无害,有效地解决了壳寡糖普遍纯度低,品质差,生物活性低的问题。



技术特征:

1.一种β-环糊精包被壳寡糖的制备方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述壳聚糖盐酸盐为低黏度壳聚糖盐酸盐、中黏度壳聚糖盐酸盐或高黏度壳聚糖盐酸盐。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述壳聚糖盐酸盐为低黏度壳聚糖盐酸盐。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述壳聚糖盐酸盐来源于虾壳、蟹壳或昆虫壳。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,向所述混合液中加入壳聚糖酶后,壳聚糖酶的质量百分比浓度为0.002%-0.005%。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述搅拌需在30℃-50℃恒温条件下进行。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述灭酶的温度为80℃。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述干燥为喷雾干燥。

9.一种β-环糊精包被壳寡糖,其特征在于,由权利要求1-8任一项所述的制备方法制得。

10.根据权利要求9所述的β-环糊精包被壳寡糖,其特征在于,所述β-环糊精包被壳寡糖的色值低于240iu。


技术总结
本发明属于β‑环糊精包合物制备领域,公开了一种β‑环糊精包被壳寡糖及其制备方法。该制备方法是先向质量百分比浓度为2.0%‑5.0%的壳聚糖盐酸盐溶液中加入β‑环糊精,使壳聚糖盐酸盐溶液与β‑环糊精在混合液中的质量百分比浓度比例为1:1;再加入壳聚糖酶,得到β‑环糊精包被壳寡糖。该制备方法操作简单,风险性低,所用药品无毒无害,可以有效地抑制壳寡糖褐变,避免了现有技术中Mn2+对人体的伤害,适合大规模地应用于工业生产方面。并且使用该制备方法得到的β‑环糊精包被壳寡糖色值低,产率较高,无毒无害,有效地解决了壳寡糖普遍纯度低,品质差,生物活性低的问题。

技术研发人员:阳文静,钟洁,游清徽,蔡险峰,徐贤柱,王曼莹
受保护的技术使用者:江西师范大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/11
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