阅读说明：本技术 一种高浓度、低分子量液体壳寡糖的生产工艺 (Production process of high-concentration low-molecular-weight liquid chitosan oligosaccharide ) 是由 张健 苏国金 王昕宇 于 2020-05-07 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高浓度、低分子量液体壳寡糖的生产工艺,属于生物工程技术领域,解决了高浓度液体壳寡糖生产困难、高分子产品不易吸收、混配性差的问题。其技术要点是：高浓度壳聚糖加酸溶胀,反应釜中增加通风,辅助搅拌均匀,停风、停搅拌静置2-5h,然后加入过量特异性高酶活壳聚糖酶进行酶解反应,同时进行通风,待粘度降至80mpa.s-100mpa.s时,开启搅拌,停止通风,搅拌至反应结束。该工艺生产得到的液体壳寡糖含量可达到20-25％,远超过现有市场上壳寡糖产品的正常生产浓度,分子量可控制在600-1500Da之间,被植物吸收利用后能更好的发挥其诱抗作用。该发明可大大降低生产能耗,节约生产成本,同时也降低了运输费用等,更好的提高了生产效率。(The invention discloses a production process of high-concentration low-molecular-weight liquid chitosan oligosaccharide, belongs to the technical field of bioengineering, and solves the problems of difficult production of high-concentration liquid chitosan oligosaccharide, difficult absorption of high-molecular products and poor mixing property. The technical key points are as follows: adding acid to swell the high-concentration chitosan, adding ventilation in a reaction kettle, assisting in stirring uniformly, stopping ventilation, stopping stirring, standing for 2-5h, then adding excessive specific high-enzyme activity chitosanase to perform enzymolysis reaction, simultaneously performing ventilation, starting stirring when the viscosity is reduced to 80-100mpa.s, stopping ventilation, and stirring until the reaction is finished. The content of the liquid chitosan oligosaccharide produced by the process can reach 20-25%, which is far higher than the normal production concentration of chitosan oligosaccharide products in the existing market, the molecular weight can be controlled between 600-1500Da, and the induced resistance effect can be better played after the chitosan oligosaccharide is absorbed and utilized by plants. The invention can greatly reduce the production energy consumption, save the production cost, simultaneously reduce the transportation cost and the like, and better improve the production efficiency.)

一种高浓度、低分子量液体壳寡糖的生产工艺

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，具体是一种高浓度、低分子量液体壳寡糖的生产工艺。

背景技术

现阶段，壳寡糖类产品已经越来越广泛的应用到农业、医药、保健等很多行业。目前，壳寡糖的生产主要以生物酶法制备为主，但受原料壳聚糖粘度的制约，使得壳寡糖液体产品的含量一直保持在相对较低水平。目前所见报道中，液体壳寡糖生产的最高含量在15％左右，在运输和后续喷雾浓缩中增加了较多的成本。

对于壳寡糖的分子量而言，目前大多数产品的数均分子量控制在1500-4000Da之间，高分子量(分子量≥5000Da)占比较高。相对较高分子量的壳寡糖产品主要存在两个问题：一是不易被植物吸收利用；二是与其他制剂的混配性较差。控制低分子量产品就显得尤为必要。

高浓度、低分子量液体壳寡糖的生产，可以降低生产、运输成本，节约后期喷雾干燥能耗、人工等，更大程度的节省产品成本，同时低分子量产品不仅更有利用植物的吸收利用，而且能够更好的与其他制剂产品进行复配使用，增强应用效果。因此，需要提供一种高含量、低分子量壳寡糖的生产工艺。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种高浓度、低分子量液体壳寡糖的生产工艺，主要是在原有生物酶解生产壳寡糖的基础上进行工艺的改进，最终得到的液体壳寡糖产品含量20-25％，产品分子量600-1500Da。

其具体工艺技术为：高浓度壳聚糖加酸溶胀，反应釜中增加通风，辅助搅拌均匀，停风、停搅拌静置2-5h，然后加入过量特异性高酶活壳聚糖酶进行酶解反应，同时进行通风，待粘度降至80mpa.s-100mpa.s时，开启搅拌，停止通风，搅拌至反应结束。

其中，所用原料壳聚糖为片状或者粉状固体，加入水中搅拌均匀，温度控制在35-45℃；溶胀过程中所使用的酸为甲酸、乙酸、乳酸、盐酸、硝酸、柠檬酸中的一种或任意几种的混合；反应釜中增加通风的风量控制为≥0.5vvm；该工艺所用壳聚糖酶酶活≥2000U，添加量为正常用量的2-5倍，反应温度35-45℃，反应时间2-6h，通风量≥1vvm；判定反应结束的标志为反应液的粘度降至3.8-4.0mpa.s。

该工艺生产得到的液体壳寡糖含量可达到20-25％，远超过现有市场上壳寡糖产品的正常生产浓度，分子量可控制在600-1500Da之间，被植物吸收利用后能更好的发挥其诱抗作用。该发明可大大降低生产能耗，节约生产成本，同时也降低了运输费用等，更好的提高了生产效率。

具体实施方式

以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容做进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

一种高浓度、低分子量液体壳寡糖制备工艺，得到壳寡糖含量为20.4％，分子量1485Da。

具体制备步骤如下：

片状壳聚糖加入水中，添加量为21％，搅拌均匀，升温至35℃，加入4％乙酸溶胀，开启通风，风量为0.5vvm，充分混合均匀后停风、停搅拌，静置2h进行溶胀，溶胀完成后加入2倍正常用量的特异性壳聚糖酶进行酶解反应，同时开启通风，风量为1vvm，待粘度降至80mpa.s时，开启搅拌，停止通风，反应时间2h，测定反应液粘度为3.98mpa.s。经测定，得到的壳寡糖浓度为20.4％，分子量为1485Da。

实施例2

一种高浓度、低分子量液体壳寡糖制备工艺，得到壳寡糖含量为25.1％，分子量638Da。

具体制备步骤如下：

粉状壳聚糖加入水中，添加量为26％，搅拌均匀，升温至45℃，加入6.5％乳酸溶胀，开启通风，风量为3vvm，充分混合均匀后停风、停搅拌，静置5h进行溶胀，溶胀完成后加入5倍正常用量的特异性壳聚糖酶进行酶解反应，同时开启通风，风量为3vvm，待粘度降至100mpa.s时，开启搅拌，停止通风，反应时间6h，测定反应液粘度为3.82mpa.s。经测定，得到的壳寡糖浓度为25.1％，分子量为638Da。

实施例3

一种高浓度、低分子量液体壳寡糖制备工艺，得到壳寡糖含量为23.4％，分子量984Da。

具体制备步骤如下：

粉状壳聚糖加入水中，添加量为24％，搅拌均匀，升温至40℃，加入4％盐酸溶胀，开启通风，风量为2vvm，充分混合均匀后停风、停搅拌，静置4h进行溶胀，溶胀完成后加入3倍正常用量的特异性壳聚糖酶进行酶解反应，同时开启通风，风量为2vvm，待粘度降至90mpa.s时，开启搅拌，停止通风，反应时间5h，测定反应液粘度为3.88mpa.s。经测定，得到的壳寡糖浓度为23.4％，分子量为984Da。

实施例4

一种高浓度、低分子量液体壳寡糖制备工艺，得到壳寡糖含量为21.3％，分子量1247Da。

具体制备步骤如下：

片状壳聚糖加入水中，添加量为22％，搅拌均匀，升温至42℃，加入4.5％乙酸与硝酸混合液溶胀，开启通风，风量为1.5vvm，充分混合均匀后停风、停搅拌，静置3h进行溶胀，溶胀完成后加入4倍正常用量的特异性壳聚糖酶进行酶解反应，同时开启通风，风量为2.5vvm，待粘度降至85mpa.s时，开启搅拌，停止通风，反应时间4h，测定反应液粘度为3.92mpa.s。经测定，得到的壳寡糖浓度为21.3％，分子量为1247Da。

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。