殼聚糖的制備技術(shù)

殼聚糖的制備甲殼素經(jīng)脫乙酰化反應(yīng)后便得到殼聚糖。常見的制備法有化學(xué)法和酶法。一般情況下，影響脫乙?；潭鹊闹饕蛩赜性虾头N類（晶型）、甲殼素的制備方法、甲殼素顆粒的大小和密度、堿液的濃度、反應(yīng)的溫度和時間等。衡量殼聚糖產(chǎn)品性能的主要指標是脫乙?；群头肿恿浚ɑ蝠ざ龋┑?。一般提高反應(yīng)溫度、堿液濃度和延長反應(yīng)時間等均可提高脫乙?；?，但這樣會伴隨有甲殼素主鏈的降解，影響分子量。

目前，大部分的殼聚糖都是由α－Chitin制備的，對由β－Chitin制成的β－Chitin的研究尚少，但該型殼聚糖具有優(yōu)于前者的性能。

酶法制備殼聚糖是利用專一性酶對甲殼素進行脫乙酰基反應(yīng)。這種方法的關(guān)鍵是如何獲得甲殼素脫乙酰酶。到目前為止人們已發(fā)現(xiàn)許多微生物、真菌中均存在脫乙酰酶。國外在此方面進展較快。日本科學(xué)家已成功地從土壤中分離出某種具有脫乙酰活度的細菌。

微生物培養(yǎng)法生產(chǎn)殼聚糖的研究現(xiàn)在也比較活躍。其主要原理還是利用微生物本身存在的酶進行自身催化，從而脫去乙?；ｊ愋玫扔媒z狀真菌提取的殼聚糖的脫乙?；葹?5％～90％，用它制成的食品保鮮劑的抗菌能力比從蝦殼來源的殼聚糖高1～2倍。

經(jīng)過南開大學(xué)和天津大學(xué)反復(fù)研究和論證，發(fā)現(xiàn)選用家蠅幼蟲為原料生產(chǎn)的甲殼素、殼聚糖具有以蝦、蟹殼為原料的產(chǎn)品無法比擬的優(yōu)勢：雜質(zhì)少、收率高，易獲得高質(zhì)量產(chǎn)品；在提取過程中對水、酸、堿消耗少；由于是工廠化生產(chǎn)家蠅，原料供應(yīng)穩(wěn)定，成本低。

甲殼低聚糖的制備與高分子的殼聚糖相比，分子量低于1萬的低分子殼聚糖具有更好的溶解性，更高的生物活性，更多的生理功能，更利于人體腸道的消化吸收。甲殼低聚糖的制備方法主要包括水解法、物理法、利用糖轉(zhuǎn)移反應(yīng)、利用轉(zhuǎn)基因合成、化學(xué)合成法幾大類。目前以水解法（酸水解法和酶水解法）為主。

酸水解法制備甲殼低聚糖研究較早，主要包括Baketr法、Rupley法、Capon法、Horowritz法等。甲殼素／殼聚糖在HCI、HF和HNO3等強酸作用下發(fā)生劇烈降解。但酸解的條件不易控制，選擇性較差，分離純化困難，且產(chǎn)量低。目前，國外工業(yè)生產(chǎn)是采用HCL水解法。

酶法降解主要是由甲殼素酶、殼聚糖酶和溶菌酶進行水解，但這類酶較難獲得，造成生產(chǎn)本過高。因此尋找非專一酶來對殼聚糖進行水解就顯得較為重要。揚州大學(xué)酶工程研究室建立了一個用蛋白酶降解高分子殼聚糖的制備工藝，制備的甲殼低聚糖平均分子量約為1500，2000，3000，4000，1萬，2萬。無錫輕工大學(xué)多年來對殼聚糖的水解進行了深入的研究，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用多種非專一性酶組成的復(fù)合酶（糖酶、蛋白酶、脂肪酶等）對殼聚糖水解的作用，其產(chǎn)物的平均分子量可達1萬以下，這為甲殼低聚糖的制備開辟了一條新途徑，經(jīng)過中試試驗后，證明該方法和工藝條件可用于工業(yè)生產(chǎn)。

由于酸水解法難于控制和產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率低，而專一性水解酶又因價格昂貴難以商業(yè)化，因此采用非專一性水解酶來生產(chǎn)甲殼低聚糖是一條經(jīng)濟可行的途徑。

采用酶的糖轉(zhuǎn)移法可制得高級寡聚糖。另外還有轉(zhuǎn)糖苷酶合成的報道。

除此之外，用過氧化氫水溶液處理殼聚糖來制備甲殼低聚糖的方法國內(nèi)外也正在研究，據(jù)文獻報道，將殼聚糖溶解在0．8％～10％的過氧化氫水溶液中，在40℃～1000℃下反應(yīng)至殼聚糖全部溶解也可得到甲殼低聚糖產(chǎn)品。γ－射線法制備甲殼低聚糖的研究也較多，是通過殼聚糖在輻射過程中因分子鍵發(fā)生斷裂而降解，但難以得到分子量在40000以下的產(chǎn)品。

采用微生物發(fā)酵法合成低聚合度的殼聚糖也是一條有前途的方法，但由于產(chǎn)量過低，目前尚在研究階段。