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壳寡糖的分离纯化及稳定性研究

2022-07-25 09:00:01

摘要:壳寡糖是壳聚糖经降解得到的一种聚合度为2~20的寡糖,是自然界唯壹带正电荷的碱性阳离子低聚糖。


壳寡糖水溶性好,具有多种生物活性。利用酶法对壳聚糖进行降解是目前制备壳寡糖的主要途径之一。但是,现有商业化壳寡糖均以平均相对分子质量计,限制了其应用。为此,本课题利用膜分离技术对壳寡糖进行分离纯化,提高产品中壳三糖-壳六糖的含量,立足于工业化生产进行参数优化,为高品质壳寡糖工业化分离纯化提供理论指导与数据支持;对存储过程中影响壳寡糖褐变的因素进行了考察,实现壳寡糖的稳定保存。


主要研究内容如下:


1、对壳寡糖粗品进行了分析。分析表明,壳寡糖粗品中寡糖含量为89.11%(其中壳三糖-壳六糖含量为52.56%),氨基葡萄糖含量为8.36%,蛋白质含量为1.33%。壳寡糖粗品的平均相对分子质量为3021,游离氨基含量为7.96%,等电点为pH 9.36。


2、应用超滤技术对壳寡糖的分离纯化进行了研究。优选出相对截留分子质量为10 kDa的卷式超滤膜进行超滤。确定了蕞佳的超滤分离操作参数为:操作压力0.25 MPa、操作温度35°C、料液浓度2%、料液pH 3.0、恒容超滤加水量为原液体积的3倍。超滤后,样品的平均相对分子质量为2547,蛋白质含量为0.22%,壳三糖-壳六糖含量为61.86%,超滤之后样品得率为78.58%。考察了不同质量分数的盐酸溶液对超滤膜的清洗效果,发现0.50%盐酸溶液,循环清洗30 min,膜通量恢复率为99.19%。


3、应用纳滤技术进一步对壳寡糖的分离纯化进行了研究。选用相对截留分子质量为500 Da的卷式纳滤膜进行纳滤。确定蕞佳操作参数:操作压力0.5 MPa、操作温度35°C、料液pH 3.0、恒容纳滤加水量为原液体积的4倍。纳滤后,氨基葡萄糖含量为1.21%;灰分为0.15%;壳三糖-壳六糖含量为70.25%;最终产品得率为70.12%。考察了不同质量分数的盐酸溶液对纳滤膜的清洗效果,发现0.75%盐酸溶液,循环清洗30 min,膜通量恢复率为99.01%。


4、对分离纯化后得到的壳寡糖产品的储藏稳定性进行了研究。考察了温度、相对湿度、pH等因素对壳寡糖产品褐变的影响。结果表明:随温度、相对湿度的升高,壳寡糖褐变速率加快,且时间越长,褐变越严重;pH对壳寡糖的褐变有显著的影响,吸光度值随pH的增加,先上升后下降,在pH 9.0左右吸光度值蕞高,褐变最严重。


因此,壳寡糖应存储在低温、干燥的酸性环境中。


参考文献:

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