壳聚糖的制备技术

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壳聚糖的制备甲壳素经脱乙酰化反应后便得到壳聚糖。常见的制备法有化学法和酶法。一般情况下，影响脱乙酰化程度的主要因素有原料和种类（晶型）、甲壳素的制备方法、甲壳素颗粒的大小和密度、碱液的浓度、反应的温度和时间等。衡量壳聚糖产品性能的主要指标是脱乙酰化度和分子量（或黏度）等。一般提高反应温度、碱液浓度和延长反应时间等均可提高脱乙酰化度，但这样会伴随有甲壳素主链的降解，影响分子量。
目前，大部分的壳聚糖都是由α－Chitin制备的，对由β－Chitin制成的β－Chitin的研究尚少，但该型壳聚糖具有优于前者的性能。
酶法制备壳聚糖是利用专一性酶对甲壳素进行脱乙酰基反应。这种方法的关键是如何获得甲壳素脱乙酰酶。到目前为止人们已发现许多微生物、真菌中均存在脱乙酰酶。国外在此方面进展较快。日本科学家已成功地从土壤中分离出某种具有脱乙酰活度的细菌。
微生物培养法生产壳聚糖的研究现在也比较活跃。其主要原理还是利用微生物本身存在的酶进行自身催化，从而脱去乙酰基。陈忻等用丝状真菌提取的壳聚糖的脱乙酰化度为85％～90％，用它制成的食品保鲜剂的抗菌能力比从虾壳来源的壳聚糖高1～2倍。
经过南开大学和天津大学反复研究和论证，发现选用家蝇幼虫为原料生产的甲壳素、壳聚糖具有以虾、蟹壳为原料的产品无法比拟的优势：杂质少、收率高，易获得高质量产品；在提取过程中对水、酸、碱消耗少；由于是工厂化生产家蝇，原料供应稳定，成本低。
甲壳低聚糖的制备与高分子的壳聚糖相比，分子量低于1万的低分子壳聚糖具有更好的溶解性，更高的生物活性，更多的生理功能，更利于人体肠道的消化吸收。甲壳低聚糖的制备方法主要包括水解法、物理法、利用糖转移反应、利用转基因合成、化学合成法几大类。目前以水解法（酸水解法和酶水解法）为主。
酸水解法制备甲壳低聚糖研究较早，主要包括Baketr法、Rupley法、Capon法、Horowritz法等。甲壳素／壳聚糖在HCI、HF和HNO3等强酸作用下发生剧烈降解。但酸解的条件不易控制，选择性较差，分离纯化困难，且产量低。目前，国外工业生产是采用HCL水解法。
酶法降解主要是由甲壳素酶、壳聚糖酶和溶菌酶进行水解，但这类酶较难获得，造成生产本过高。因此寻找非专一酶来对壳聚糖进行水解就显得较为重要。扬州大学酶工程研究室建立了一个用蛋白酶降解高分子壳聚糖的制备工艺，制备的甲壳低聚糖平均分子量约为1500，2000，3000，4000，1万，2万。无锡轻工大学多年来对壳聚糖的水解进行了深入的研究，发现应用多种非专一性酶组成的复合酶（糖酶、蛋白酶、脂肪酶等）对壳聚糖水解的作用，其产物的平均分子量可达1万以下，这为甲壳低聚糖的制备开辟了一条新途径，经过中试试验后，证明该方法和工艺条件可用于工业生产。
由于酸水解法难于控制和产物转化率低，而专一性水解酶又因价格昂贵难以商业化，因此采用非专一性水解酶来生产甲壳低聚糖是一条经济可行的途径。
采用酶的糖转移法可制得高级寡聚糖。另外还有转糖苷酶合成的报道。
除此之外，用过氧化氢水溶液处理壳聚糖来制备甲壳低聚糖的方法国内外也正在研究，据文献报道，将壳聚糖溶解在0．8％～10％的过氧化氢水溶液中，在40℃～1000℃下反应至壳聚糖全部溶解也可得到甲壳低聚糖产品。γ－射线法制备甲壳低聚糖的研究也较多，是通过壳聚糖在辐射过程中因分子键发生断裂而降解，但难以得到分子量在40000以下的产品。
采用微生物发酵法合成低聚合度的壳聚糖也是一条有前途的方法，但由于产量过低，目前尚在研究阶段。