本发明涉及一种壳寡糖生产工艺，具体地说是涉及一种壳寡糖酶法生产工艺。
背景技术：
壳寡糖又叫壳聚寡糖、低聚壳聚糖，是将壳聚糖经降解得到的一种聚合度在2～20之间的寡糖产品，分子量≤3200da，是水溶性较好、功能作用大、生物活性高的低分子量产品。它具有壳聚糖所没有的较高溶解度，全溶于水，容易被生物体吸收利用等诸多独特的功能，其作用为壳聚糖的14倍。壳寡糖是自然界中唯一带正电荷阳离子碱性氨基低聚糖，是动物性纤维素。
研究证明：壳寡糖具有提高免疫，抑制癌肿细胞生长，促进肝脾抗体形成，促进钙及矿物质的吸收，增殖双歧杆菌、乳酸菌等人体有益菌群，降血脂、降血压、降血糖、调节胆固醇，减肥，预防成人疾病等功能，可应用于医药、功能性食品等领域。壳寡糖可明显消除人体氧负离子自由基，活化机体细胞，延缓衰老，抑制皮肤表面有害菌滋生，保湿性能优异，是日化领域的基础原料。壳寡糖不但具备水溶性，使用方便，而且抑制腐败菌性能效果显著，兼备多种功能作用，是性能优良的天然食品防腐保鲜剂。
壳寡糖的制备方法有物理降解法(超声波降解法、γ射线辐射降解)、糖基转移反应、化学法(酸法水解、氧化法)和酶法(专一性酶降解、非专一性酶降解)等。其中较为常用的是酶解法，如专一性酶降解可采用甲壳素酶、壳聚糖酶和溶菌酶等，但专一性酶降解受限于成本较高，不利于大规模生产。非专一性酶降解可解决专一性酶法成本高的问题，但现有非专一性酶降解如利用商品化脂肪酶、蛋白酶、果胶酶等，对壳聚糖的降解效果不好，有待于进一步提升。
技术实现要素：
基于上述技术问题，本发明提供一种壳寡糖酶法生产工艺。
本发明所采用的技术解决方案是：
一种壳寡糖酶法生产工艺，包括以下步骤：
a将壳聚糖添加到醋酸溶液中，配制成壳聚糖溶液，壳聚糖溶液的质量百分比浓度为15％-20％；
b向步骤a制得的壳聚糖溶液中添加过氧化氢溶液，搅拌均匀，进行降解反应，控制降解温度为60-80℃，降解时间为4-6小时，降解完成后得到降解液；
c将步骤b得到的降解液冷却至室温，然后加入饱和碳酸氢钠溶液调节ph值至6.2-6.5，再加入β-葡萄糖苷酶，进行第一步酶解，控制酶解反应温度为35-37℃，酶解时间为3-5小时，得到第一步酶解液；
d向步骤c制得的第一步酶解液中加入α-1,4-葡萄糖水解酶，进行第二步酶解，控制酶解反应温度为40-42℃，酶解时间为4-6小时，得到第二步酶解液；
e采用食品级氢氧化钠调节第二步酶解液ph值至6-6.5，再依次进行粗滤、超滤、纳滤、喷雾干燥、杀菌后，得到成品壳寡糖。
优选的，所述醋酸溶液的质量百分比浓度为1％-2％。
优选的，所述过氧化氢溶液的质量百分比浓度为30％-40％，壳聚糖与过氧化氢溶液的质量比为1∶0.1-0.5。
优选的，所述β-葡萄糖苷酶的添加量为壳聚糖质量的1％-1.2％。
优选的，所述α-1,4-葡萄糖水解酶的添加量为壳聚糖质量的0.03％-0.05％。
优选的，所述超滤和纳滤分别采用超滤机和纳滤机，喷雾干燥温度为160℃～180℃。
本发明的有益技术效果是：
本发明先采用过氧化氢溶液对壳聚糖进行降解处理，然后采用β-葡萄糖苷酶和α-1,4-葡萄糖水解酶配合对降解液进行分步酶解，同时配合对各原料用量及酶解条件等的精确限定，不仅可以对壳聚糖进行高效率的特异性降解，极大地提高了壳寡糖的得率，而且可使最终制得的壳寡糖产品分子量小于1500，大小相对均一，且产物不含单糖，有效的提高了壳寡糖产品的质量，满足了壳寡糖产品的工业化大规模生产的要求。
具体实施方式
实施例1
a将壳聚糖添加到醋酸溶液中，配制成壳聚糖溶液，壳聚糖溶液的质量百分比浓度为15％；醋酸溶液的质量百分比浓度为1％。
b向步骤a制得的壳聚糖溶液中添加过氧化氢溶液，过氧化氢溶液的质量百分比浓度为40％，壳聚糖与过氧化氢溶液的质量比为1∶0.5；搅拌均匀，进行降解反应，控制降解温度为80℃，降解时间为4小时，降解完成后得到降解液。
c将步骤b得到的降解液冷却至室温，然后加入饱和碳酸氢钠溶液调节ph值至6.2，再加入β-葡萄糖苷酶，进行第一步酶解，β-葡萄糖苷酶的添加量为壳聚糖质量的1％；控制酶解反应温度为37℃，酶解时间为3小时，得到第一步酶解液。
d向步骤c制得的第一步酶解液中加入α-1,4-葡萄糖水解酶，进行第二步酶解，α-1,4-葡萄糖水解酶的添加量为壳聚糖质量的0.03％；控制酶解反应温度为42℃，酶解时间为4小时，得到第二步酶解液。
e采用食品级氢氧化钠调节第二步酶解液ph值至6.5，再依次进行粗滤、超滤、纳滤、喷雾干燥、杀菌后，得到成品壳寡糖。
上述超滤和纳滤分别采用超滤机和纳滤机，喷雾干燥温度为160℃～180℃。
经检测分析，结果如下：所得壳寡糖外观为浅黄色，粒度60-70目，水分＜8.8％，灰分0.68％，不溶物＜0.3％，分子量＜1500，铅＜5ppm，砷＜1ppm，细菌总数603/g，大肠杆菌未检出，致病菌未检出，壳寡糖得率(壳寡糖与壳聚糖的质量比)83％。
实施例2
a将壳聚糖添加到醋酸溶液中，配制成壳聚糖溶液，壳聚糖溶液的质量百分比浓度为20％；醋酸溶液的质量百分比浓度为2％。
b向步骤a制得的壳聚糖溶液中添加过氧化氢溶液，过氧化氢溶液的质量百分比浓度为35％，壳聚糖与过氧化氢溶液的质量比为1∶0.3；搅拌均匀，进行降解反应，控制降解温度为60℃，降解时间为4小时，降解完成后得到降解液。
c将步骤b得到的降解液冷却至室温，然后加入饱和碳酸氢钠溶液调节ph值至6.5，再加入β-葡萄糖苷酶，进行第一步酶解，β-葡萄糖苷酶的添加量为壳聚糖质量的1.2％；控制酶解反应温度为35℃，酶解时间为5小时，得到第一步酶解液。
d向步骤c制得的第一步酶解液中加入α-1,4-葡萄糖水解酶，进行第二步酶解，α-1,4-葡萄糖水解酶的添加量为壳聚糖质量的0.05％；控制酶解反应温度为40℃，酶解时间为6小时，得到第二步酶解液。
e采用食品级氢氧化钠调节第二步酶解液ph值至6，再依次进行粗滤、超滤、纳滤、喷雾干燥、杀菌后，得到成品壳寡糖。
上述超滤和纳滤分别采用超滤机和纳滤机，喷雾干燥温度为160℃～180℃。
经检测分析，结果如下：所得壳寡糖外观为浅黄色，粒度60-70目，水分＜8.8％，灰分0.68％，不溶物＜0.3％，分子量＜1500，铅＜5ppm，砷＜1ppm，细菌总数621/g，大肠杆菌未检出，致病菌未检出，壳寡糖得率(壳寡糖与壳聚糖的质量比)85％。
实施例3
a将壳聚糖添加到醋酸溶液中，配制成壳聚糖溶液，壳聚糖溶液的质量百分比浓度为18％；醋酸溶液的质量百分比浓度为1.5％。
b向步骤a制得的壳聚糖溶液中添加过氧化氢溶液，过氧化氢溶液的质量百分比浓度为40％，壳聚糖与过氧化氢溶液的质量比为1∶0.3；搅拌均匀，进行降解反应，控制降解温度为70℃，降解时间为4小时，降解完成后得到降解液。
c将步骤b得到的降解液冷却至室温，然后加入饱和碳酸氢钠溶液调节ph值至6.3，再加入β-葡萄糖苷酶，进行第一步酶解，β-葡萄糖苷酶的添加量为壳聚糖质量的1.2％；控制酶解反应温度为36℃，酶解时间为4小时，得到第一步酶解液。
d向步骤c制得的第一步酶解液中加入α-1,4-葡萄糖水解酶，进行第二步酶解，α-1,4-葡萄糖水解酶的添加量为壳聚糖质量的0.04％；控制酶解反应温度为41℃，酶解时间为5小时，得到第二步酶解液。
e采用食品级氢氧化钠调节第二步酶解液ph值至6，再依次进行粗滤、超滤、纳滤、喷雾干燥、杀菌后，得到成品壳寡糖。
上述超滤和纳滤分别采用超滤机和纳滤机，喷雾干燥温度为160℃～180℃。
经检测分析，结果如下：所得壳寡糖外观为浅黄色，粒度60-70目，水分＜8.8％，灰分0.68％，不溶物＜0.3％，分子量＜1500，铅＜5ppm，砷＜1ppm，细菌总数621/g，大肠杆菌未检出，致病菌未检出，壳寡糖得率(壳寡糖与壳聚糖的质量比)89％。
本发明采用β-葡萄糖苷酶和α-1,4-葡萄糖水解酶对壳聚糖分步酶解，并对酶用量及酶解温度等条件限定，极大地提高了壳寡糖的得率，并使最终制得的壳寡糖产品分子量小于1500，有效的提高了壳寡糖产品的质量。关于本发明中酶用量及反应温度需要进行如下说明：在最适温度以及最佳酶含量配比时，酶促反应最快，温度过高或过低都会使反应变慢，而并不是温度越高分子碰撞越激烈，过高的温度会改变酶分子的结构，甚至使酶失活，导致反应速率下降，随着酶量的增加，还原糖的含量不再上升，导致壳寡糖得率也不再增加，因此，为了得到较高的壳寡糖得率，需要精心选择酶组合及适宜的酶量。