本发明属于葡萄糖制备,具体涉及一种盐酸氨基葡萄糖的制备方法,更具体涉及一种通过硫酸降解、微滤、酶降解、盐酸水解,低成本可进行工业化生产盐酸氨基葡萄糖的制备方法。
背景技术:
1、甲壳素是地球上产量仅次于纤维素的第二大天然多糖类物质,主要存在于虾蟹类、昆虫类和某些细菌体内。盐酸氨基葡萄糖是甲壳素的水解产品之一,现有的盐酸氨基葡萄糖主要来源于虾蟹壳中的甲壳素,除了直接加工成药品、保健食品和食品外,盐酸氨基葡萄糖也是其它氨基葡萄糖类和一些化工原料的起始原料。目前,盐酸氨基葡萄糖产业化生产主要是以甲壳素为起始原料,利用浓盐酸降解,该工艺操作简单、工艺成熟、生产成本低(不考虑环保因素),是国内企业最常用的制备工艺。由于近年来全国各地环保政策的逐渐严格,该工艺污染大的缺点日益突出,已经严重影响到企业的生存和发展。该工艺主要缺点有两个:一是反应过程中产生大量浓盐酸酸雾,容易腐蚀反应设备和车间其他的设备,污染生产环境,对车间人员身体健康造成危害;二是反应结束后会产生8~10倍盐酸氨基葡萄糖产量、浓度约25%的浓盐酸及其他副产物的废液,环保处理或回收处理费用都十分高昂。因为该工艺的重大缺点,导致国内企业(主要是医药类和原料生产大型企业)需要投入巨资处理浓盐酸废液,中小企业往往无法承担废液处理费用只能停产,或者转移到其它国家生产。因此,还有必要进一步改进盐酸氨基葡萄糖的制备工艺。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的不足之处,提供了一种盐酸氨基葡萄糖的制备方法。本发明的技术方案是以虾蟹壳来源的甲壳素为起始原料,先通过硫酸降解成微米级小分子甲壳素,微滤后洗至中性,加入稀醋酸后,采用复合酶水解,采用微滤膜过滤,加入稀盐酸水解,浓缩后析晶,得到盐酸氨基葡萄糖晶体。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
3、一种盐酸氨基葡萄糖的制备方法,包括以下步骤:
4、(1)硫酸加入到甲壳素中,加热反应至甲壳素降解成微粒状。所述的硫酸浓度为40~75%,与甲壳素的质量比例约为3:1~6:1;所述的反应温度为70℃~100℃,所述的反应时间为4~8h。
5、(2)利用微滤膜过滤掉硫酸溶液,硫酸滤液可以作为下一批使用,将固体微粒水洗至中性。所述的微滤膜为可以是聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯膜、聚偏二氟乙烯膜,孔径0.1~10微米。
6、(3)加入一定量的醋酸溶液,加入复合酶在40~60℃进行酶解反应8~10h,所述复合酶的用量为甲壳素质量的0.2~0.5%。所述的醋酸调整溶液ph=4~6;所述的复合酶为木瓜蛋白酶和纤维素酶混合物,所述的木瓜蛋白酶:纤维素酶=1:4~1:8(质量比),所述的纤维素酶来源于绿色木霉或里氏木霉。
7、(4)酶解后的产物用微滤膜过滤,减压浓缩,加入稀盐酸(浓度为1~3mol/l),加热反应,反应结束后减压浓缩至饱和,析出盐酸氨基葡萄糖晶体。所述的微滤膜为可以是聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯膜、聚偏二氟乙烯膜,孔径0.1~10微米;所述的稀盐酸的加入量与酶解产物的摩尔比例在1.2~2:1;所述的反应温度为50~80℃;所述的反应时间为3~5h。
8、本发明所涉及的设备、试剂、工艺、参数等,除有特别说明外,均为常规设备、试剂、工艺、参数等,不再作实施例。
9、本发明所列举的所有范围包括该范围内的所有点值。
10、本发明所述“大约”、“约”或“左右”等指的是所述范围或数值的±20%范围内。
11、本发明中,除有特别说明外,%均为质量百分比,比例均为质量比。
12、本发明中,所述“室温”即常规环境温度,可以为10~30℃。
13、本技术方案与背景技术相比,它具有如下优点:
14、(1)使用稀硫酸和生物酶完成甲壳素降解,稀硫酸滤液可以循环使用,大量减少反应产生的废液,生产成本大幅下降;
15、(2)避免传统工艺生产过程中浓盐酸酸雾污染造成设备腐蚀和人员健康等问题,改善生产环境,也降低生产车间硬件要求,降低生产投资成本;
16、(3)所使用生物酶来源于gb2760,符合食药法规生产要求,价格便宜,易于获得,易于实现产业化。
17、(4)工艺反应条件温和,避免现有工艺容易碳化的缺点,并且容易实现连续生产,提高生产效率,产率提高至少10%。
1.一种盐酸氨基葡萄糖的制备方法,其特征在于:包括:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中,过滤得到的硫酸滤液可以作为下一批使用。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述微滤膜为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯膜或聚偏二氟乙烯膜。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述微滤膜的孔径为0.1~10微米。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述纤维素酶来源于绿色木霉或里氏木霉。