【摘要】本文对利用黑曲霉发酵法生产壳聚糖的中试实验进行了研究,确定了最佳工艺,
为实现工业化生产奠定了基础。
【关键词】壳聚糖
;黑曲霉;发酵工艺;提取
Study on Production of Chitosan by Fermentation of Aspergillus Niger in Medium Scale
WEIYan
(
Lunan Hope Pharmaceutical Co., LtdShandongLinyi272600)
【
Abstract】This article was researched on the middle-scale experiment to product chitosan by
fermenting use aspergillus, determined the best technological parameter, which provide the
foundation for the industrial production
【
Key words】Chitosan;Aspergillus;Fermentation Process;Extraction
甲壳素(
Chitin)是自然界存在的唯一碱性同聚多糖,含量仅次于纤维素。甲壳素分链
的强烈的包裹作用和结晶区内强烈的氢键使其化学反应活性很低,溶解性也差,因而大大
限制了它的实际应用。壳聚糖(
Chitosan)是甲壳素经脱乙酰化处理的产物,具有生物相容
性、生物降解性、无毒性、几乎无过敏反应等特点,已在食品、化工、农业、医药、生化、环保等
领域广泛应用,被喻为继糖、蛋白质、脂类、维生素、矿物质之后的第六生命要素
[1] 。
目前利用黑曲霉发酵制备壳聚糖的研究非常活跃,也取得了很多成果。何灏
彦[2]等通
过正交实验确定了最佳发酵培养基。黄惠莉
[3]等采用机械破碎和酸碱交替结合,从菌体中
提取甲壳素。曹健
[4]等则采用电解法提取甲壳素。而在甲壳素转化为壳聚糖的研究中,多使
用碱量法。黄惠莉
[3]等采用高压稀碱法处理甲壳素,蔡中丽[5]等通过加入乙醇来降低碱浓
度,郦和生
[6]等则对利用微波技术提取壳聚糖进行了研究。
总之,利用黑曲霉发酵生产壳聚糖的研究非常活跃,也取得了很多成果。但要使发酵法
实现工业化,还有很多问题需要解决。因此,在将实验室成果转化为工业技术前,必须先进
行中试生产研究。
作者在组织中试生产的过程中,重点进行了工艺选择、生产条件优化等方面的研究,并
形成了一套较为成熟的生产流程。
1.实验
1.1 菌种、培养基、实验设备
菌种:黑曲霉
(Aspergillus niger) 0 代,由中国药品生物制品检定所提供,传至第三代使
用。
根据文献资料,选择使用以下培养基。
斜面培养基:改良马丁琼脂培养基
扩大培养基
[7]:葡萄糖 2%、蛋白胨 2%、酵母浸出汁 1%,PH6.0
发酵培养基:玉米浆
3%、葡萄糖 3%、硫酸镁 1%、磷酸二氢铵 0.01%、磷酸二氢钾
0.005%
设备容量:
2000L
生产环境:
100000 级洁净区
1.2 实验方法
1.2.1 壳聚糖产品的质量分析
脱乙酰度:采用酸碱滴定法测定游离氨含量,按下式计算壳聚糖脱乙酰度。
D.D
�(C1V1-C2V2) ×0.016/G(100-W) ×0.0994
式中:
C1-HCl 标准溶液的浓度(mol/L);C2-NaOH 标准溶液的浓度(mol/L);V1 加入的
HCl 标准溶液的体积(mL);V2 加入的 NaOH 标准溶液的体积(mL);W 为试样含水量
(105
℃烘干至恒重);G 为试样质量(g);0.016 为与 1ml 1mol/L HCl 溶液相当的胺量(g);