壳聚糖制备工艺改进

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2024年壳聚糖市场发展现状

2024年壳聚糖市场发展现状

2024年壳聚糖市场发展现状简介壳聚糖是一种天然产物,由贝壳、虾蟹壳等甲壳类生物的外壳经过一系列化学处理和提取而得到的高分子多糖。

壳聚糖具有良好的生物相容性、生物降解性和生物粘附性等特点,在医药、食品、化妆品等领域具有广泛的应用前景。

市场规模壳聚糖市场是一个快速增长的市场。

随着人们对生物可降解材料的需求不断增加,壳聚糖的应用范围也在不断扩大。

根据市场研究机构的数据,壳聚糖市场规模在过去几年呈现逐年增长的趋势,并有望在未来几年持续增长。

应用领域医药领域壳聚糖在医药领域具有广泛的应用。

首先,壳聚糖可以作为药物的包裹材料,用于缓释药物、增加药物稳定性,并提高药物的生物利用度。

其次,壳聚糖具有良好的生物可降解性,可以用于制备植入体和修复组织工程。

食品领域壳聚糖在食品领域也有广泛的应用。

壳聚糖可以用作食品添加剂,增加食品的稳定性和质感,并具有抗菌、抗氧化的功能。

此外,壳聚糖还可以用于食品包装材料的制备,提高食品的保鲜能力。

化妆品领域壳聚糖在化妆品领域的应用也十分广泛。

壳聚糖可以用作化妆品的稠化剂、增稠剂和乳化剂,提高化妆品的稳定性和质感。

另外,壳聚糖还具有保湿、抗菌等功能,可以用于制备护肤品和洗发水等产品。

市场竞争壳聚糖市场存在较大的竞争。

目前,市场上存在多家生产壳聚糖的企业,并且新的竞争者也在不断涌现。

市场竞争主要集中在产品质量、价格、品牌影响力和客户服务等方面。

企业需要通过不断提高产品质量、降低价格、加强品牌建设和提供优质的客户服务等手段来提升自身竞争力。

市场前景壳聚糖市场前景广阔。

随着人们对环保、可持续发展的关注度不断提高,壳聚糖作为一种天然、可降解的材料,具有广泛的市场应用前景。

未来,随着技术的进步和工艺的改进,壳聚糖在医药、食品、化妆品等领域的应用将更加广泛,市场规模也将进一步扩大。

结论壳聚糖市场是一个快速增长的市场,具有广泛的应用前景。

随着人们对生物可降解材料的需求不断增加,壳聚糖的应用范围也在不断扩大。

壳聚糖改性吸附剂的制备及其在重金属污染的污水和土壤处理中的应用

壳聚糖改性吸附剂的制备及其在重金属污染的污水和土壤处理中的应用

壳聚糖改性吸附剂的制备及其在重金属污染的污水和土壤处理中的应用1.引言重金属污染是当前环境面临的重大问题之一,由于重金属对人体健康和生态系统的不行逆损害,如铅、镉、铬等重金属的超标排放已引起广泛关注。

因此,寻找高效且环境友好的重金属吸附剂是解决重金属污染问题的重要途径之一。

壳聚糖作为一种自然产物,因其生物可降解性、生物相容性和丰富的功能官能团,被广泛探究并用于吸附剂的制备。

本文将探究壳聚糖改性吸附剂的制备方法及其在重金属污染的污水和土壤处理中的应用。

2.壳聚糖改性吸附剂的制备方法2.1 壳聚糖的表面改性为了增强壳聚糖吸附重金属的能力,可以通过表面改性来引入新的官能团和增加吸附位点。

常用的改性方法包括酸碱处理、离子交换、硫酸化、降解与复合等。

2.1.1 酸碱处理通常将壳聚糖溶解在酸碱溶液中进行处理,如浓硫酸、氢氧化钠等。

通过酸碱处理,可以引入氨基、羟基等官能团,增加吸附位点,增强重金属的吸附能力。

2.1.2 离子交换利用阴离子交换树脂或阳离子交换树脂对壳聚糖进行交换处理,引入新的官能团。

例如,利用氯化铁等固定在壳聚糖表面的阳离子交换树脂,可以提高壳聚糖吸附重金属的能力。

2.1.3 硫酸化通过与硫酸等化合物反应,将硫酸基引入壳聚糖分子中,增加官能团,从而提高吸附能力。

2.1.4 降解与复合利用酶、酸、碱等方法将壳聚糖降解成低聚糖或单体,引入新的官能团,增强吸附性能。

同时,也可以将壳聚糖与其他材料复合,如氧化石墨烯、活性炭等,形成复合吸附剂,以提高吸附能力和稳定性。

2.2 吸附剂的制备和改性为了提高壳聚糖吸附剂的吸附能力和稳定性,可以将其与其他材料进行复合制备。

常用的复合方法包括原位合成、机械混合、共沉淀等。

2.2.1 原位合成在壳聚糖的合成过程中一同合成吸附剂材料,如纳米颗粒、金属有机框架等。

原位合成能够使吸附剂与壳聚糖充分结合,在吸附过程中具有较高的稳定性和吸附性能。

2.2.2 机械混合将壳聚糖与其他吸附剂材料进行机械混合,并经过干燥或固化来制备吸附剂。

壳聚糖

壳聚糖

壳聚糖制备了壳聚糖(CTS)- 聚硅酸硫酸铁(PFSS)复合絮凝剂。

考察了复合絮凝剂组成、投加量、pH 值以及沉降时间对皂素废水深度处理的影响,通过絮凝试验,得出最佳工艺:复合絮凝剂(CTS-PFSS)投加量为12 .5mg / L,pH 值的范围为7.0,沉降时间为15 min,在此条件下COD、浊度的去除率分别达到93.9%和93. 3%。

标签:壳聚糖聚硅酸硫酸铁皂素废水皂素属于结构复杂的甾体类化合物,是生产甾体激素类药物的基础原料,由黄姜经发酵、酸解、萃取等工序生产得到[1]。

生产过程中排放的废水色度大、酸性强、有机物浓度高,处理难度较大,通过一次生化处理后COD浓度仍达3000mg/L左右,不能达到工业废水排放的最低标准,需要经过后续深度处理才能符合要求。

壳聚糖(CTS)是甲壳素的脱乙酰化产物,来源于甲壳类动物和真菌生物,壳聚糖分子链段中含有大量的氨基、羟基和N- 乙酰基,这些活性功能基团使壳聚糖通过氢键或盐键形成具有类似网状结构的笼形分子[2],其絮凝作用很强。

但壳聚糖具有分子量小,架桥能力差、成本高、难溶于水等缺点[3]。

聚硅酸硫酸铁(PFSS)是一种高效低耗无二次污染的新型无机高分子絮凝剂。

本文拟采用PFSS与CTS复配,制备复合絮凝剂,由此改变了壳聚糖架桥能力并降低处理成本,此絮凝剂在水处理过程中形成的絮体大且沉降快[4]。

1实验部分1.1试剂和仪器壳聚糖(脱乙酰度90%);NaSiO3(SiO21.8%),H2SO4质量分数为98%,Fe2(SO4)3、NaOH均为分析纯,聚合硫酸铁(PFS)按文献方法[5]制备[5]。

PHS-3C型酸度计; JJ-4六连同步电动搅拌器;STA-A1Z型浊度仪;HH-6 COD 测定仪;电子天平(0.0001g)。

1.2复合絮凝剂的制备将一定体积的聚合硫酸铁(PFS)溶液加入用硅酸钠现制的的聚合硅酸(PS)中,保证n(Fe ):n (Si )=1:1,混合均匀,在40OC、频率约为50/min恒温振荡器中反应2.5h,静置陈化3h,得到碱化度为1.5的PFSS产物。

壳聚糖的改性研究进展及其应用

壳聚糖的改性研究进展及其应用

壳聚糖的改性研究进展及其应用壳聚糖是一种天然高分子材料,由于其具有良好的生物相容性、生物活性和生物降解性,因此在工业、生物医学等领域得到了广泛的应用。

然而,壳聚糖也存在一些不足之处,如水溶性差、稳定性低等,因此需要对壳聚糖进行改性研究,以提高其性能和应用范围。

壳聚糖的改性方法主要包括化学改性和物理改性。

化学改性是通过化学反应改变壳聚糖的分子结构,从而提高其性能。

例如,通过引入疏水基团可以改善壳聚糖的水溶性和生物相容性。

物理改性则是通过物理手段改变壳聚糖的形态、结构等因素,以达到提高性能的目的。

例如,通过球磨法可以制备壳聚糖纳米粒子,从而提高其在生物医学领域的应用效果。

目前,壳聚糖的改性研究已经取得了显著的进展。

然而,仍存在一些问题和挑战。

其中,如何保持壳聚糖的生物活性是改性过程中面临的重要问题。

改性后的壳聚糖可能会出现新的毒性问题,因此需要进行深入的毒性研究。

未来,随着壳聚糖改性技术的不断发展,相信这些问题将逐渐得到解决。

壳聚糖在工业、生物医学等领域有着广泛的应用。

在工业领域,壳聚糖可用于制备环保材料、化妆品添加剂、印染助剂等。

例如,通过接枝共聚将壳聚糖与聚丙烯酸制成高分子复合材料,可用于制备可生物降解的塑料袋等环保材料。

在生物医学领域,壳聚糖可用于药物传递、组织工程、生物传感器等方面。

例如,利用壳聚糖制备的药物载体能够实现药物的定向传递,提高药物的疗效并降低毒副作用。

在生物医学领域,壳聚糖还可用于组织工程。

通过将壳聚糖与胶原等生物活性物质结合,可以制备出具有良好生物相容性和生物活性的组织工程支架。

这些支架可为细胞生长提供适宜的微环境,促进组织的再生和修复。

壳聚糖还可用于制备生物传感器,用于检测生物分子和有害物质。

例如,将壳聚糖与酶或抗体结合制成生物传感器,可实现对血糖、胆固醇等生物分子和有害物质的快速、灵敏检测。

壳聚糖作为一种天然高分子材料,具有良好的生物相容性、生物活性和生物降解性,在工业、生物医学等领域得到了广泛的应用。

高取代度羧甲基壳聚糖的制备工艺研究

高取代度羧甲基壳聚糖的制备工艺研究

高取代度羧甲基壳聚糖的制备工艺研究一、引言- 研究背景- 国内外研究现状- 研究目的和意义二、文献综述- 羧甲基壳聚糖的概述- 羧甲基壳聚糖的应用- 高取代度羧甲基壳聚糖的研究进展三、实验材料和方法- 壳聚糖的来源和性质- 羧甲基化反应的反应物和条件- 产品的检测方法四、结果和讨论- 羧甲化反应的影响因素和工艺优化- 合成高取代度羧甲基壳聚糖的制备工艺研究- 产品质量评价五、总结与展望- 研究成果总结- 存在问题和改进方向- 高取代度羧甲基壳聚糖的应用前景注:如此类文章无法纯人工写作,需要结合领域知识以及材料,如实验数据等,能够提供这些内容即可。

第一章,引言随着对可再生资源的关注和环境保护意识的增强,生物基材料越来越受到人们的关注和重视,特别是壳聚糖(Chitosan)作为一种重要的生物高分子材料,在生物医学、食品工业、环境保护等领域中具有广泛的应用前景。

然而,由于壳聚糖在自然界中含量极少,而且成本较高,限制其广泛应用和工业化生产。

为了提高壳聚糖的应用效果和拓展其更广泛的应用范围,羧甲基化是一种有效的方法。

羧甲基壳聚糖是一种羧甲基基团被引入壳聚糖分子中而得到的产物,具有更好的水溶性、生物相容性、生物可降解性、抗菌性以及药物缓释等优良的性质,因此已被广泛应用于生物医学、食品工业、环境保护等领域。

尽管羧甲基壳聚糖具有广阔的应用前景,但目前市场上所出售的羧甲基壳聚糖产物取代度较低,水溶性差,限制了其应用发展。

高取代度羧甲基壳聚糖的制备成为研究的热点之一。

因此,本研究旨在利用壳聚糖为原料,研究高取代度羧甲基壳聚糖的制备工艺,为壳聚糖的应用拓展奠定基础。

此外,通过优化工艺条件,提高羧甲基化反应的产率和取代度,为羧甲基壳聚糖的产业化生产提供技术支持。

第二章,文献综述2.1 壳聚糖的概述壳聚糖是一种由葡萄糖聚合物组成的高分子材料,其结构形式为N-乙酰葡萄糖胺单元与D-葡萄糖单元交替排列而成,在真菌、海洋生物、甲壳类等生物体内均有广泛分布。

壳聚糖对环境的影响及可持续利用

壳聚糖对环境的影响及可持续利用

壳聚糖对环境的影响及可持续利用壳聚糖是一种从海洋生物(如甲壳类动物的外壳)中提取得来的天然聚合物。

它具有许多独特的性质,这使得它在各个领域中具有广泛的应用。

然而,壳聚糖的生产和使用也会对环境造成一定的影响。

因此,本文将探讨壳聚糖对环境的影响,以及如何实现其可持续利用。

首先,壳聚糖的生产过程会产生废水和废物,这对水体和土壤造成了一定的污染。

生产过程中使用的化学品和能源消耗也会增加环境负担,导致二氧化碳排放量增加。

因此,减少生产过程中的废物和污染是实现可持续利用的重要一步。

一种解决方法是改善壳聚糖生产的工艺。

采用更环保的生产方法,例如利用绿色溶剂和可再生能源,可以降低污染物的产生和能源的消耗。

同时,优化生产流程,减少废物的生成,并引入循环利用机制。

这样可以降低生产过程对环境的负荷,实现更可持续的壳聚糖产业。

其次,壳聚糖在使用过程中也存在一些环境问题。

例如,壳聚糖在土壤中降解缓慢,可能会导致土壤污染。

此外,在农业领域,使用壳聚糖作为农药或肥料可能对土壤生态系统产生不良影响。

因此,我们需要通过改进使用方法来减少这些潜在的环境风险。

一种解决方法是研发更易降解的壳聚糖材料。

通过改变壳聚糖的结构或添加降解助剂,可以促进其在自然环境中的分解速度,从而减少对土壤和水体的污染。

此外,合理使用壳聚糖作为农药或肥料,遵循环保使用原则,可以减少其对生态系统的负面影响。

壳聚糖还可以通过可持续利用的方式,降低对环境的影响。

一种方法是将废弃的壳聚糖进行回收再利用。

废弃的壳聚糖可以通过生物降解或物理处理,转化为有用的产品。

例如,可以将废弃的壳聚糖转化为有机肥料,用于植物的生长;或通过化学处理将其转化为其他有机化合物,用于制备药物或化妆品。

此外,壳聚糖还可以应用于废水处理和污染物吸附。

由于壳聚糖具有良好的吸附性能和生物可降解性,它可以用于去除废水中的重金属离子、有机污染物和染料等。

通过循环利用废弃的壳聚糖来处理废水,不仅可以减少环境污染,还能够获得有经济价值的产物,实现资源的可持续利用。

壳聚糖制备工艺。改

实验一:壳聚糖制备工艺一、实验目的1、了解制备甲壳质和壳聚糖的意义;2、学习甲壳质和壳聚糖制备工艺。

二、实验原理壳聚糖是碱性多糖,有止酸、消炎作用,可抑制胃溃疡。

动物实验表明,可降低胆固醇、血脂。

国外已报道用作心血管系统降低胆固醇的药物。

经分子修饰制得的肝素类似物,具有抗血栓作用,能与肝素妣美。

壳聚糖广泛用于食品与医药,如用作药物的载体具有缓释、持效的优点;用于制作人造皮肤、人造血管、人工肾、手术缝合线等。

虾蟹壳含无机盐碳酸钙和磷酸盐约占45%;蛋白和脂肪约占27%;甲壳质约占20-25%(蟹壳含甲壳质17.1-18.2%;龙虾含甲壳质22.5%;虾壳含甲壳质20-25%)甲壳质是聚-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-吡喃葡萄糖,以β-(1,4)糖苷键连接而成,是一种线型高分子多糖,天然的中性粘多糖。

甲壳质一般与蛋白质或碳酸钙或两者紧密结合在一起。

盐酸浸泡处理可除掉壳里的无机盐碳酸钙、磷酸盐,壳中的CaCO3与HCL生成CaCL存在于废酸液中被除掉。

碱处理可除掉壳中的蛋白和脂肪。

经分离制得的甲壳质为白色无定型粉末,或亮白色半透明的小片状物。

甲壳质不溶于水、稀酸、碱溶液和乙醇、乙醚等有机溶剂,溶于无水甲酸、浓无机酸。

浓热碱液与甲壳质作用,可脱掉甲壳质分子结构上的乙酰基,生成壳聚糖。

即壳聚糖是由甲壳质在高浓度碱液中脱乙酰制备而成。

壳聚糖为可溶性甲壳质,化学名称为聚-2-氨基-2-脱氧-D-吡喃葡萄糖,以β-(1,4)糖苷键连接而成。

相对分子量约为12万-59万,是一种大分子阳离子聚合物。

壳聚糖不溶于水和一般有机溶剂,不溶于碱,可溶于酸性水溶液(但不溶于硫酸)。

制备高黏度(高分子量)壳聚糖,脱乙酰工艺路线有几条,学生自行设计:1.60-70℃,40-41%NaOH溶液保温20h;2.110-120℃,45-50% NaOH溶液反应1h左右;3.间歇式工艺路线:100℃条件下,45%的NaOH 溶液,1+1间歇反应2次,每次反应1h,每次反应后水洗至中性。

壳聚糖

壳聚糖的制备改性及其应用进展摘要:扼要地介绍了甲壳素及壳聚糖的主要性质、结构、及制法。

重点论述了壳聚糖的一些主要的改性方法,包括醚化、氧化、酰化、交联、烷基化、接枝共聚、季铵化及和其他材料复合等方法;并综述了壳聚糖及其衍生物在食品工业、日用化学、医药行业、环保、轻工业及其他领域的应用现状。

关键词:壳聚糖;衍生物;化学改性;应用1 前言壳聚糖(chitosan) , 学名为(1,4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖,是甲壳素(chitin) 脱乙酰的产物, 而甲壳素是仅次于纤维素的第2 大天然有机高分子物质, 每年地球上甲壳素自然生成量高达百亿吨, 其产量与纤维素相当, 储量巨大[1] 。

由于它具有良好的絮凝能力、成膜性和生物相容性等较为独特的功能, 近年来在纺织、医药、日化、农业、环保、生物工程等领域有了广泛的应用。

目前壳聚糖在全世界范围内供不应求。

我国有丰富的甲壳素资源和巨大的壳聚糖产品的潜在市场, 应充分利用资源优势, 加快研究和开发壳聚糖系列产品的步伐, 满足不同用途的需要。

2 壳聚糖的制备方法壳聚糖可由甲壳素通过脱乙酰基反应制的,其反应式如下:反应的实质是酰胺的水解反应,一般在40%的NaOH溶液中于100~180℃加热非均相进行,得到可溶于稀酸、脱乙酞度一般为80%左右的壳聚糖。

与一般的胺类物质不同,壳聚糖中的氨基在碱液中十分稳定,即使在50%的NaOH中加热到160℃也不分解[2]。

提高反应温度、碱液浓度及延长反应时间可提高脱乙酞度,但在碱液中壳聚糖的主链降解也变得严重,其表现为随着脱乙酞度的提高,通常伴随粘度及分子量的下降[3](表1-1)。

为了避免大分子链被破坏,可采用加入1 %NaBH 4[4]或通入惰性气体的办法。

最近有报道通过降低脱乙酞反应的温度、缩短反应时间、增加反应次数并进行中间产物的溶解一沉淀处理,可得到脱乙酞度达99%的高分子量(M W =59万)的壳聚糖[5]。

浅谈壳聚糖在食品工业的应用进展

浅谈壳聚糖在食品工业的应用进展壳聚糖是一种天然的多糖类化合物,由壳壳和虾壳等废弃物中提取而来,具有丰富的资源、环保、生物相容性等优点。

近年来,壳聚糖在食品工业中的应用逐渐得到重视,并取得了一系列的进展。

本文将从壳聚糖的性质、生产及其在食品工业中的应用等方面进行探讨。

壳聚糖的生产工艺也在不断地改进和完善,在提高壳聚糖产率的也降低了生产成本,使得壳聚糖在食品工业中的应用更加广泛。

目前,利用壳聚糖生产高分子量壳聚糖的技术已经较为成熟,高分子量壳聚糖在食品工业中的应用也逐渐增加。

壳聚糖与其他多糖类化合物的复合也成为当前研究的热点,可以产生一系列具有特殊功能的复合材料,如壳聚糖-明胶复合膜、壳聚糖-淀粉复合材料等,这些材料在食品包装和保鲜方面有着广阔的应用前景。

在食品工业中,壳聚糖的应用也面临着一些挑战和难点。

壳聚糖的稳定性还有待提高,特别是在高温、酸碱环境下,其稳定性会受到一定的影响,这就需要通过改良生产工艺和添加适当的稳定剂来解决。

壳聚糖的水溶性较差,不易与水溶性食品原料充分混合,这也对其在食品工业中的应用提出了一定的挑战,需要通过改进壳聚糖的结构或者选择合适的处理方法来解决这一问题。

壳聚糖的成本也是限制其在食品工业中应用的一个重要因素,因此需要进一步降低壳聚糖的生产成本,提高其竞争力。

壳聚糖在食品工业中的应用前景广阔,但同时也面临着一些挑战。

要继续推动壳聚糖在食品工业中的应用,需要不断加大对壳聚糖的研究和开发力度,提高其稳定性、水溶性以及降低生产成本,更好地满足人们对食品安全和健康的需求。

相信随着技术的不断进步和壳聚糖领域的不断创新,壳聚糖在食品工业中的应用将会迎来更大的发展。

第五届 生物化学实验技能大赛实验报告

第五届生物化学实验技能大赛实验报告制备蝇蛹壳聚糖工艺改良及其理化性质研究Improved Technology of Extract Chitosan from the Pupa and Study the Physical Chemistry Character制备蝇蛹壳聚糖工艺改良及其理化性质研究郭诗静,金昂丹,梁剑云华南农业大学 生命科学学院(注:按姓名字母排序,不分先后)摘要:利用蝇蛹作为实验原料,通过改良后的酸法脱灰分,碱法脱蛋白质和脂肪制成甲壳素后,通过热浓碱法脱乙酰基处理提取壳聚糖。

改良的工艺缩短了加工的时间,但是也保证了质量。

提取过程中分别使用室温、加热、超声波三种不同的方法脱蛋白,脱色方法也一改以往用有机溶剂的方法,改用双氧水;干燥恒重法测定其水分,旋转黏度计测定其黏度,通过对成品进行这些理化性质的检测。

实验得沸水的处理效果最好,超声细胞粉碎机对提取有一定点作用,双氧水的脱色效果不错,可以进行进一步研究和推广。

关键词:蝇蛹 甲壳素 壳聚糖 水分 黏度 脱乙酰度目录1 前言 (04)1.1 甲壳素与壳聚糖及其研究状况 (04)1.2 家蝇与提取工艺 (05)1.3 超声波 (05)2 可行性分析 (06)3 实验目的 (06)4 实验原理 (06)5 实验设备 (07)5.1 仪器 (07)5.2 玻璃器具 (07)6 实验材料及试剂 (07)6.1 原材料 (07)6.2 试剂 (08)6.3 试剂的配制 (08)6.4 材料的处理 (08)7 本实验的制作流程 (11)8 制作工艺比较 (15)9 各种理化性质方法比较 (15)9.1 用干燥恒重法测定其水分 (15)9.2 用旋转黏度计测定其黏度 (16)9.3 用酸碱滴定法测定游离氨基和脱乙酰度 (17)10 结论 (18)11 注意事项 (18)12 优点 (18)参考文献 (19)英文摘要 (20)附录 (21)感想 (22)1前言1.1 甲壳素(chitin)与壳聚糖(chitosan) 及其研究状况壳聚糖(chitosan)在自然界中通常以甲壳素(chitin)的形式存在。

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壳聚糖制备工艺改进
骆鑫陈世光
提要报道从虾蟹甲壳制备壳聚糖的改进工艺,比传统的生产工艺缩短了制备周期,节约了能源和原材料。

关键词壳聚糖虾蟹壳甲壳素
甲壳素和壳聚糖作为混凝剂、化妆品、膜材料、催化剂、酶和细胞的固定化载体、药物载体、吸附剂在分析化学、环境保护、食品工业、医药、农业及轻纺工业中的研究运用广泛。

因甲壳素不溶于水、稀酸碱溶液及乙醇、乙醚等有机溶剂,仅溶于无水甲酸、浓无机酸[1],故其应用范围远小于壳聚糖,为了尽快地由虾蟹甲壳制备出高质量的壳聚糖,根据文献记载的原理和方法[2],对传统的由虾蟹甲壳在常温下经稀酸脱盐、稀碱煮沸消化蛋白质得甲壳素,再由甲壳素经漂白脱色、浓碱煮沸脱乙酰基得壳聚糖的生产工艺流程进行了改进。

1 实验部分
1.1 仪器和试剂
红外线快速干燥器(上海吴淞五金厂);NDJ-1型旋转粘度仪(上海衡器厂);SZ-Ⅲ型射水真实泵(华西医大劳服司科技部)。

氢氧化钠(AR,成都化学试剂厂);盐酸(AR,四川德阳化学试剂厂);甲壳(市售)。

1.2 传统和改进的工艺流程[2,3]
1.3 制备过程
将100g净龙虾甲壳与2mol/L盐酸反应,逐渐加入盐酸直至共用盐酸1000ml 为止。

放置24h。

滤去溶液,用去离子水洗至中性,在干燥器中烘干,称重得16.6g,除去无机盐的甲壳。

将此甲壳装入500ml蒸馏瓶中,加入60%NaOH溶液250ml,150℃下回流0.5h。

静置冷却至室温,倾去上层废液(回收);再加入60%NaOH溶液200ml,在150℃下又回流0.5h。

冷却至室温,滤去废液(回收),用去离子水
洗至中性。

干燥,称重得壳聚糖12.06g。

按上述过程制备的10批壳聚糖,平均产率为11.97%,传统工艺的壳聚糖收率为12%。

2 结果与讨论
2.1 产品质量分析
2.1.1壳聚糖的表观粘度壳聚糖产品的主要质量指标是粘度,不同粘度的产品有不同的用途。

参照文献[2],用NDJ-1型旋转粘度仪分别测定所得壳聚糖的1%壳聚糖-醋酸溶液的表观粘度,结果为60~80mPa。

S。

该结果表明,改进工艺和传统工艺制备的壳聚糖的粘度基本一致。

2.1.2壳聚糖的脱乙酰化程度用碱量法[4]分别测定所得壳聚糖的脱乙酰化程度,测定结果表明,改进工艺制得的壳聚糖的脱乙酰化程度,均在97%以上。

2.2 改进工艺的优点
2.2.1制备周期短、节约能源从除去无机盐的虾蟹甲壳到壳聚糖,传统工艺至少需要反应9~10h,改进工艺最多只需要1h。

2.2.2节约烧碱用量,降低制备成本从传统工艺中介绍的例子看,50g甲壳素加入40%NaOH溶液2.4L,在115℃下反应6h(用氮气保护),冷却,过滤,水洗至中性,干燥后称重得壳聚糖40g。

此产物大约被脱去82%的乙酰基[3]。

据此,从甲壳素生产1g壳聚糖,需用NaOH 24g。

利用改进工艺,从除去无机盐的虾壳制备1g壳聚糖,只需要NaOH 15g左右。

2.2.3省去漂白,确保产品质量改进工艺直接从除去无机盐的虾壳制备壳聚糖,既省去了传统工艺中生产甲壳素的步骤,又省去了对甲壳素的漂白步骤。

确保了壳聚糖产品的质量。

漂白过程是一个氧化还原过程。

在氧化还原过程中,不仅破坏了虾红素,同时对甲壳素分子链也能起离解作用,直接影响到壳聚糖的粘度。

不经漂白过程,直接在浓碱溶液中脱乙酰基,色素也能在热碱液中消除[2]。

作者单位:华西医科大药学院成都 610041
参考文献
[1] 李吉高,吴蓉蓉,邰子厚.天然多糖-甲壳质.海洋药物,1985,(2)∶26
[2] 谢雅明.可溶性甲壳质的制造和用途.化学世界,1983,(4)∶118
[3] 蒋挺大编著.甲壳素.北京:中国环境科学出版社,1996.22,31
[4] 汪志君.碱量法测定壳聚糖中的胺基.化学世界,1986,(1)∶22。

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