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1、...o第19卷第4期惠州大学学报(自然科学版)Vol19N4...l燮刃12月ouvelc年Jun过ofHul公olUni比yt(Nat阮1块1(列尧)酸介质对从废弃对虾壳中提取甲壳素工艺的影响李慧扬贾雨吴运飞翟艳萍(惠州大学理工学院惠州51印15),摘要本文讨论了从废弃对虾壳中提取甲壳素的工艺研究重点讨论了浸酸温度.和浸酸时间对灰分脱除率的影响,关键词甲壳素工艺研究1前言,、、、,甲壳素(Cihti如甲壳质它是甲n)中文俗称较多几丁质蟹壳素壳蛋白甚至叫壳多糖,,壳纲类动物尤其是节肢动物如虾蟹和昆虫等外壳的重要成分甲壳素也存在于某些低等植物,,。,(如真菌藻类)的细胞壁中是一种十分丰
2、富的自然资源在自然界的天然有机化合物中甲。,壳素是紧次于纤维素的第二大多糖类有机物而在自然界的天然含氮有机物中它又是位随蛋,。。,1(’)白质之后储存量居第二位估计甲壳素每年生物合成可达0亿吨仅此两点就足以说明。甲壳素的重要地位,,一一一一一一一-甲壳素的化学名称是(14)2乙酞氨基2脱氧俘D毗喃(型)葡聚糖是N,,一一gs一一乙酞氨基D葡糖胺(lycoamien)通过(14)p糖昔键联结的直链状多糖其外观为白.,,。,。一色灰白色半透明的片状固体甲壳素相对分子量一般在1护1护之间理论含氮量69%,、、。由于甲壳素分子内和分子间氢键作用力较强它不溶于水稀酸稀碱及一般有机溶剂甲壳素:分子
3、结构如下所示,,近年来国内外关于甲壳素的应用研究日趋活跃自197年以来国际上先后召开六次甲,、、、、,壳素国际学术会议研究领域涉及工业农业生物医学环保食品等各个方面(2)与甲壳素有关的高新技术和产品不断涌现。本文就从废弃虾壳中提取甲壳素的工艺及影响其提取收率的。因素进行了探讨2实验.,21实验原理:一一收稿日期1望巡)0121第4期惠州大学学报(自然科学版)以洲》1000呀,00013甲壳素分子结构,。虾壳中的无机组分主要为碳酸钙有机组分主要为蛋白质和甲壳素各个组分含量因虾壳。,,,品种而异因此由虾壳制取甲壳素实质上是使这三者的分离对于无机组分的脱除一般采用,,:稀盐酸处理形成的氯化钙
4、为可溶性盐随着溶液分出对蛋白质的脱出则根据其为两性化合,,、、。物这一特点用稀碱(氢氧化钠水溶液)加热溶出余下的甲壳素经脱色过滤干燥即得产品.22实验工艺流程礴诵%盐映、清洗浸孩(脱蛋白质)、、脱去蛋白质的壳清洗城白脱色l-410%烧招溶被脱色甲l舫l壑生3结果与讨论.曰.3浸酸时间对无机组分分离的影响,,虾壳中的无机组分主要为碳酸钙碳酸钙与盐酸反应可以产生特征性的气泡C仇气体所。,以反应时间可由冒出的气泡多少来控制浸酸时间一般在气泡冒尽后再延长半个小时就足够à哥邀盔ǎ承’75065801246816时间(h):,:实验条件盐酸浓度4一币%浸酸温度室温图,漫酸时间对无机组分分离效果的影
5、晌。,。一了我们考察了浸酸时间(116)h对无机组分分离效果的影响实验结果见图1,,,由图1可见浸酸时间超过2小时脱除率(指酸处理后脱除物质的比例)增加缓慢说明··26李慈扬贾雨吴运飞翟艳萍酸介质对从度弃对灯壳中提取甲壳素工艺的影响1性洲刹〕年此时碳酸钙分解基本处于停滞状态,这是由于反应体系中溶出的蛋白质和钙质的影响,使碳酸。,,,钙的反应受到阻碍(3)因此从生产成本考虑室温下浸酸脱钙反应时间无需过长以不超过2,,,。小时为宜反应时间过长不但无助灰分的有效脱除而且还会使用壳素降解影响产品质量另,,。外从提高灰分脱除率考虑以少量多次酸处理原则为宜.32酸处理温度对无机组分分离的影晌。。C
6、一C实验考察了浸酸温度(o20l叮)对无机组分分离效果的影响实验结果见图2由图2,,,可见提高温度对增加灰分脱除率效果不显著与室温(o20)C相比提高温度使灰分脱除率平,。,均增加仅约百分之一从能耗角度考虑极不经济所以提高温度无助于甲壳素产品质量的提高。另据文献报道’(),增加温度可显著加速甲壳素分子的降解,但若考虑甲壳素分子具有紧密,,,规则的的晶体结构有不易打开这一特点将废弃虾壳在稀酸中短时加热处理有可能减少甲壳素的降解,从而制得具有高分子量的产品。建议生产中酸处理温度以室温为宜,为提高生产,。效率也可考虑短时(lh左右)加热处理.845ǎà哥馥裁水肚84七J盆度〔oc):,:实验
7、条件盐酸浓度今一4%浸酸时间h2图2浸酸温度对无机组分分离效果的影晌,,本文考察了浸酸时间和浸酸温度对甲壳素中无机组分分离效果的影响实验结果表明浸酸时间无需超过h2,浸酸温度为室温即可满足生产要求,若想减缓甲壳素降解,制得具有高分,。子量的产品也可考虑用稀酸短时加热处理至于浸碱时间和浸碱温度对甲壳素中蛋白质分离效果的影响将另文报道。第4期惠州大学学报(自然科学版)27参考文献..:.【l]蒋挺大编著甲壳素北京中国环境科学出版社1性想巧.,,:一
