马尾松毛虫蛹壳甲壳素的提取和壳聚糖的制备研究

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1、中南林学院硕士学位论文马尾松毛虫蛹壳甲壳素的提取和壳聚糖的制备研究姓名：刘卫星申请学位级别：硕士专业：森林保护学指导教师：魏美才20050601马尾松毛虫蛹壳甲壳素的提取和壳聚糖的制备研究摘要甲壳素是自然界中除纤维素外最丰富的天然高分子化合物，壳聚糖是甲壳素脱乙酰基后的产物。甲壳素／壳聚糖的功能多样，已经在很多领域中得到了应用，因此，国内外对甲壳素／壳聚糖的需求量会不断地扩张。昆虫是一类潜在的生物资源，它也是自然界中甲壳素／壳聚糖的三大来源之一，因此以昆虫为原料来制备甲壳素／壳聚糖有很大的开发前景。本论文以马尾松毛虫蛹为原料，主

2、要采用酸碱法(稀酸脱矿物质，稀碱脱蛋白质，双氧水脱色和浓碱脱乙酰基)，探讨了甲壳素的提取工艺和壳聚糖的制备工艺。甲壳素的提取工艺采用单因素实验法，分别讨论了盐酸的浓度、盐酸的浸泡时间和盐酸的浸泡温度对脱矿物质的影响和氢氧化钠的浓度、氢氧化钠的浸泡时间和氢氧化钠的浸泡温度对脱蛋白质的影响，结果表明：(1)盐酸的浓度越高，浸泡时间越长，浸泡的温度越高，脱矿物质的效果越好；(2)氢氧化钠的浓度越高，浸泡时间越长，浸泡温度越高，脱有机物质的效果越好。从经济角度考虑，结合产品的指标，确定了最佳工艺：盐酸的浓度为3％，处理温度为25℃，处理

3、时间为20h；氢氧化钠的浓度为5％，处理温度为70"C，处理时间为7h。此工艺条件下，得到白色片状固体物甲壳索。产品的提取率为30％，水分含量为7．85％一8．13％，灰分为1％，含氮量为6．35％一684％。所制得的甲壳素的质量指标都等于或高于食品级甲壳素的标准。在研究壳聚糖的制备工艺时，采用2因素4水平的正交实验，2个因素分别为NaOH浓度和浸泡时间，其中浸泡温度为100"C。通过方差分析，NaOH浓度和浸泡时间对脱乙酰度的影响显著。由正交试验获得的最佳工艺是：NaOH浓度为50％，浸泡时问为3h。在此工艺条件下，等到白色片

4、状固体物壳聚糖。该方案的提取率为83．04％，产品水分含量为3．21％，灰分为0．89％．1％，脱乙酰度为97．30％，粘度为18．7mPa·s。所得的产品质量指标均接近或高于食品级和工业级壳聚糖的要求。因此该工艺条件是一种可行的高脱乙酰度的壳聚糖制备方法。关键词：马尾松毛虫；蛹壳；昆虫资源；甲壳素；壳聚糖；提取与制各马尾松毛虫蛹壳甲壳素的提取和壳聚糖的制备研究AbstractChitinisthemostabundantnaturalpolymerexceptcellulose．Chitosanisthedeacetylate

5、dproductofchitinChitinandchitosan，whichhavevariousfunctions，areusedwidelyinmanyareasWhetherinourcountryorabroad，thedemandofthemwillbeexpandedconstantlyInsectisapotentialbiologicalresources，anditisoneofthreemajorsourceofchitinandchitosaninthenature．Therefore，theextrac

6、tionofchitinandchitosanfrominsectsisprettyperspective．ThisdissertationtesttakespupaskinofDendrolimuspunctatusWalkerasrawmaterials．Theacidalkalimethod(10wacidconcentrationremovingminerals，lowconcentrationalkaliremovingprotein，H202decolourandhighconcentrationalkalideac

7、etylation)，wasappliedforextractionofchitinandchitosan．Whenthestudyonthepreparationofchitin，thetestusessingle—factorexperiment，inwhichtheinfluenceofreactionconditionsonchitincharacteristicsisinvestigated，suchasacidconcentration，timeofacidtreatment，temperatureofacidtre

8、atment，alkaliconcentration，timeofalkalitreatment，temperatureofacidtreatment．Theresultshowed：(1)theacidconcentrationandtreatmenttemp