南美白对虾加工废弃物制备壳聚糖关键技术研究

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1、万方数据河北农业大学硕士学位(毕业)论文术和应用情况进行了探讨。甲壳素的化学名称为(1，4)一2一乙酰氨基．2一脱氧。B．D一葡聚糖，这是一个以B一1，4糖苷键连接的线性聚合物，分子量从几十万到几百万。甲壳素为白色或灰白色的无固定形状的半透明片状或粉末状固体，因提取方法的不同使得其分子量分布在数十万至数百万不等。因为甲壳素的分子内、分子间存在许多氢键，进而使得其大分子结构紧密而且有规律，溶解性差，而不溶于水、稀酸、稀碱、浓碱和一般有机溶剂；但可以在浓的盐酸、硫酸、磷酸和无水甲酸中溶解，与此同时会伴随着主链的降解，所以在实际生产时更广泛使用的是壳聚糖(Chitosan)。壳聚糖(Ch

2、itosan)是由甲壳素脱去乙酰基得到的，其化学名称为(1，4)-2一氨基-2．脱氧一B—D一葡聚糖。壳聚糖、甲壳素和纤维素都是含有六个碳元素的多聚糖，其化学结构非常相似，不同的仅是一个氨基和乙酰氨基取代了其c2位上的羟基，正是因为壳聚糖游离氨基的存在，使得它的反应活性比甲壳素和纤维素大大增强，此外壳聚糖还是无毒无污染，且生物降解性以及生物活性都很强的化合物，特别是化学结构中含有的游离氨基，是至今发现的唯一的阳离子动物纤维和碱性多糖，已在食品行业、医药卫生、生物材料以及环境处理等各方面得到普遍使用，使其受到国内外学者的普遍关注。1．1．3壳聚糖的性质和用途壳聚糖是白色或灰白色略带有

3、珍珠光泽的片状或粉末状固体，其分子量因原料和提取方法而存在差异，从几十万分布到几百万不等，在水和碱溶液基本不溶解，在盐酸、硝酸、醋酸、水杨酸等一些有机酸和稀无机酸中可以溶解，但在稀的硫酸、磷酸、草酸中不能溶解。在酸性水溶液中，壳聚糖分子中的极性基团与水分子发生水合作用形成黏稠、透明的壳聚糖胶体溶液。若长期在酸性溶液中浸泡，由于分子中的半缩醛结构易使其降解，进而引起溶液粘度的下降。壳聚糖中存在大量的羟基和氨基，可以与其它物质发生化学反应，进而得到壳聚糖衍生物。壳聚糖是至今发现的罕有的在自然界广泛存在的天然碱性多糖，并且人们逐渐发现了壳聚糖在营养、保健、贮藏等方面的特殊作用，并在食品行

4、业、农业、纺织印染、医药卫生、环境保护等领域得到广泛应用。在医药行业，大量的临床医学证明了壳聚糖可以促进人体健康：对癌细胞生长、转移起抑制作用【，J；还可以降低胆固醇，对心血管疾病有一定的防治作用；还可以降低高血压；提高机体免疫力，促进肠道有益菌的增值；改善肝脏功能，帮助排出体内重金属，增强人体机体的安全性。在食品工业方面，壳聚糖还是一种具有增稠、乳化和稳定特性的食品添加剂【6】，而且还具有抗菌作用pl。由于壳聚糖的吸附能力及其天然、安全无毒的特点，可用于净化饮用水。可作为酒类、糖蜜、食醋、果汁等的澄清剂％SandiaIlChatterieeH经试验发现壳聚糖溶液对于澄清果汁很有效

5、，其外观和可接受性都明显改善。savage【】o]发现，在苹果表面上涂一层壳聚糖溶液，可使其的抗霉菌霉变能力显著增加，贮藏期显著增加。由壳聚糖和其他成分复合制得的包装膜可以自动降解，减少白色污染，已成功地应用于食品行业【1lJ；使用壳聚糖保鲜膜还可以减少猕猴桃、黄瓜、草莓、胡椒等各种蔬菜水果的腐烂变质，进而使得贮藏期和货架期进一步增加【砼1。在动物饲料方面，可作为营养物质添加到动物饲料中，用以改善机体的免疫力【131，进而保护消化系统，进一步保证动物的健康，总之，可作为绿色的饲料添加剂，添加到各种饲料中。2万方数据南美白对虾加工废弃物制备壳聚糖关键技术研究在轻纺工业中可以用作抗皱剂

6、、防缩剂、防静电剂、染色剂、印染助剂等【l41；在农业方面，甲壳素和壳聚糖还可作为种衣剂115

7、，分析表明用甲壳素及壳聚糖进行包衣和浸泡种子处理可促进作物的种子萌发和幼苗生长，还可应用于作物生产中，经济效益和研究价值都很可观。壳聚糖作为无毒、无污染、可生物降解的天然高分子物质，具有良好的成膜性【l61，目前利用此特点来生产各种性能优良膜材料["，”】的研究非常多，随着科学技术的发展，开发出性能优良的壳聚糖膜材料己成为各界学者为之奋斗的目标。1．2国内外研究现状1．2．1甲壳素的制备目前，甲壳素的提取方法主要包括酸碱法、微生物发酵法、酶法和EDTA法等。酸碱法是酸碱溶液除去其中的无机

8、盐和蛋白，然后经过脱色处理制得甲壳素，此法操作简单方便，但容易产生大量酸碱废液，造成环境污染。酶法反应条件比较温和，但各种酶价格昂贵，因而生产成本较高。微生物发酵法是通过微生物在发酵过程中产酸脱去钙质、产蛋白酶脱去蛋白质从而制得甲壳素，此法耗能少，但在实际生产中对设备的要求高，生产周期长，没有很好地投入生产。(1)传统酸碱法使用浓度为4％嗡％Hcl溶液的传统工艺浸泡一昼夜进行脱钙，谢雅明119】通过研究表明，当不再冒泡时，再继续反应1．2h，即可确保彻底脱钙，剩下的H