本技术公开了利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法。本技术以虾壳为原料，洗净干燥，研磨成粉，然后加入适当浓度的葡萄糖，灭菌后首先接种枯草芽孢杆菌，然后流加适当浓度乙醇并接种醋酸杆菌继续发酵。枯草芽孢杆菌生长产生的蛋白酶降解虾壳中的蛋白质。醋酸杆菌则以乙醇为碳源，上述被枯草芽孢杆菌降解的虾壳蛋白为氮源，生长产生醋酸，溶解虾壳中的矿物质使其变成可溶性的钙等金属离子。本技术公开的甲壳素制备方法将虾壳脱蛋白与脱盐两工艺过程耦合起来，合二为一，操作简单可行，脱蛋白和脱盐效果好，不仅实现了对虾壳的高值化利用，且简化了甲壳素的生产工艺，降低生产成本，减少对环境的污染。
权利要求书
1.一种利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：虾壳粉碎，得到虾壳粉；
步骤S2：在虾壳粉中添加葡萄糖、酵母膏和水，搅拌均匀后灭菌，得到虾壳培养基质；
步骤S3：在虾壳培养基质中接种枯草芽孢杆菌，35～38℃、160～200rpm条件下发酵48～52h，得到枯草芽孢杆菌发酵基质；
步骤S4：待枯草芽孢杆菌发酵结束后，不更换培养基，直接在上述枯草芽孢杆菌发酵基质中流加浓度5％～7％的无水乙醇，搅拌均匀，得到乙醇发酵基质；
步骤S5：上述枯草芽孢杆菌发酵基质流加乙醇后，不灭菌，接种醋酸杆菌，30～35℃、160～200rpm条件下发酵60～72h，得到醋酸杆菌发酵液；
步骤S6：将醋酸杆菌发酵液进行固液分离，沉淀用水洗至中性，按照固液重量比1：10加入浓度10％的双氧水溶液进行脱色，室温条件下浸泡2h；
步骤S7：脱色后的固体物质经过洗净烘干，得到白色固体甲壳素。
2.根据权利要求1所述的利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：将干燥的虾壳原料进行研磨，过60～80目筛网，得到虾壳粉。
3.根据权利要求1所述的利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法，其特征在于：所述步骤S2中，虾壳粉、葡萄糖、酵母膏的添加量分别为水体积的4％～6％、5％～8％、0.2％～0.5％。
4.根据权利要求1所述的利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法，其特征在于：所述步骤S3中，枯草芽孢杆菌的接种量为虾壳培养基质体积的1％～3％。
5.根据权利要求1所述的利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法，其特征在于：所述步骤S5中，醋酸杆菌的接种量为乙醇发酵基质体积的3～5％。
技术说明书
一种利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法
技术领域
本技术属于食品工业技术领域，涉及一种提取甲壳素的方法，具体涉及一种利用微生物发酵除去虾壳中的蛋白质和矿物质来制备甲壳素的方法。
背景技术
目前虾加工以虾仁为主，加工时去头去壳，这些虾头、虾壳约占整虾体重的30％～40％。由于技术条件限制，这些加工废弃物难处理，弃之后不但占有土地，而且还造成环境污
染。虾壳主要成分是甲壳素(又称几丁质)(10～20％)，蛋白质(20～40％)与无机盐(30～40％)。而甲壳素是一种有重要应用价值的生物大分子，经化学或生物脱蛋白质与无机盐后，虾壳可转化为具有高附加值的甲壳素及其衍生物。因此如何综合利用虾壳，既是虾加工行业面临的一紧迫环境保护问题，又是其实现产业升级的有效途径。
虾壳甲壳素的制备方法有化学法、酶法和发酵法。化学法是利用强酸强碱去除虾壳中的蛋白质和碳酸钙等成分后获得。由于应用强酸强碱，对环境污染较严重。目前研究的热点是利用微生物发酵产生有机酸和蛋白酶处理虾壳来生产甲壳素。相比而言，生物法制备甲壳素具有反应温和、环境污染小、对甲壳素结构破坏少、能保留甲壳素的生物特性等优点，是目前的主要生产方法。
传统发酵法虾壳甲壳素生产工艺采用两段发酵工艺，以芽孢杆菌为产蛋白酶微生物，以乳酸菌为产酸菌。第一阶段发酵中，首先培养乳酸菌发酵虾壳，产酸除盐，然后分离虾壳，更换培养基，再次灭菌并接种产蛋白酶的微生物，进行第二次发酵脱氮。由于该工艺中的脱盐与脱蛋白是分开的，第一发酵阶段脱盐完成后，需分离虾壳，并更换培养基，才能进行脱蛋白质的第二段发酵，因此，操作工艺流程复杂，生产成本较高。
技术内容
本技术的目的是提供了一种微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法，该方法工艺简单、反应温和、成本低、将传统的虾壳两段微生物工艺合二为一，且脱矿物质和脱蛋白效果较好，得到的甲壳素质量高和甲壳素得率高。
为了实现上述目的，本技术的技术方案为：提供一种利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法，包括以下步骤：
步骤S1：虾壳粉碎，得到虾壳粉；
步骤S2：在虾壳粉中添加葡萄糖、酵母膏和水，搅拌均匀后灭菌，得到虾壳培养基质；
步骤S3：在虾壳培养基质中接种枯草芽孢杆菌，35～38℃、160～200rpm条件下发酵48～52h以除去虾壳的蛋白质，得到枯草芽孢杆菌发酵基质；
步骤S4：待枯草芽孢杆菌发酵结束后，不更换培养基，直接在上述枯草芽孢杆菌发酵基质中流加浓度5％～7％(V/V)的无水乙醇，搅拌均匀，得到乙醇发酵基质；
步骤S5：上述枯草芽孢杆菌发酵基质流加乙醇后，不灭菌，接种醋酸杆菌，30～35℃、160～200rpm条件下发酵60～72h以除去矿物质，得到醋酸杆菌发酵液；
步骤S6：将醋酸杆菌发酵液进行固液分离，沉淀用水洗至中性，按照固液重量比1：10加入浓度10％的双氧水溶液进行脱色，室温条件下浸泡2h；
步骤S7：脱色后的固体物质经过洗净烘干，得到白色固体甲壳素。
较佳地，所述步骤S1具体为：将干燥(45～50℃)的虾壳原料进行研磨，过60～80目筛网，得到虾壳粉。
较佳地，所述步骤S2中，虾壳粉、葡萄糖、酵母膏的添加量分别为水体积的4％～6％、5％～8％、0.2％～0.5％。
较佳地，所述步骤S3中，枯草芽孢杆菌的接种量为虾壳培养基质体积的1％～3％(V/V)。
较佳地，所述步骤S5中，醋酸杆菌的接种量为乙醇发酵基质体积的3～5％(V/V)。
较佳地，枯草芽孢杆菌菌种的培养与制备：取2ml LB肉汤培养基(组成g/L：胰蛋白胨10，酵母浸粉5，NaCl，pH 7.0)于10ml试管中，121℃灭菌15min，冷却后接入2～3环枯草芽孢杆菌试管斜面种，37℃、180rpm条件下培养至OD600＝0.8备用。然后500ml三角瓶装入LB肉汤培养基100ml，121℃灭菌15min，冷却后接1ml上述菌种，37℃、180rpm条件下培养至OD600＝0.8～1.0备用。
较佳地，醋酸杆菌菌种的培养与制备：醋酸杆菌培养基(w/v)：1％酵母膏，1％葡萄糖，pH 值为5.5，使用前加入3％(v/v)无水乙醇。固体培养基加入2％琼脂，培养过程与条件同枯草芽孢杆菌，但培养温度为30℃。
本技术利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法具有以下的有益效果：
本技术以枯草芽孢杆菌为产蛋白酶菌，以醋酸杆菌为产酸酸。首先枯草芽孢杆菌进行脱氮处理，然后流加乙醇，直接接种醋酸杆菌进行脱盐过程。其优点在于：首先醋酸脱盐能力要强于乳酸，其次醋酸杆菌发酵所需的碳源为乙醇，与枯草芽孢杆菌所需的葡萄糖不一致，两种菌不存在碳源的竞争与生长的干扰，同时流加乙醇后，可以抑制枯草芽孢杆菌生长，减少对醋酸菌生长的影响，这样可以实现将两种微生物的发酵合二为一，简化甲壳素的制备工艺，节约了生产成本；本技术可以使虾壳中的蛋白质脱除率达到93％～98％，矿物质脱除率达到95％～98％。
具体实施方式
实施例1
本技术利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法，包括以下步骤：
(1)虾壳粉碎：取工厂对虾加工后的虾壳，洗净，然后50℃干燥，将干燥的虾壳原料进行研磨，过60目筛网，制成虾壳粉。
(2)虾壳培养基质的制备：虾壳粉4g，葡萄糖5g，0.2g酵母膏，水100ml，搅拌均匀后121℃、15min灭菌。
(3)微生物菌种的培养与制备
枯草芽孢杆菌菌种的培养与制备：取2ml LB肉汤培养基(组成g/L：胰蛋白胨10，酵母浸粉5，NaCl，pH 7.0)于10ml试管中，121℃灭菌15min，冷却后接入2～3环枯草芽孢杆菌试管斜面种，37℃、180rpm条件下培养至OD600＝0.8备用。然后500ml三角瓶装入LB肉汤培养基
100ml，121℃灭菌15min，冷却后接1ml上述菌种，37℃、180rpm条件下培养至OD600＝0.8备用。
醋酸杆菌菌种的培养与制备：醋酸杆菌培养基(w/v)：1％酵母膏，1％葡萄糖，pH值为5.5，使用前加入3％(v/v)无水乙醇。固体培养基加入2％琼脂，培养过程与条件同枯草芽孢杆菌，但培养温度30℃。
(4)枯草芽孢杆菌发酵：虾壳培养基质按上述(2)制备后，接种2％(V/V)按上述(3)项制备的枯草芽孢杆菌液体菌种，35℃、160rpm条件下发酵52h以除去虾壳的蛋白质。
(5)虾壳培养基质补料：待枯草芽孢杆菌发酵结束后，在发酵基质中直接流加5％(V/V)的无水乙醇，搅拌均匀。
(6)醋酸杆菌发酵：第(5)项完成后，在虾壳培养基质中接种3％(V/V)按(3)项方法制备的醋酸杆菌液体种子，30℃、160rpm发酵72h以除以矿物质。
(7)脱色：将发酵液(6)进行固液分离，沉淀用水洗至中性，按照固液比1：10加入浓度10％的双氧水溶液，室温条件下浸泡2h。
(8)甲壳素制备：脱色后的固体物质经过洗净烘干，得到的白色固体产品即为甲壳素。
实施例2
本技术利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法，包括以下步骤：
(1)虾壳粉碎：取工厂对虾加工后的虾壳，洗净，然后45℃干燥，将干燥的虾壳原料进行研磨，过80目筛网，制成虾壳粉。
(2)虾壳培养基质的制备：虾壳粉5g，葡萄糖6g，0.3g酵母膏，水100ml，搅拌均匀后121℃、15min灭菌。
(3)微生物菌种的培养与制备
枯草芽孢杆菌菌种的培养与制备：取2ml LB肉汤培养基(组成g/L：胰蛋白胨10，酵母浸粉5，NaCl，pH 7.0)于10ml试管中，121℃灭菌15min，冷却后接入2～3环枯草芽孢杆菌试管斜面种，37℃、180rpm条件下培养至OD600＝0.8备用。然后500ml三角瓶装入LB肉汤培养基100ml，121℃灭菌15min，冷却后接1ml上述菌种，37℃、180rpm条件下培养至OD600＝0.9备用。
醋酸杆菌菌种的培养与制备：醋酸杆菌培养基(w/v)：1％酵母膏，1％葡萄糖，pH值为5.5，使用前加入3％(v/v)无水乙醇。固体培养基加入2％琼脂，培养过程与条件同枯草芽孢杆菌，但培养温度30℃。
(4)枯草芽孢杆菌发酵：虾壳培养基质按上述(2)制备后，接种3％(V/V)按上述(3)项制备的枯草芽孢杆菌液体菌种，35℃、180rpm条件下发酵50h以除去虾壳的蛋白质。
(5)虾壳培养基质补料：待枯草芽孢杆菌发酵结束后，在发酵基质中直接流加6％(V/V)的无水乙醇，搅拌均匀。
(6)醋酸杆菌发酵：第(5)项完成后，在虾壳培养基质中接种4％(V/V)按(3)项方法制备的醋酸杆菌液体种子，32℃、180rpm发酵66h以除以矿物质。
(7)脱色：将发酵液(6)进行固液分离，沉淀用水洗至中性，按照固液比1：10加入浓度10％的双氧水溶液，室温条件下浸泡2h。
(8)甲壳素制备：脱色后的固体物质经过洗净烘干，得到的白色固体产品即为甲壳素。
实施例3
本技术利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法，包括以下步骤：
(1)虾壳粉碎：取工厂对虾加工后的虾壳，洗净，然后48℃干燥，将干燥的虾壳原料进行研
磨，过80目筛网，制成虾壳粉。
(2)虾壳培养基质的制备：虾壳粉6g，葡萄糖8g，0.5g酵母膏，水100ml，搅拌均匀后121℃、20min灭菌。
(3)微生物菌种的培养与制备
枯草芽孢杆菌菌种的培养与制备：取2ml LB肉汤培养基(组成g/L：胰蛋白胨10，酵母浸粉5，NaCl，pH 7.0)于10ml试管中，121℃灭菌15min，冷却后接入2～3环枯草芽孢杆菌试管斜面种，37℃、180rpm条件下培养至OD600＝0.8备用。然后500ml三角瓶装入LB肉汤培养基100ml，121℃灭菌15min，冷却后接1ml上述菌种，37℃、180rpm条件下培养至OD600＝1.0备用。
醋酸杆菌菌种的培养与制备：醋酸杆菌培养基(w/v)：1％酵母膏，1％葡萄糖，pH值为5.5，使用前加入3％(v/v)无水乙醇。固体培养基加入2％琼脂，培养过程与条件同枯草芽孢杆菌，但培养温度30℃。
(4)枯草芽孢杆菌发酵：虾壳培养基质按上述(2)制备后，接种3％(V/V)按上述(3)项制备的枯草芽孢杆菌液体菌种，38℃、200rpm条件下发酵，48h以除去虾壳的蛋白质。
(5)虾壳培养基质补料：待枯草芽孢杆菌发酵结束后，在发酵基质中直接流加7％(V/V)的无水乙醇，搅拌均匀。
(6)醋酸杆菌发酵：第(5)项完成后，在虾壳培养基质中接种5％(V/V)按(3)项方法制备的醋酸杆菌液体种子，35℃、200rpm发酵60h以除以矿物质。
(7)脱色：将发酵液(6)进行固液分离，沉淀用水洗至中性，按照固液比1：10加入浓度10％的双氧水溶液，室温条件下浸泡2h。
(8)甲壳素制备：脱色后的固体物质经过洗净烘干，得到的白色固体产品即为甲壳素。
本技术由于采用醋酸为脱盐剂，其无机盐除去率比传统发酵法要高1～3％，由于简化了生产工艺，生产周期缩短1天左右，生产成本比传统发酵法低20％左右。
以上所揭露的仅为本技术的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本技术之权利范围，因此依本技术权利要求所作的等同变化，仍属于本技术所涵盖的范围。
信息的概括和提炼方法
信息的概括和提炼方法 【篇一：信息的概括和提炼方法】 《语文课程标准》：“国内外的重要事件，学生的家庭生活，以及日常生活的话题等都可以成为语文课程的资源”，“学生要初步具备搜集和处理信息的能力”。`因此，新闻信息的筛选与提炼题应运而生。近几年来，这类试题频繁出现于全国各地中考试卷中。 考查方式：处理新闻、概括内容、提炼观点、图表表述、给事物下定义……涉及记叙性语段信息提取、说明性语段信息提取、议论性语段信息提取、图表信息提取。 例题解析 记叙性语段信息提取：人（物）+地点+时间+事件 中考试卷中信息提取类试题主要有以下几种题型： 题型二：新闻内容的概括 【例1】请用一句话提取下面这段文字的主要内容。(限15字以内) 今年是建国60周年，也是《湖北日报》创刊60周年。在2月6日至3月15日《湖北日报》开展的形象人物评选活动中，聂海胜当选《湖北日报》形象人物。这次旨在以人物彰显媒体品质的评选活动，得到广大读者的积极支持。经热心读者手机短信、网络投票等方式推荐，襄樊籍航天英雄聂海胜以其责任、理性、坚毅的品质以及巨大影响力最终脱颖而出。 参考答案：聂胜海当选《湖北日报》形象人物 【例2】请自己组织语言，概括下面这段文字的主要内容。（限15字以内）
欧盟健康风险科学委员会发表报告指出，如果5年内每周使用随身听5天，且每天以高音量收听音乐平均超过一个小时的话，那么5%至10%的使用者将面临永久性失聪的危险。最近几年，欧盟的随身听特别是mp3的销售数量猛增，约有5000万到1亿人特别是年轻人在使用随身听，因此有必要对人体的危害进行调查并采取措施，以保护青少年不受随身听和其他类似装置的损害。 参考答案：随身听会造成永久性听力损伤（或：常用随身听可能导致永久性失聪。） 题型三：给新闻拟标题 【例1】给下列这则新闻加上恰当的标题。（不超过12个字） 据介绍，世界数字图书馆包罗万象，从图书到各种档案都有，资料质量非常高。它按时间、地点、主题和捐助机构等内容提供搜索和浏览服务。使用者可以用阿拉伯文、中文、英文、法文、葡萄牙文、俄文与西班牙文7种语言查询。 参考答案：世界数字图书馆正式启用 【例2】给下列新闻拟一个标题。 再现传统盛景的2009年温州“拦街福”开街已经十天，市民热情高涨，深深感受到了温州传统文化的魅力。 “拦街福”是温州是传统习俗，始于宋，盛于清，流传至今。今年突出“传承文明、文化兴市”的主题，主要活动有拦街祈福、民俗文化展示、民间艺术展演等。到昨天为止，光顾“拦街福”的市民已达到35万人次，现场每天都洋溢着欢乐祥和的气氛。 参考答案：“拦街福”开街市民热情高涨（或：市民热情高涨感受文化魅力） 解析：给新闻拟标题与概括新闻一样，都是考察概括能力。但它们之间也有明显的区别。首先，拟标题要求语言更简洁，概括性更强。标
食 品 科 技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 2012年 第37卷 第3期 生物工程· 40 ·甲壳素(Chitin)是自然界中唯一带正电荷的天然高分子聚合物，学名为(1,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖(C 8H 13NO 5)n。它的来源极为广泛，主要存在于甲壳动物外壳、软体动物内骨骼、昆虫表皮、菌类及藻类等微生物的细胞壁中。每年地球上的生物合成量约为100亿t，是产量仅次于纤维素的第二大可再生资源，也是除蛋白质外数量最大的含氮天然有机高分子。甲壳素收稿日期：2011-08-11 *通讯作者 作者简介：程倩(1986—)，女，湖北天门人，博士研究生，研究方向为食品科学。 性能独特、组织相容性良好、可生物降解，其开发应用已涉及工业、农业、国防、化工、环保、食品、医药、保健、美容、纺织等诸多领域。目前，工业上用来生产甲壳素的主要原料是水产加工厂废弃的虾壳和蟹壳，其甲壳素的含量一般在15%~40%，蛋白质含量为20%~40%，碳酸钙含量为20%~50%。制备甲壳素的方法主要包括脱盐、脱蛋白、脱色等３个步骤，即采用稀盐酸程 倩1，吴 薇2，籍保平1* (1.中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083； 2.中国农业大学工学院，北京 100083) 摘要：甲壳素是含氮天然有机高分子，具有优良的生物活性、安全性和降解性，在农业、化工、环保、食品、医药等行业有着巨大的应用前景。甲壳素制备方法主要有传统的酸碱法以及新兴的微生物发酵法。对微生物发酵法提取甲壳素的国内外研究进行综述，并探讨了微生物发酵的问题及今后的研究方向。 关键词：甲壳素；发酵；提取；进展 中图分类号：TS 201.3 文献标志码：A 文章编号：1005-9989(2012)03-0040-04 Progress on the extraction of chitin by microbial fermentation CHENG Qian 1, WU Wei 2, JI bao-ping 1* (1.College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083; 2. College of Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083 )Abstract: Chitin is a nitrogen-containing natural organic polymer, possesses excellent biological activity, safety and degradability, and has a great prospect in agriculture, chemical industry, environmental protection, food, pharmaceutical and other industries. The traditional acid-base method and the emerging microbial fermentation are two main methods for chitin preparation. In this paper, the advance of the extraction of chitin by microbial fermentation at home and abroad was illuminated. At last, the method of fermentation was also discussed. Key words: chitin; fermentation; extraction; progress 微生物发酵法提取甲壳素的国内外研究进展
地产龙虾壳提取甲壳素及其废水的综合利用 1 前言 盐城是全国水产品加工示范基地，现在已成为全国最大的龙虾出口基地，加工出口总量占全国的40%，每年产生的龙虾甲壳废物约有3000多吨，其中甲壳素在龙虾壳中含量占10-20%左右[1]。现有的提取甲壳素工艺大多数规模小、间隙式生产、酸碱使用量大，加工工艺落后，技术含量低，环境污染严重，经济效益一般[2-6]。本文对龙虾壳中提取甲壳素的工艺进行了改进优化，对甲壳素的提取中产生的废液处理做了有益的尝试，取得了较好的经济和环境效益。 2 实验部分 2.1实验试剂 氢氧化钠（96％宜兴市第二化工试剂厂），乙醇（99.7％莱阳市双双化工有限公司）, 盐酸(工业级36％～38%宜兴市第二化工厂) 2.2 实验仪器 JPT－2架盘天平（江苏常熟衡器厂），烘箱(202-1型电热恒温干燥箱，电压220V厂家为上海浦东荣丰科学仪器有限公司联欣科学仪器厂)，电炉（兴化市美月电热元件厂，电压220V，功率1000W） 2.3 实验原料 盐城地产的龙虾虾壳。 2.4甲壳素的提取工艺 甲壳素的提取方法归纳起来为“四脱”，一是脱除节肢动物中的蛋白质，二是脱除脂肪，三是脱除无机盐，四是脱除色素。提取方法的差异在于“四脱”的先后次序和工艺条件。
2.4.1龙虾虾壳预处理 将龙虾虾头和虾壳用水清洗干净，放入螺旋压榨机中，加5Mpa压榨，去除虾壳中大部分水、蛋白质、脂肪等，得压榨龙虾壳，压榨液收集待用。通过预处理后，与目前工艺比，可以大大减少酸碱的用量。 2.4.2工艺一 压榨龙虾壳 18h 过滤洗涤至中性 18h 18h 过滤洗涤至中性 18h 过滤洗涤至中性 晾晒一天脱色 得产品图1 甲壳素的提取工艺一流程图 称取压榨龙虾壳20 g，在室温下浸泡于1.0 mol/L工业盐酸18小时,然后过滤洗涤至中性。在室温下浸泡于2.5 mol/L工业氢氧化钠中18小时,然后用过滤, 洗涤至中性。再用浸泡于2.5 mol/L工业氢氧化钠中18小时，再用盐酸溶液一样的用量,再浸泡18小时,过滤,用水漂洗中性，105℃烘箱恒温干燥4 h，日光晾晒1天得白色固体。 2.4.3工艺二 称取压榨龙虾壳20 g ，加入到1:2(v/v)的盐酸溶液中浸泡、翻捣，约24小时后，水洗至中性。将浸酸后的龙虾壳浸泡于5%的氢氧化钠溶液中，边搅边煮沸约lh，冷却水洗至中性。再次浸酸，将经上述处理后的软壳置于1:1(v/v)的盐酸溶液中浸泡翻捣，约24小时后水洗至中性，烘干后即得白色片状固体甲壳素。
O *O * O H N H C O C H 3 n 54 3 2 1 6H O 从虾壳中提取甲壳素 实验原理 1甲壳素性质 甲壳素(Chitin)，又称几丁质、壳多糖、甲壳质，是由N-乙酰-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖以-1，4-糖苷键形式连接而成的，即N-乙酰-D-葡萄糖胺的聚糖。 甲壳素结构式 甲壳素，无论是在酸性或碱性的水溶液中都不会溶解，只溶于浓盐酸、硫酸、浓磷酸、无水甲酸等，但同时会伴随部分主链的降解，此外还可溶于某些复合溶剂如酰胺/LiCl 。 2甲壳素提取方法及原理 甲壳素制备一般采用盐酸脱钙(简称H 法)氢氧化钠脱蛋白质，但这两种化学品对甲壳素的分子链都有损坏，而且能耗高，废弃物对环境污染较为严重。而采用EDTA 代替盐酸制备甲壳素（简称E 法），由于EDTA 所特有的脱钙机理，同等条件下，其脱钙效果较好，所得的甲壳素分子量较高，而且EDTA 可回收利用，减少了环境污染，并不增加成本。 从天然产物虾壳中提取甲壳素，需要将虾壳中的无机盐（主要为碳酸钙）、蛋白质、脂肪及虾壳色素去除。从虾壳主要成分可以确定提取甲壳素的主要方法，分别进行酸处理脱除无机盐、碱处理脱除蛋白质和脂肪及虾壳的脱色处理，同时确定检测指标为灰分和含氮量，通过灰分的测定可以研究酸在处理无机盐时的效率，含氮量的测定则可以说明碱处理对产品的氮含量影响或者间接地显示碱对脱除蛋白质的影响。对此我们可以将整个流程表示为以下几个部分。 （1）脱除无机盐 由于虾壳中无机盐主要成分为CaCO3，实验室最常用的酸有盐酸、硫酸、硝酸和磷酸。硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙微溶于水不利于脱除，硝酸虽然可以与碳酸钙反应且不生成沉淀但是其有氧化性对甲壳素有较大影响，磷酸对甲壳素提取影响较之以上两种小，但是相比较盐酸而言还是不如，由此此次实验脱除无机盐采用盐酸作为主要的试剂。相关反应式如下：
本技术公开了利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法。本技术以虾壳为原料，洗净干燥，研磨成粉，然后加入适当浓度的葡萄糖，灭菌后首先接种枯草芽孢杆菌，然后流加适当浓度乙醇并接种醋酸杆菌继续发酵。枯草芽孢杆菌生长产生的蛋白酶降解虾壳中的蛋白质。醋酸杆菌则以乙醇为碳源，上述被枯草芽孢杆菌降解的虾壳蛋白为氮源，生长产生醋酸，溶解虾壳中的矿物质使其变成可溶性的钙等金属离子。本技术公开的甲壳素制备方法将虾壳脱蛋白与脱盐两工艺过程耦合起来，合二为一，操作简单可行，脱蛋白和脱盐效果好，不仅实现了对虾壳的高值化利用，且简化了甲壳素的生产工艺，降低生产成本，减少对环境的污染。 权利要求书 1.一种利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S1：虾壳粉碎，得到虾壳粉； 步骤S2：在虾壳粉中添加葡萄糖、酵母膏和水，搅拌均匀后灭菌，得到虾壳培养基质； 步骤S3：在虾壳培养基质中接种枯草芽孢杆菌，35～38℃、160～200rpm条件下发酵48～52h，得到枯草芽孢杆菌发酵基质； 步骤S4：待枯草芽孢杆菌发酵结束后，不更换培养基，直接在上述枯草芽孢杆菌发酵基质中流加浓度5％～7％的无水乙醇，搅拌均匀，得到乙醇发酵基质； 步骤S5：上述枯草芽孢杆菌发酵基质流加乙醇后，不灭菌，接种醋酸杆菌，30～35℃、160～200rpm条件下发酵60～72h，得到醋酸杆菌发酵液； 步骤S6：将醋酸杆菌发酵液进行固液分离，沉淀用水洗至中性，按照固液重量比1：10加入浓度10％的双氧水溶液进行脱色，室温条件下浸泡2h；
步骤S7：脱色后的固体物质经过洗净烘干，得到白色固体甲壳素。 2.根据权利要求1所述的利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：将干燥的虾壳原料进行研磨，过60～80目筛网，得到虾壳粉。 3.根据权利要求1所述的利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法，其特征在于：所述步骤S2中，虾壳粉、葡萄糖、酵母膏的添加量分别为水体积的4％～6％、5％～8％、0.2％～0.5％。 4.根据权利要求1所述的利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法，其特征在于：所述步骤S3中，枯草芽孢杆菌的接种量为虾壳培养基质体积的1％～3％。 5.根据权利要求1所述的利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法，其特征在于：所述步骤S5中，醋酸杆菌的接种量为乙醇发酵基质体积的3～5％。 技术说明书 一种利用微生物发酵从虾壳中提取甲壳素的方法 技术领域 本技术属于食品工业技术领域，涉及一种提取甲壳素的方法，具体涉及一种利用微生物发酵除去虾壳中的蛋白质和矿物质来制备甲壳素的方法。 背景技术
小龙虾壳中甲壳素的提取及壳聚糖的制备 摘要：以小龙虾（Procambarus clarkii）壳为原料，分别采用HCl溶液和NaOH 溶液处理脱除小龙虾壳中的矿物质和蛋白质，提取甲壳素，用NaOH溶液处理甲壳素脱乙酰基制备壳聚糖。通过单因素试验优化甲壳素提取过程中的HCl溶液浓度及浸泡时间、NaOH溶液浓度及处理时间，并采用正交设计考察NaOH溶液质量分数、处理温度和时间对壳聚糖脱乙酰度的影响。结果表明，优化的甲壳素提取工艺条件为，在室温下用1.0 mol/L的HCl溶液浸泡24 h后倾去酸液，水洗至中性，然后在90～100 ℃用2.0 mol/L的NaOH溶液处理4 h，甲壳素提取率为16.52%。壳聚糖制备的最佳工艺条件为NaOH溶液质量分数50%、温度90 ℃、保温时间3 h。干燥后的壳聚糖水分含量为3.21%，灰分为0.89%～1.00%，脱乙酰度为75.3%，黏度为18.7 mPa·s。 关键词：小龙虾（Procambarus clarkii）壳；甲壳素；壳聚糖 甲壳素（Chitin），又名几丁质，是一种氨基多糖，主要存在于节肢动物如虾、蟹的外壳和真菌及一些藻类植物的细胞壁中，是仅次于纤维素的第二大可再生资源[1]。壳聚糖是甲壳素脱乙酰基的产物，是天然多糖中惟一的碱性多糖，具有许多特殊的物理化学性质和生理功能[2]，被认为是继蛋白质、脂肪、糖类、维生素和无机盐之后的第六大生命要素[3]。目前，甲壳素/壳聚糖及其衍生物在食品、材料科学、医药科学、微生物学、免疫学、农业等方面有重要的应用价值[4]，现已成为最热门的研究领域之一。我国目前加工提取甲壳素和壳聚糖的主要原料是海虾和海蟹壳等[5]，用淡水虾壳制备甲壳素和壳聚糖的报道尚不多见。 小龙虾学名为克氏原螯虾（Procambarus clarkii），也叫红螯虾，是一个淡水小龙虾种，原产于美国东南部，现广泛分布于长江中下游各省市。小龙虾壳为虾仁加工或食用后的废弃物，长期以来未得到很好的利用，既浪费了资源，又污染了环境。因此，以小龙虾壳为原料生产甲壳素类产品具有综合利用资源和保护环境的双重意义[6]。本研究以小龙虾壳为原料，采用酸碱法提取甲壳素，然后将甲壳素脱乙酰基制备壳聚糖，考察不同提取制备条件对甲壳素提取率和壳聚糖质量的影响，确定最佳工艺条件，旨在为虾壳的综合利用提供参考。 1 试验方法 1.1 甲壳素的提取 1.1.1 甲壳素的提取将收集于荆州市南门某大排档的新鲜小龙虾壳洗净，除去附着物，烘干并磨成粉，取小龙虾壳粉，室温下分别用不同浓度的HCl溶液浸泡，期间不断搅拌，除去虾壳中的矿物质，直至无气泡产生。倾去酸液，水洗至中性；用不同浓度的NaOH溶液在90～100 ℃水浴中反应不同时间，水解除去虾壳中的蛋白质。倾去NaOH溶液，水洗至中性，得甲壳素粗品。甲壳素粗品用5 g/L的KMnO4溶液浸泡1 h，过滤，水洗除去KMnO4后用10 g/L的草酸
甲壳素行业分析 甲壳素是一种多糖类生物高分子，在自然界中广泛存在于低等生物菌类，藻类的细胞，节支动物虾、蟹、昆虫的外壳，软体动物（如鱿鱼、乌贼）的内壳和软骨，高等植物的细胞壁等，甲壳素每年生命合成资源可达2000亿吨，是地球上仅次于植物纤维的第二大生物资源，是人类取之不竭的生物资源。 甲壳素是自然界中唯一“带正电荷的天然活性产物”，被誉为除糖类、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质之外的“人体第六生命要素”，在人体的生理活动中起到非常重要的作用。广泛用于食品、医药、化妆品、生物工程、造纸、化工、农业、饲料、纺织、印染、卷烟、污水处理等领域。 自20世纪80年代以来，在全世界X围内掀起开发甲壳素、壳聚糖的研究热潮后，世界各国都在加大甲壳素、壳聚糖的开发力度，日本更是走在各国的前列。在美国、韩国、印度、荷兰、挪威、加拿大、波兰、法国等都已能生产。自然界中每年生物合成的甲壳素约有10亿吨左右，是仅次于纤维素的天然高分子化合物，也是地球上最丰富的有机物之一。 甲壳素应用 甲壳素的应用X围十分广泛，产品大致可分为食品级和工业级两个方面。食品级产品可作为食品添加剂、保健功能食品等；工业级产品的用途则更为广泛，可广泛用于农业、纺织、工业助剂等方面，目前市场上已经出现添加甲壳素的内衣。而甲壳素的衍生物的应用X围
则更加广泛，还可用于医用敷料等新材料的用途，另外国内现有研究人员研究使用甲壳素系列产品制成人造眼角膜。 1、食品工业 1.1 食品添加剂：如食品结构形状的控制，优化食品的风味，改善食品的流动性，控制粘度，增加食品中的纤维含量等。壳聚糖与酸性多糖反应，生成壳聚糖的酸性多糖络盐，此络盐呈肉状组织纤维，可作为组织形成剂，与猪肉、牛肉、鱼和禽肉等混合，制成优质和低热量的填充食品，也可通过添加香料、调料和色素等制成各种人造肉，供既喜欢吃肉又不能吃肉的人食用；可作为增稠剂和稳定剂用于蛋黄酱、花生酱芝麻酱、奶油代用品、含沙司罐装食品等；还可以作为调味品、豆腐凝固剂等。 1.2 功能原辅料：如功能性食品包括降酸食品、减肥食品、肠内微生物群调节食品、补充微量元素食品，抑菌保鲜剂、可食性包装材料或缓释材料等。 1.3 液体处理剂：饮用水的净化，从废水中回收蛋白质，饮料及酒类的澄清，如澄清糖汁、净化糖蜜、果酒和果汁的澄清，果汁脱酸和防止醋沉淀，降低液体中的总固体含量等。 2 医疗卫生 甲壳素在医疗卫生方面的用途多以衍生物的形式应用，例如脱乙酰甲壳素等。 2.1 缝合线
专项训练 信息提取方法 材料信息各提取，共同话题相联系， 每则材料都概括，深入本质解问题。 （1、这几则材料为什么可以放在一起？ 2、然后推断：一定是材料之间存在某种关系。再通过比较、分析，一定会有所发现。 3、答题时，材料间是因果关系的，要先写主要原因，再写其他原因；材料间是同类事物的，要先写共性的，再写不同点的） 1、阅读下面三则材料，写出你的探究结果 材料一对某区一所中学初三(3)班49名学生进行调查后发现：自己求过或家长帮助求过护身符的占96％；经常到网上占卜的占34％；相信命由天定的占1l％；相信自己的幸运花、幸运石、幸运数字一定能给自己带来好运的占78％…… 材料二在某搜索网站输入“占卜”二字，可检索到34.4万个网页；输入“星座”二字，可检索到267万个网页。从搜索结果看，占星奇缘、北斗星易学书、周公解梦等内容充斥网页。 材料三联合国教科文组织把每年的4月23日确定为“世界读书日”。专家呼吁全社会都要关心青少年的健康成长，多为青少年出版一些好书，多提供一些有益的活动场所，为加强社会主义精神文明建设、构建社会主义和谐社会作出贡献。 答：①当今社会青少年非常迷信； ②某些网络媒体里充斥着很多迷信邪说； ③全社会都要关心青少年的健康成长，并为之创设良好的环境，从而抵制迷信思想的侵蚀 2、读下列材料，写出你的探究结果。 材料一撒哈拉沙漠以南非洲地区的城市人口中，71.9%的人居住在贫民窟，而且贫民窟人数在急剧增加。贫民窟已给城市带来危机。 材料二在贫困的非洲国度安哥拉，孩子们没有受教育的机会，许多孩子被赶出家门，遭受辱骂、毒打，甚至被烧死或活埋，就因为他们的父母认为他们掌握邪恶的巫术。 材料三多年来，世界粮食计划署一直没有停止对非洲贫困地区的粮食援助。今年，又给予非洲20亿美元资金的粮食援助，相当于2002年对全球援助的总额。 答：1.非洲地区的贫困和愚昧带来了巨大的社会问题（人口增长、教育落后）且给世界增加了沉重的负担。2.贫困和愚昧严重困扰着非洲的发展，并给世界造成了沉重的负担 3、阅读下面的三则材料，联系本文，写出你探究的结果。 材料一母虎抚养幼虎有三个过程。开始，它出去捕食回来，把最嫩的肉用爪子撕成碎片，喂给幼虎。后来，它捕食回来，自己把肉吃掉，剩下的骨头扔给幼虎啃。再后来，它捕食回来，自己把肉吃掉，把骨头扔掉，幼虎要吃，它就大吼一声，不让它吃。过几天，幼虎饿得实在受不了，就离开母亲，自己找食吃，且不再回来。 材料二孟子曰：”故天将降大任于是人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身……”（《生于忧患，死于安乐》） 材料三曾有这样的一幅漫画：父亲送儿子上大学，衣着时髦的儿子空着手，与别人谈笑风生，而父亲却肩扛手提，佝偻着身子帮儿子排队报名。漫画题为“如此爱心”。 答案：1.人才多是在艰苦环境中造就的。2.恶劣环境的磨炼有利于人才的成长。3.全社会应该加强挫折
甲壳素（甲壳质）的功效 甲壳素，又称甲壳质、几丁质，英文名Chitin。甲壳质是1811年由法国学者布拉克诺(Braconno)发现，1823年由欧吉尔(Odier)从甲壳动物外壳中提取，并命名为CHITIN，译名为几丁质。外观及性质：淡米黄色至白色，溶于浓盐酸/磷酸/硫酸/乙酸,不溶于碱及其它有机溶剂,也不溶于水。甲壳质的脱乙酰基衍生物(Chitosan derivatives)壳聚糖（chitosan）不溶于水，可溶于部分稀酸。甲壳素具有抗癌抑制癌、瘤细胞转移，提高人体免疫力及护肝解毒作用。尤其适用于糖尿病、肝肾病、高血压、肥胖等症，有利于预防癌细胞病变和辅助放化疗治疗肿瘤疾病。 一般通称：甲壳质，甲壳素，（经脱乙酰化后称为）壳聚糖. 英文名称：Chitin. 中文学名：几丁质、甲壳素 化学名称：β-（1→4）-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡萄糖 别名：壳多糖、几丁质、甲壳质、明角质、聚乙酰氨基葡糖 分子式及分子量：（C8H13NO5）n (203.19)n 性状：外观为类白色无定形物质，无臭、无味。 能溶于含8%氯化锂的二甲基乙酰胺或浓酸；不溶于水、稀酸、碱、乙醇或其它有机溶剂。 自然界中，甲壳质广泛在于低等植物菌类、虾、蟹、昆虫等甲壳动物的外壳、真菌的细胞壁等。它是一种线型的高分子多糖，即天然的中性粘多糖，若经浓碱处理去掉乙酰基即得脱乙酰壳多糖。甲壳质化学上不活泼，不与体液发生变化，对组织不起异物反应，无毒，具有抗血栓、耐高温消毒等特点。脱乙酰壳多糖是碱性多糖，有止酸、消炎作用，可降低胆固醇、血脂。 甲壳素功效：
1、降血脂作用血脂是指血液中脂类的含量。广义的脂类指中性脂肪（甘油和甘油三酯）和类脂质（胆固醇、胆固醇酯和磷脂）。 “甲壳质”可通过几个途径产生驱脂作用。 1）“甲壳质”阻碍脂类的消化吸收：进入肠腔的脂类因难溶于水无法吸收，需经过胆汁酸的乳化作用，将脂肪变成很小的油滴，以此来扩大与胰脂酶的接触面积利于脂肪的消化。肝脏生成的胆汁酸（带负电荷）经胆道排入肠腔非常容易与聚集它周围的甲壳质（带正电荷）结合，形成屏障而妨碍吸收，同时由消化道排出体外。大量的胆汁酸被消耗，从而阻碍脂类的吸收，实现降低血脂。 2）“甲壳质”有利于胆固醇转化：人体内的胆固醇主要来自食物摄入和自身合成。当人们一提到胆固醇往往会谈虎色变，认为胆固醇是造成心脑血管动脉硬化疾病的元凶，因而把胆固醇看成是对人体有害的物质。但是，任何事物都有其相对性，实际上胆固醇也是我们身体不可缺少的物质。他是构成脑、神经、性激素、细胞膜等的重要物质，而脂肪消化吸收时不可缺少的胆汁酸，也是胆固醇转化而来的。因此，胆固醇的值应保持在一个正常的范围之内。少了影响胆汁酸转化引起消化不良；一旦过剩，就会聚集在血管壁上，使血液循环恶化，引发动脉硬化等疾病。 低密度脂蛋白为胆固醇的主要携带者，胆固醇于肝脏转化为胆汁酸，储存于胆囊内，排入十二指肠将参与脂类的消化吸收过程，其后，95%的胆固醇被肠壁吸收入血重新回到肝脏，即所谓的胆汁酸的肝肠循环。小肠内的胆汁酸与甲壳质结合排出体外，使进入肝肠循环的胆汁酸大为减少。人体将肝脏以外的胆固醇运入肝脏，用来制造胆汁酸，最终促成体内胆固醇数量下降，血脂降低。 3）升高血液中高密度脂蛋白的含量 脂类与蛋白结合成脂蛋白，低密度脂蛋白则将胆固醇由肝脏运向周围组织，诱发组织硬化；高密度脂蛋白将周围组织的胆固醇运回肝脏。甲壳质降血脂，使血液中胆固醇含量下降，低密度脂蛋白数量也随之下降，高密度脂蛋白数量上升有助于防止动脉硬化的产生。 2、降血压的作用 1）体液调节作用：造成高血压的原因很多，其中体液内分泌调节占重要地位。实验医学证明，人体过量摄入氯化钠（食盐），使氯离子堆积，导致人体处于高血压状态。其机理为肝脏产生的血管紧张素源在血液中平时不显示活性，在转换酶（ACE）的作用下生成的血管紧张素Ⅰ是一种生理活性较低的中间产物，二次经转换酶（ACE）的作用生成的血管紧张素Ⅱ生理活性极强，作用于中、小动脉内膜使血压升高。氯离子是转换酶（ACE）的激活剂，体内适量的甲壳质溶解后形成阳离子基团与氯离子结合排出体外，削弱了转换酶的作用，血压则无法升高。氯化物Cl¯ Cl¯ —→ACE激活————→ ACE激活————→ ACE激活↓↓↓血管紧张素源兴奋—→血管紧张素Ⅰ兴奋—→血管紧张素Ⅱ 兴奋→入血 2）降血脂同时降血压：甲壳质降低血脂，多量的胆固醇由周围组织运回肝脏，中小动脉内膜沉着的胆固醇数量减少，血脂降低，血管内壁弹性转佳，促使血压下降。 3、降血糖的作用糖尿病是由于胰岛素分泌绝对或相对不足，以及靶细胞对胰岛素敏感性降低造成糖、蛋白质和脂类代谢障碍，继而发生水、电解质代谢紊乱和酮体酸中毒。它是以高血糖为主要特征的内分泌代谢性疾病。 1）促进胰岛素的分泌：胰腺具有双重功能，即分泌消化液和胰岛素，胰岛素是一种激素，主要调节人体的糖代谢。甲壳质通过协调脏器功能促进内分泌，实现对胰腺功能的调节。首先是刺激迷走神经，兴奋大脑皮层的饥饿中枢和血管运动中枢，然后使胰腺的血管扩张，
甲壳素的主要制备方法与应用 1 引言 1.1 甲壳素的研究背景 经过世界各国科学家、学者对甲克素的不懈探索和认真研究，人类开始逐步认识甲壳素这一新的化学物质，并将之应用于生活的各个领域。在探索和研究甲克素的历史过程中，首先要提的是法国科学家Henli Brocronna,其在1811年第一次从蘑菇中成功分离并提取到了甲壳素，由此揭开了甲克素的神秘面纱，让人们清晰的看清甲克素的面容；其次，法国学者Rouget 在1859年发现甲壳素溶于有机酸这一重要化学性质，这为人们初步了解甲壳素开启了一扇大门。再次，从二十世纪六十年代起，世界各国开始广泛关注甲克素，有关甲壳素的研究也逐渐变得活跃起来。比如在1982年，日本将甲克素列为"1982~1992"十年开发计划，并且在1984年拨款50亿美元用于13所知名大学研究和开发利用甲壳素。 最后，经过不断探索和科学研究，华盛顿大学的学者于1986年首次发现甲克素具有生理活性。该发现引起了人们对甲克素的兴趣，以致于后来其成为甲壳素发展的坚实理论基础。关于甲克素，曾经有人说："甲壳素是唯一一种被广泛研究和应用的物质。"甚至也有人说：甲壳素是二十一世纪最具研究希望的多糖。 1.2 甲壳素的来源 在绵长的海岸线的滋养下，我国每年都出产大量的海产品、
水产品。同时，庞大的人口基数也使得我国成为消费海产品、水产品的大国。在东南沿海城市，数量繁多的加工厂在加工海产品、水产品时，每天都有大量的虾皮、蟹壳（见表1）等废弃物产生，污染环境的同时也让这些富含甲克素的宝贵资源--虾皮、蟹壳流之于壑，造成极大地浪费。然而，我们可以利用这些废弃物生产出含有甲壳素及其衍生物的一系列用品。目前的研究发现表明，甲克素是一种应用极其广泛的化学物品，它比纤维素有更大工业价值和用途。现在甲克素已广泛应用于国防、医疗、化工、食品等各个领域。另外，借助于我国独特的海洋资源优势和原料价格优势，国内甲克素的生产成本普遍较低，成本优势使得甲壳素及其衍生物在市场竞争中极具价格优势。广泛的应用领域催生出甲克素巨大的市场需求，而投资风险小、原料成本低等优点也让众多厂家大量生产甲克素及其衍生物。因此，可以说以甲克素为中心的利益链已经越来越紧密。在甲克素及其衍生物系列产品的生产过程中，经济效益会从不同方向流向生产厂家、普通百姓，而最重要的是能减少环境污染，保护自然环境，大大显现良好的社会效益。 1.3 甲壳素及其衍生物的研究意义 甲壳素的独特之处在于它是自然界中一种带正电荷的天然高分子材料，而且只能通过生物法降解。根据国外诸多研究机构的最新研究，甲壳素在调节生物体特别是人体方面具有重要作用，如在增强免疫、保护胃肠道、降血压、降血脂等有着非常好的效果，在医学界已经开始临床使用。壳聚糖是甲壳素的N-脱乙酰基衍生物，具有生
基于遥感的冰川信息提取方法综述 全球气候环境变化及其影响已成为当今世界各国政府、科学家和政策决策者所共同关注的重大焦点问题。政府间气候变化委员会（IPCC第四次评估报告指出[1]，过去 100 a）（1906~2005 年）全球地表平均气温上升了0.74℃，而最近 50 a的升温速率几乎是接近过去 100 a 升温速率的两倍。冰川对气候变化十分敏感，被视为气候变化的指示器，升温已导致全球大多数冰川在过去 100 多年里处于退缩状态，尤其是最近的几十年呈加速退缩态势[1,2]。尽管大量的冰储存于两极冰盖中，但山地冰川和冰帽的储量损失在过去几十年和未来一个世纪对海平面上升、区域水循环和水资源可获取性均有重要影响[3-5]。 青藏高原及其毗邻地区蕴藏着世界上两极之外最大的冰雪储量，被称为“第三极”，该区气候变化引发的冰川变化不仅影响到周边地区十个国家的15亿人口的农业、发电等生产活动的水资源供应[3, 6, 7]，而且会引发区域乃至北半球的大气环流格局的变化[8]，从而使其成为国际冰川变化研究的热点地区。此外，青藏高原很多内陆湖泊近期水位上涨、湖泊面积增大导致草场淹没以及冰湖溃决和泥石流滑坡等山地灾害，对周边地区的生态与环境及农牧民的生活造成了严重影响[9]。 因此，监测青藏高原冰川变化时空分异特征，对于更加清楚地认识该地区对全球气候变化的响应具有重要的科学意义，对于及时提供湖泊水量变化信息，制定当地农牧民的应对措施具有重要的现实意义。本文系统梳理和总结了国内冰川监测相关研究进展，并探讨了当前该领域研究的不足以及未来的研究方向，旨在为我国冰川变化监测提供有益借鉴。 一、传统野外监测 传统的冰川观测主要基于野外实地考察，开展较早。世界上很多地区在一个多世纪以前就开始系统地观测冰川与冰盖的变化[10]。1930s 之前一直依靠实测冰川末端的变化或对比小冰期冰碛物的位置获得冰川变化的信息，1940s 后期开始了冰川物质平衡研究，截止到 2008 年全球已获取了 1803 条冰川自19 世纪后期的冰川长度变化和 226 条冰川过去 60 年内的物质平衡观测结果[10]，分别占 1970s 估计的全球冰川总数 160000条[11]的 1.1%和 0.1%，观测数量很有限。我国冰川研究事业开创于1958年祁连山冰川考察[11]，截止到 2007 年，基于野外考察共有 27 条冰川的长度变化和 5 条冰川的物质平衡的较长时间观测记录[12]，分别为我国冰川总数46377[13]条的 0.06%和 0.01%，远低于前述全球尺度的相应观测比例，且没有一条位于我国冰川分布中心之一的喀喇昆仑地区。实地观测通常在容易到达、安全且不是太大的冰川进行，不能代表所有冰川的规模、海拔分布、坡度和朝向。所以，仅靠少数野外考察资料很难反映全球或区域尺度冰川变化的空间特征，所获得的冰川变化趋势及其对气候变化的响应的结论也难免存在局限性。 二、冰川面积变化遥感监测 遥感观测可以在瞬时获取较大范围的地面综合信息，适合对不同地理环境下的冰川变化进行长期而持续的监测，早期主要进行面积变化遥感研究。1940s 以后，人们可以借助于航空摄影技术测绘冰川末端位置[14]。1970s 之后，随着卫星遥感技术的发展和观测精度的提高，陆地资源系列卫星（Landsat MSS、TM 和
一.前言 甲壳素又名甲壳质、几丁质、甲壳胺等，是一种由N－乙酰－2－氨基－2－脱氧－D－葡萄糖以β－l，4糖苷键连接而成的天然高分子化合物。甲壳素具有良好的化学物理性质：能拉丝、成膜、制粒，能通过化学改良物化性能，能和多种物质(如胆固醇、脂肪、金属离子、蛋白质、肿瘤细胞等)结合，无毒，高黏度，具有生物可溶性【1】，可被广泛应用于食品、医药、农业、环保、生物工程及轻工等领域。。但甲壳素分子中乙酰基的存在及分子间的氢键导致甲壳素不溶于水，从而大大限制了它的应用范围，因此有必要对甲壳素进行脱乙酰处理。壳聚糖(Chitosan)是甲壳素脱乙酰的产物，溶于稀酸，高度脱乙酰化产物可溶于水，是自然界中少见的带正电荷的高分子聚合物。【2】 目前工业化生产甲壳素的原料主要是虾、蟹壳，以质量分数计虾壳中含有20％～30％的甲壳素，20％～30％的蛋白质等有机物，30％～40％的钙等无机物，4％～5％的色素．【3】 本实验旨在以小龙虾虾壳作为原料提取甲壳素，确定甲壳素提取的最佳实验条件。 二.摘要 通过单因素试验和正交试验，探讨了小龙虾虾壳甲壳素提取过程中不同反应条件对脱除虾壳所含蛋白质和无机盐的影响．查文献可知：虾壳中蛋白质脱除的最佳试验条件为8％NaOH、反应时间1 h、反应温度90℃；无机盐脱除的最佳试验条件为1．0 mol／L的HCl溶液、50℃下反应1 h；甲壳素 脱色采用10％过氧化氢溶液在80℃水浴中浸泡2 h．在最佳提取工艺下制 备的甲壳素产品中氮含量为6．7％、灰分含量为1．2％、水分含量为4．0％、脱乙酰度为10％，产品得率为18．2％．【3】 ?龙虾壳的主要成分为碳酸钙与磷酸盐（约占45%），蛋白质（约 占27%），甲壳素（约占22.5%）。先用1.0mol／Ｌ的盐酸脱去钙盐和磷酸盐；再用1.0mol／Ｌ的氢氧化钠脱蛋白，得到甲壳素；最后用12mol/L的 氢氧化钠脱乙酰基，即得壳聚糖。 ?壳聚糖为一种高分子物质，可通过脱乙酰度DD、黏度（反映 了高分子物质的相对分子质量大小）指标来衡量其质量。
虾壳中壳聚糖的提取及应用 摘要：虾壳是水产加工工业中的废弃物，其含有丰富的甲壳素及其脱乙酰基后的壳聚糖。本文介绍了虾壳中壳聚糖的提取及其应用。虾壳中壳聚糖的制备方法主要酸碱法以及新兴的微生物发酵法。壳聚糖具有优良的生物活性，在农业、医药、食品、化妆品、环保、纺织工业等领域具有广阔的应用前景，市场潜力巨大。 关键词：虾壳，壳聚糖，提取，应用 壳聚糖(chitosan)是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-β-D葡萄糖。几丁质又名甲壳质、甲壳素、壳多糖，,学名为(1 ,4)-2-乙酰基-2-脱氧-β-D-葡聚糖,是N-乙酰基-D-葡胺糖通过β-(1 ,4)苷键联结的直链状多糖[1]，其结构与纤维素相似,大量存在于低等动物,特别是节肢动物如虾、蟹、昆虫的甲壳中,估计地球每年生物合成的甲壳约为亿吨,是尚未充分开发利用的资源[2]。几丁质经加工后完全无毒无害,是百分百的环保型材料,在农业、医药、食品、化妆品、环保、纺织工业等领域具有广阔的应用前景,具有无限的市场潜力[3]。 1 虾壳中壳聚糖的提取 目前虾壳中壳聚糖的提取主要有酸碱法，发酵法等。 1.1 酸碱法 酸碱法是目前利用虾壳提取制备甲壳素和壳聚糖最普遍的方法，也是目前工业上大规模利用虾壳制备甲壳素和壳聚糖的主要方法。该方法先通过盐酸浸泡虾壳脱去碳酸盐，再通过NaOH溶液进行碱煮脱去蛋白质和脂类物质，然后再洗涤至中性，使用KMnO4 溶液或者H2O2 溶液脱色，最后干燥得到甲壳素[4- 5]。得到的甲壳素再通过浓碱液法脱去乙酰基，就可以得到不同脱乙酰度的壳聚糖。此法的优点是操作简单、方便，但会耗费大量能源和资源。提取1 t甲壳素，就需要消耗0.5 t片碱，8.5 t 30%的盐酸，200～250 t淡水和1.5 t 煤炭。另外，加工过程中会产生大量的废液，不仅对环境污染严重，而且处理费用高。故不少学者尝试改进此方法。例如，有人用乙二胺四乙酸（Ethylene Diamine Tetraacetic Acid，EDTA ）[6]或柠檬酸和苹果酸混合液代替盐酸作脱钙剂，其脱钙效果不仅比盐酸好，而且
甲壳素的人工提取 学生钟娜江峰房婧婧 指导教师聂金昌马峰 （本文获安徽省教育厅、安徽省科协颁发的二等奖） 摘要甲壳素是21世纪的新材料，它对人类社会的发展与进步有着巨大的作用。在工业、农业、医药、化妆品、环境保护、水处理等领域有极其广泛的用途。蚌埠地区有着广泛的提取甲壳素的资源，但长期以来，不仅未能得到有效利用，而且对环境造成了极大污染。我们蚌埠二中课题组的师生从利用资源和减少环境污染的目的出发，开展了甲壳素的人工提取工作，为开发内陆省份新的甲壳素资源，变废为宝，并为甲壳素衍生物的生产提供稳定的原料来源。 关键词甲壳素甲壳素资源甲壳素衍生物脱盐 一、选题目的 甲壳素又名甲壳质，壳多糖，壳蛋白，是自然界生物所含的一种氨基多糖。它具有无毒、无味、耐晒、耐热、耐腐蚀，不怕虫蛀和碱的浸蚀，可生物降解的特点。它是地球上仅次于纤维素的第二大生物资源，年生物合成量高达100亿吨，可以说是用之不竭的生物资源。这无疑给面临全球资源枯竭危机的人类带来了生机。 甲壳素的可降解性使其有望成为塑料的替代物，从而解决人类所面临的“白色污染”问题，它还可以消除人体内外环境所面临的有毒有害物质对人体的威胁，实现经济社会的可持续发展。 蚌埠地区盛产中华绒毛蟹及大红虾等甲壳类产品，但其甲壳长期不仅未能得到有效利用，而且对环境造成了极大污染。为了合理利用资源，减少环境污染，开发甲壳素资源，给甲壳素衍生物的生产提供稳定的原料来源。我们课题组的师生开展了甲壳素的人工提取工作，并在提取过程中积累经验，为加速其产业化，繁荣地区经济和扩大就业做出贡献。 二、活动过程 我们课题组的师生走访了市水产、环保、卫生、食品及市政等部门，从他们提供的资料推算，蚌埠地区每年可产虾、蟹约两千多吨，虾蟹壳将不低于800吨。据资料显示这些虾蟹壳经过深加工可创经济价值高达近亿元。于是我们从饭店拣来了几千克的蟹壳，洗涤晾干后便开始了提取工作。 ⒈提取工艺 从虾、蟹壳中提取甲壳素的传统方法一般有酸浸脱盐(主要为钙盐)、碱煮脱蛋白和氧化脱色三步。我们针对蟹壳的特点，初步建立了提取甲壳素的工艺流程： 取蟹壳（含其螯）洗涤、晾干、粉碎。称取碎壳100g ，加入2.5mol/L 氢氧化钠溶液(400ml)，软皂(8g)，持续搅拌6小时，停止搅拌，放置18小时。将壳捞出，再用2.5mol/L 氢氧化钠溶液(400ml)，浸泡24小时。 将两次浸泡后的壳捞出，纱布过滤，水洗至中性，稍沥干。加入1mol/L的盐酸溶液(1000ml)，搅拌反应30分钟。再将壳捞出，用1mol/L的盐酸液(500ml)搅拌反应30分钟，纱布过滤，大量水洗至中性。挤去水分，晒干即得。得率以粗碎净壳(干燥品)计，平均21%。
本技术涉及一种虾壳蟹壳壳聚糖甲醛封闭剂及其制备方法，其制备原料主要包括有壳聚糖15~25%、纳米二氧化钛溶胶5~10%、纳米硅溶液2~4%、表面改性剂0.5~1%、聚二甲基硅氧烷或乙二醇硅氧烷0.1~0.3%、分散剂0.1~0.2%、成膜剂0.3~0.5%、余量为去离子水 59~77%，本技术在装修装饰材料和建材家具基体表面，干燥后可以形成一层均匀致密透明的封闭膜，从而从源头阻止基体内部甲醛的释放。封闭剂干燥成膜后，附着力强，密闭性强，封闭效果好，耐候性稳定性好，有效阻止甲醛释放。持续时间长，效率高，安全环保无二次污染，良好匹配室内空气污染物甲醛释放特点。 权利要求书 1.一种虾壳蟹壳壳聚糖甲醛封闭剂及其制备方法，其特征在于，制备原料主要包括有： 壳聚糖 15~25%、 纳米二氧化钛溶胶 5~10%、 纳米硅溶液 2~4%、 表面改性剂 0.5~1%、 聚二甲基硅氧烷或乙二醇硅氧烷 0.1~0.3%、 分散剂 0.1~0.2%、 成膜剂 0.3~0.5%、 余量为去离子水 59~77%，
其中， 壳聚糖以虾壳蟹壳为原料，经过酸碱浸渍、中和、浓碱脱乙酰基制备得到； 成膜剂为聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮。 2.根据权利要求1所述的一种虾壳蟹壳壳聚糖甲醛封闭剂及其制备方法，其特征在于，所述的分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、十二烷基硫酸钠、聚丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯中的至少一种。 3.根据权利要求1所述的一种虾壳蟹壳壳聚糖甲醛封闭剂及其制备方法，其特征在于，所述的表面改性剂为MAXEMUL TM 6112-SO系列表面活性剂。 4.根据权利要求1所述的一种虾壳蟹壳壳聚糖甲醛封闭剂及其制备方法，其特征在于，所述的纳米硅溶液为正硅酸乙酯的乙醇溶液，正硅酸乙酯与乙醇的质量比为1：5。 5.一种虾壳蟹壳壳聚糖甲醛封闭剂及其制备方法的制备方法，其特征在于，包括有以下步骤： 一、制备壳聚糖： 1．1将虾壳蟹壳洗净破碎后置于球磨机中进行研磨，先在3%的稀HCL溶液中浸泡8~12小时后在3%NaOH溶液中浸泡2~4小时，抽滤获得固体，其中每50g虾壳蟹壳粉末配300ml的稀HCL和300ml的NaOH溶液； 1．2步骤1.1获得的固体用100ml浓度为0.02mol/L的KMnO4 溶液浸泡加热脱色（氧化脱虾红素），抽滤得固体甲壳素； 1．3烘箱80℃干燥后的甲壳素用45%NaOH溶液脱乙酰基，抽滤得到固体壳聚糖粉末，洗涤后烘干待用；
新闻信息提取方法略谈 【考点指津】 标题是新闻的“眼睛”，是新闻的精华，是新闻的灵魂，它用最简洁的语言概括了新闻最主要的内容。因此概括方法是：人物（事物）+事件。 概括新闻的主要内容一定要找出文段中的时间、地点、人物，还要把发生的事情用简单的语言表达出来，概括方法是：时间+人物（事物）+地点+事件。具体方法是：1.抓关键词语；2.关注重要句子；3.如果有导语就要抓住导语进行归纳，因为导语是新闻内容的高度概括。 【示例解析】 例1：给下面的报道写一个标题。（不超过10个字） “白帝碧波山水欢，千帆竞渡履平川。”6月10日，奉节县100名诗人齐聚老县城依斗门，朗诵着自己的诗作，送别有着一千多年历史的古城门，这座古城门即将在三峡水库蓄水达135米水位时，永沉江底。84岁的老诗人余敬之也参加了此次活动。有“活杜甫”之称的他，至今创作出了3000多首诗歌。看着不断上涨的江水，老诗人朗诵着自己的诗作，眼泪直往下掉。他说，千百年来，依斗门跟瞿塘峡、白帝城一样，是诗人取之不尽的创作源泉。 下午5点，依斗门被水淹没，标志着诗城遗址初步没入库底。此时，诗人们才依依不舍离去。 【解析】第一步，找出“人物”：百名诗人。第二步，找出“事件”：事件记叙比较零散，因此需要提取关键词语——朗诵，送别，古城门。84岁的老诗人参加活动只是送别古城门中的一个例子，因此不是短文的要点。答案：百名诗人“诵”别古城门。 例2：根据下面一则消息所给出的信息要点，拟一条“一句话新闻”。 【本报讯】记者近日从联通南京分公司获悉，130手机将在包括南京在内的12个城市推出“一机多网”服务，用户可以直接用手机拨打国际、国内IP长途电话，将来还能上因特网。 据介绍，“一机多网”是中国联通在预存话费的基础上推出的数字手机与IP电话因特网综合集成的一项新业务，用户在130手机上拨打IP电话时，无需输入卡号和密码，直接拨“17911”和被叫号码即可，在本地打国内长途时，不分远近均为每分钟0.7元，国际长途每分钟5.2元。据悉，到今年上半年，国内将有超过130个城市开通此项业务。 【解析】“事物”：联通。“事件”：消息的第一段是对全文内容的高度该括，因此可以从其中提炼出事件。时间：本消息表示时间的词语有四个——近日，将，将来，到今年上半年。可以从这几个词语看出时间是从最近开始，不超过今年上半年。因此我们可以把时间定为：近期。答案：联通近期将推出“一机多网”，手机也能打IP电话。 【演练提高】 1．为下面的报道拟一条标题。（不超过12字） 近日，新会市博物馆展出了一件特殊的文物“木美人”。这是画在一幅木制门板上的油画，画的是两个与真人一般大小、身着中国古代腰饰的西洋美女。研究者初步认为，这幅“木美人”是我国最早的油画作品。其艺术性不逊于意大利油画家达·芬奇的《蒙娜丽莎》。据传，这幅“木美人”门板，是明朝一位新会籍人士从福建带回来的。木门所属的屋子因为失火而被烧毁。门板是屋子里唯一没有被烧毁的东西，距今至少有五千多年的历史。这幅画究竟是何人何时所作？为何画中女子身着汉人服装，面部却有明显的西洋人特征？这些问题至今还不清楚。