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甲壳素及壳聚糖的提取工艺

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甲壳素的提取技术

甲壳素的提取技术

甲壳素的提取方法高相对分子质量甲壳素、壳聚糖的制备方法及综合利用本发明属于一种高相对分子质量甲壳素、壳聚糖的制备方法及综合利用。

该制备方法采用EDTA代替现有技术采用HCl进行脱钙，对甲壳素的分子链无损害，脱钙彻底，在脱钙这一步，可保持甲壳素天然状态的分子量大小。

因对甲壳素的分子链无损害，因此可提高产量达10％以上。

另外，在整个生产过程中产生的副产品及废弃物均进行了回收、转化和处理，既能降低成本，提高经济效益，同时有利于环保。

甲壳素纳米硒及其制备方法一种甲壳素纳米硒是由甲壳素和红色纳米硒组成复合物。

该复合物由甲壳素(包括壳聚糖，水溶性壳聚糖和壳寡糖)同硒化合物反应制备的。

甲壳素纳米硒经红外光谱仪、紫外光谱仪、质谱仪透射电镜等对其结构、组成及性质的多方面比较研究表明，红色纳米硒被甲壳素吸附包裹成稳定的粒子，微观结构呈球状或分形结构。

甲壳素的结构、性质没有变化。

甲壳素纳米硒兼有纳米硒和甲壳素的免疫调节、养颜抗衰、预防癌症及心血管疾病等功效，在医药、保健、食品等领域有广泛的应用前景。

其制备方法简单易行，常温常压，操用控制方便，适宜工业化生产。

一种用酶水解法从蝇蛆中提取蛋白质和甲壳素及用甲壳素制备壳聚糖的方法一种用酶水解法从蝇蛆中提取蛋白质和甲壳素及用甲壳素制备壳聚糖的方法，属于生物技术酶解蝇蛆蛋白质技术领域。

解决了用酶水解法从蝇蛆中提取蛋白质和回收甲壳素，将蝇蛆水解蛋白脱腥增香，用甲壳素制备壳聚糖的工艺技术。

主要技术特点是采用酶水解法来提取水解蛋白，用美拉德反应来去除腥味和后修饰增香，经酶解和筛选去除了蝇蛆皮中的黄色物和黑点，对酶解反应、美拉德反应、脱蛋白、脱钙、脱乙酰化均给出了优化的工艺条件。

产品蛋白质和壳聚糖质量均达到食品级标准，可应用于食品、保健品、药品、化妆品等技术含量要求高的行业。

氢氧化钠/尿素水体系制备甲壳素/纤维素共混材料的方法本发明公开了一种氢氧化钠/尿素水体系制备甲壳素和纤维素共混材料的方法：以NaOH/尿素水溶液为溶剂将甲壳素和纤维素的不同配比共混后进行刮膜或喷丝，再在氯化钙水溶液中凝固，并在盐酸或硫酸水溶液中再生得到上述共混材料。

甲壳质与壳聚糖纤维

甲壳质与壳聚糖纤维
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用甲壳素或壳聚糖制造纤维的工艺还很多，但 其主要原理、操作过程是相似的，只是在溶剂、 凝固浴的选择、溶解、纺丝及后处理工艺等方面 加以调整而已。 除了甲壳素与壳聚糖可以生产纤维外，它们 的衍生物也可以生产不同用途的纤维。
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甲壳素与壳聚糖纤维可纺制成长丝或短纤维两大类。
长丝主要用于捻制或编织成可吸收医用缝合线。
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发 展 概 况
1811年，法国人Braconnot发现甲壳素。
1859年，Roughet发现壳聚糖以后，世界各国的科学家对甲壳素与 壳聚糖的结构、性质和生物医药特性等开展了多方面的研究。
1926年，Von Weimarn考虑用甲壳素纺制纤维。 1936年，G．W．Rigby得到了用于生产壳聚糖及从壳聚糖生产薄膜 和纤维的专利。 1977年，在美国召开了有关甲壳素、壳聚糖开发研究的第一次国际学 术会议，迄今，对甲壳素的研究已形成了一门独立的学科—甲壳素化学， 并成为当今世界七大前沿学科领域之一。 因为甲壳素与壳聚糖的溶液具有优良的可纺性，各国研究人员通过不 同的溶剂和生产生产工艺制取甲壳素及壳聚糖纤维。
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一、甲壳素与壳聚糖的结构
甲壳素又称甲壳质、壳质、几丁质，是一种带正电荷的天然多糖 高聚物。它是由2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡萄糖通过β (1-4)糖甙连接 起来的直链多糖，它的化学名称是(1-4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β -D葡聚糖，或简称聚乙酰氨基葡糖。
CH2 CH2OH H OH H OH H O H NH C O CH2 H O H OH H H NH C O CH2 H O H H OH H CH2OH (n-2)/2 CH2 C O NH H H O OH
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甲壳素和壳聚糖纤维呈白色或灰白色半透明状，无味、无臭、无毒性。 壳聚糖纤维略带珍珠光泽。

甲壳质纤维与壳聚糖纤维

甲壳质纤维与壳聚糖纤维

CH2OH
HH OH
OH
O
O
H H
H
NH
CO
CH2
CH2
H
OH HH
CO NH
HH
O
O
CH2OH
HH OH
O
O
H H
CH2OH
H
NH
CO
CH2
甲壳质分子结构式
CH2
CO
H
NH
OH HH
H H
O OH
CH2OH
(n-2)/2
CH2OH
HH OH
OH
O
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
O
H H
H
NH2
H
NH2
OH HH
HH
O
O
CH2OH
甲壳质纤维和 壳聚糖纤维是用甲 壳质或壳聚糖溶液 纺制而成的纤维， 是继纤维素纤维之 后的又一以种天然 高聚物为原料的纤 维。
人工透析膜、人造 皮肤、可吸收手术 缝合线、抗菌剂、 药物缓释剂、止血 棉、抗凝血剂
医疗 卫生
生物 制药
应用领域
食品 化妆
应用
我国早在《神农本草经》、《本草纲 目》、《食疗本草》等古文献中，都 明确记载甲壳质具有攻毒、散风活血、 通脉消肿、止血生机等功能。
CH2OH
HH OH
O
O
H H
H
N H2
壳聚糖分子结构式
H
OH HH
NH2
H H
O OH
CH2OH
(n-2)/2
CH2OH
H H OH
OH
O
O
H H
H
OH
H
OH
OH HH

甲壳素与壳聚糖

甲壳素与壳聚糖

2 制成医学功能性纤维 壳聚糖具有一定的流延性及成丝性．可制成纤维形 式。在大分子结构上，甲壳质和壳聚糖与人体内存 在的氨基葡萄糖构成相同及具有类似于人体骨胶原 组织的结构，这赋予了它们极好的生物医药特性， 它具有理想的生物相溶性和生物活性，具有抑菌、 止血、抑制胃酸、抗溃疡、降血脂、降胆固醇、凝 集L。白血病细胞、消炎、镇痛、促进伤口愈合等 作用。甲壳质和壳聚糖纤维可做成手术缝合线、止 血棉、纱布、药布、绷带、创可贴、薄膜等各种医 用敷料，用混式纺丝法还可将壳聚糖制成无纺布的 人造皮肤。
3 用作无纺布粘合剂
壳聚糖溶解在其溶剂中形成溶液后．得到稠 厚、高粘度粘液，可作为粘合剂．但阳荷性 的壳聚糖溶液易与阴荷性物质如海藻酸钠浆 或电荷相反的染料凝结形成沉淀或沾色．因 此在涂料印花粘合剂中较少应用，但它作为 无纺布粘合剂则具有优良的粘合能力。
在化妆品中的应用
壳聚糖在酸性条件下可成为带正电荷的高分 子聚电解质而直接用于香波、洗发精等的配 方中，使乳胶稳定化以保护胶体；壳聚糖本 身的带电性使其具有抑制静电荷的蓄积与中 和负电荷的作用，这种带电防止的效能可以 防止脱发；壳聚糖能在毛发表面形成一层有 润滑作用的覆盖膜，因此可减少摩擦，避免 洗发所引起的对毛发的伤害。
❖ 由于它主要存在于低等动物中，特别是节肢动物的 甲壳中．始称甲壳素。又名甲壳质、几丁质、壳多 糖、壳蛋白、明角质。化学上命名为[(1，4)一2一
乙酰氨基一2一脱氧一β-D一葡萄糖]或【β-(1—4)
一2一乙酰氨基一2一脱氧一D一葡萄糖】，是N一 乙酰基一葡萄糖通过3一(1，4)甙糖键联接而成的直 链状多糖。
制备流程图
甲壳素／壳聚糖制备工艺的细化
❖ 甲壳素的提取过程主要是用酸脱碳酸钙，用 碱脱蛋白质，这个过程中产生一定量的酸碱 废液，对环境有一定的污染，研究人员在甲 壳素的提取工艺方面作了改进。

甲壳素制备壳聚糖工工艺流程

甲壳素制备壳聚糖工工艺流程

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第五节甲壳素和壳聚糖

第五节甲壳素和壳聚糖

壳聚糖： 葡萄糖胺为基本单位， 脱乙酰度由60%～100%不等。 脱乙酰度55-70%（低脱乙酰度壳聚糖），
70-85%（中~），85-95%（高~） 95-100%（超高~），不能达到100%
分子量10-50万
略带珍珠般的光泽
不溶于水、乙醇、酮和碱溶液，可溶于大多数稀酸 (如醋酸、环烷酸和苯 甲酸) 。在pH低于6.5时，可得到黏稠的溶液。
u 应用 手术线，人工透析膜，非纺造织物，纺织原料
6. 甲壳素和壳聚糖的应用
u 生物医用材料 相关性能：
(1) 抑菌抗感染 壳聚糖形成质子化铵盐，吸附带负电的细胞壁，改变细胞膜的选择透过性， 扰乱了细菌正常的新陈代谢，导致细胞质壁分离，抑菌杀菌。 (2) 抗病毒和抑制肿瘤 促进巨噬细胞活性，影响非杀伤性细胞(NK)活性IL22的分泌，提高机体的 非特异性免疫功能 (3) 降脂和防治动脉硬化 (4)止血作用 壳聚糖被质子化，可和许多带负电生物大分子如黏多糖、磷脂及细胞外基 质蛋白发生静电作用而形成血栓，起到止血作用。
（3）制造人造血管 内壁光滑不会凝集血球、抑制人成纤维细胞生长
（4）固定化酶载体
（5）药物辅料和载体
u 水处理材料 （1）吸附金属离子：
-NH2 和-OH与Pb2+、Cr6+、Cu2+等重金属离子形成稳定的五环状螯合物
交联微球+磁铁，去除率达98%
（2）絮凝剂、络合剂、吸附剂处理废水和饮用水 酸性条件，静电作用 碱性条件，化学吸附和物理吸附 高效絮凝剂，无毒副作用，易降解
u 聚乙二醇 PEG400交联壳聚糖，pH7条件下，对Pb吸附容量为20mg/g
5. 甲壳素纤维的成形加工
u 工艺路线 甲壳素（壳聚糖）-->（改性处理）--> 溶解--> 纺丝原液--> 过滤--> 脱 泡--> 计量--> 纺丝--> 一浴 -->拉伸--> 二浴--> 定型--> 后处理--> 干燥--> 纤维 u 制备方法 （1）甲壳素纤维

甲壳素与壳聚糖综述


二、壳聚糖的制备方法
二步碱液法 ( 传统法)
改进碱液法
该工艺具有制备周期短、节约能源; 节约烧碱用量, 降低成本, 省去漂白, 确保产品质量的优点。
微波法
该工艺的特点不仅作用时间短, 能耗低, 而且比常 规加热碱液处理效率提高 11 倍多, 同时反应重复性好。
三、甲壳素、壳聚糖的应用
功能 材料
存在状态：
甲壳素的结构因氢键类型不同而有 三种结晶体： ➢α-甲壳素，由两条反向平行的糖链组成 ➢β-甲壳素，由两条同向平行的糖链组成 ➢γ-甲壳素，由三条糖链组成，其中两条 同向，一条反向。
壳聚糖： 也称几丁聚糖(chitosan)，它是由甲壳素在 碱性条件下加热，脱去N—乙酰基后生成的。其学名为(1， 4)—2—氨基—2—脱氧—β—D—葡聚糖。壳聚糖外观是 白色或淡黄色半透明状固体，略有珍珠光泽。
8.在功能材料中的应用
膜材料：
（1）反渗透膜：具有较高的脱盐率和透水率，还 具有强耐碱性，交链后的膜有耐酸性。 （2）渗透蒸发膜：用甲壳素制成的分离水和乙醇 的高性能功能分离膜，与蒸馏法分离水和乙醇相 比，能耗降低。 （3）超过滤膜：甲壳素制成的壳质膜，改变成膜 温度及用丙酮等有机溶剂浸处理，可调整分离膜 的强度及透过性能，可用作超过滤膜。
1.在农业上的应用
植物病害的防治：
壳聚糖可诱导植物产生广谱抗性， 增强植物自身的防卫能力，抑制多种 病源微生物的生长。
低聚壳聚糖可以诱导植物产生抗 性蛋白，具有明显的抗微生物活性， 在体外抑制真菌的生长。
2.在化妆品原料上的应用
1）洗发香波、头发调理剂：甲壳素粉沫比表面积 大，孔隙率高，吸收皮脂类油脂远大于淀粉或其 他活性物质，是洗发剂理想的活性物质。
一是通过电荷中和而使胶体颗粒脱稳并形成细小 的絮凝体；

壳聚糖提取工艺

甲壳素、壳聚糖提取工艺摘要：本文以虾壳为原料探讨了甲壳素、壳聚糖的最佳提取工艺。

试验中利用稀氢氧化钠溶液除去虾壳中的粗蛋白质,稀盐酸溶液除去虾壳中的灰分,并通过单因素试验得出制备甲壳素的最佳工艺条件为:先用5.0%氢氧化钠溶液脱粗蛋白质,处理时间5h,然后用5.0%盐酸溶液脱灰分,处理时间3h,循环处理直至加酸无气泡产生,甲壳素得率为6.0%,色泽白度为50.3,灰分为2.0%。

通过正交试验探讨出甲壳素脱乙酰制备壳聚糖的最佳条件为:氢氧化钠溶液浓度50%,温度90℃,时间12h,料液比1∶70。

壳聚糖脱乙酰度(D.D% )为84.8%,粘度(浓度1% )为38.3mPa·s。

关键词：甲壳素壳聚糖提取分析正文：甲壳素(Chitin)又名几丁质,化学名称为(1, 4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡聚糖,是一种来自于甲壳类动物的天然高分子材料,在自然界的分布较为广泛,是目前市场中唯一商品化的碱性多糖[1]。

与多数合成高分子化合物相比,甲壳素具有无毒、无味、可生物降解等优点,被大量用于食品工业中,作为食品填充剂、增稠剂、稳定剂、乳化剂、脱色剂、调味剂、香味增补剂等使用[2-4]。

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。

这些性质使得壳聚糖在医药、高分子材料等领域内都扮演着很重要的角色,壳聚糖可用作烧伤敷料及伤口愈合剂,例如包扎纱布用壳聚糖处理后,伤口愈合速度可提高75%。

用壳聚糖制成的可吸收性手术缝线,机械强度高,可长期贮存,能用常规方法消毒,可染色,可掺入药剂,能被组织降解吸收,免除患者拆线的痛苦。

此外,壳聚糖还可用于制作人工肾透析膜和隐形眼镜等[5-7]。

据统计,甲壳素占虾壳干重的21·6%[8]但长期以来这部分资源除少量被用于生产肥料或饲料、制备甲壳素之外,大部分被作为垃圾扔掉[9],污染环境。

小龙虾壳中甲壳素的提取及壳聚糖的制备

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；壳聚糖中图分类号：S985.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）13-3120-04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。

小龙虾壳中甲壳素的提取及壳聚糖的制备

小龙虾壳中甲壳素的提取及壳聚糖的制备作者：蔚鑫鑫刘艳吴光旭来源：《湖北农业科学》2013年第13期摘要：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；壳聚糖中图分类号：S985.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）13-3120-04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。

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