地产龙虾壳甲壳素的提取和壳聚糖的制备_郑铁生
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虾壳提取壳聚糖
从虾壳中提取壳聚糖
1.甲壳素提取
虾--->虾壳---->清洗--->烘箱中100o C干燥2-4h--->用4-6%HCl溶液在500ml 烧杯中脱钙(浸泡过夜至虾壳软化)--->抽滤得到固体(滤液为CaCl2溶液)--->清水洗涤--->10%NaOH溶液脱蛋白(圆底烧瓶+回流冷凝管回流,1-2h)--->抽滤得到滤液(蛋白质、氨基酸溶液)和固体(甲壳素)--->固体用少量KMnO4溶液浸泡加热脱色(氧化脱虾红素)--->抽滤得固体(甲壳素)--->洗涤固体--->少量草酸溶液浸泡至白色--->洗涤固体--->烘干--->计算甲壳素产率,记录数据。
2.壳聚糖制备
干燥后的甲壳素--->45%NaOH溶液(圆底烧瓶+回流冷凝管回流,1-2h)脱乙酰基--->抽滤得到滤液(含CH3COONa)和固体(壳聚糖)--->洗涤固体--->烘箱中干燥,计算产率并记录数据--->取少量壳聚糖,测试其在盐酸中的溶解性,记录实验现象。
3.高分子设计性实验准备药品
1.学生准备:标准组40组,每组准备20g虾壳或蟹壳。
2.实验室准备:加热套、1套回流装置,500ml烧杯1个,250ml 烧杯1个,100ml 烧杯1个,玻璃棒1根;其他需要量筒、天平、布氏漏斗、滤纸等。
药品:盐酸20瓶,氢氧化钠20瓶,高锰酸钾2瓶,草酸2瓶。
配制:
稀盐酸;稀氢氧化钠、浓氢氧化钠溶液;1-2%KMnO4稀溶液;草酸稀溶液。
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18h18h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。
甲壳素、壳聚糖的制备方法
佚名
【期刊名称】《化工环保》
【年(卷),期】2007(27)4
【摘要】该发明公开了一种甲壳素、壳聚糖的制备方法。
其制备方法:将蟹壳经
盐酸脱钙后分离、干燥,在干燥物中添加水,调pH至4.0~5.5,加入蛋白酶,微波辐射处理后加热灭酶,过滤分离滤液和残渣,残渣即为甲壳素;将甲壳素粉碎,经乙醇浸泡后加入NaOH溶液,微波辐射,反应产物水洗至中性后,再用乙醇浸泡,经微波辐射,反应产物水洗至中性后干燥,得到壳聚糖。
该发明将微波化学技术应用于蟹加工下脚料的综合利用,
【总页数】1页(P327-327)
【关键词】制备方法;甲壳素;壳聚糖;微波辐射;NaOH溶液;过滤分离;反应产物;加工下脚料
【正文语种】中文
【中图分类】X773
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聚糖 [J], 隋振全;毛金超;徐桂云;范金石
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小龙虾壳中甲壳素的提取及壳聚糖的制备甲壳素(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。
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,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。
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,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,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。
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的草酸水溶液于60~70 ℃搅拌进行脱色反应,直至全部变成白色,水洗至中性,于60~70 ℃干燥24 h,得白色的甲壳素。
龙虾虾壳的综合利用(Ⅱ)──虾壳中氨基酸和甲壳素的提取
及壳聚糖的制备
吴之传;丁纯梅;陶庭先
【期刊名称】《化学世界》
【年(卷),期】1995(36)9
【摘要】本文研究了从虾壳中提取氨基酸的方法、分折鉴定出虾壳中氨基酸的种类和含量,并从虾壳中提取出甲壳素,制备出壳聚糖。
【总页数】3页(P489-491)
【关键词】提取;虾壳;氨基酸;甲壳素;壳聚糖
【作者】吴之传;丁纯梅;陶庭先
【作者单位】安徽机电学院食品系
【正文语种】中文
【中图分类】O636.1
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壳聚糖及衍生物用于降血糖21世纪的最新研究进展来水利王克玲(陕西科技大学化学与化工学院,陕西西安,710021)【摘要】壳聚糖是甲壳质的脱乙酰基产物,分子中含有多个氨基和羟基等活性基团,经化学修饰得到的衍生物可具有新的性能。
壳聚糖及其衍生物不但本身具有降血糖的生物活性,而且可以作为胰岛素基因载体制成治疗胰岛素依赖型糖尿病的生物技术药物,还可以用于制备胰岛素口服制剂,从而达到缓释的目的。
【关键词】壳聚糖,衍生物,降血糖,胰岛素基因,口服制剂壳聚糖(chitosan)是甲壳素脱乙酞化的产物,于1859年由法国人Rouget首先得到,由于该多糖结构的特殊性,生物可降解性,安全无毒和多功能性,已在农业、轻工业、医药、健康食品、医用功能材料、环保等领域得到广泛的研究和应用。
可溶于稀酸,高度脱乙酞壳聚糖可溶于水,分子中含有多个氨基和羟基等活性基团,经化学修饰可具有新的性能。
壳聚糖是自然界中少见的带正电荷的高分子聚合物,这类多糖既可生物合成,又可生物降解,与动物的器官组织及细胞有良好的生物相容性,无毒,降解过程中产生的低分子寡聚糖在体内不积累,几乎没有免疫原性。
糖尿病是一组由遗传和环境因素相互作用而引起的临床综合征。
病情严重或应激时可发生多种急性代谢性紊乱。
1998年世界卫生组织资料表明,全世界有 1.48亿糖尿病患者,预测到2025年将达到3亿[1]。
糖尿病的治疗,目前所用的方法有:口服药物治疗、胰岛素治疗和非药物治疗,还缺少特效药,现有的传统治疗方法,很难达到既能使患者24 h血糖维持在正常水平或接近正常水平,又能避免发生严重低血糖的治疗目标。
因此,如何防治糖尿病已成为国内外科学工作者的一个重要课题。
壳聚糖及其衍生物不但本身具有降血脂、降血糖、抗菌、降血压等生物活性,而且还可以作为胰岛素基因载体和用于制备胰岛素口服制剂,用于胰岛素依赖型糖尿病的治疗。
本文着重对21世纪以来壳聚糖及其衍生物对糖尿病作用的研究作一综述。
昆虫资源在工业上的应用摘要:从仿生学,昆虫的形态构造与行为在科学技术和工业上的应用和为工业提供原料的昆虫等方面综述了昆虫资源在工业上的开发与应用的研究进展。
关键词:仿生学、原料、昆虫资源、开发、利用正文:昆虫是地球上动物中最为丰富和多样化的种类,它既能给人类带来巨大的威胁, 成为我们生存的竞争对手, 如为害作物和建筑以及传播疾病的害虫;又能给人类带来显著的利益, 如蜜蜂、家蚕等益虫, 成为我们生活的一部分。
在数千年前我们的祖宗就认识到这一点, 开始养蚕植桑、防治虫害, 在科学发达的今天, 我们更应当了解昆虫对人类衣食住行的影响, 知道昆虫科技与产业发展的密切联系【9】。
昆虫是地球上生物量最大的生物类群,也是目前最大的未被充分利用的宝贵资源。
其虫体本身开发产物可广泛应用于机械、电子、军工、日用化工、食品、饲料、医药、造纸、农业等行业。
目前,世界各国的昆虫资源的利用范围仅局限于虫体、虫产品和虫行为等几个方面。
虫体即昆虫身体物质的利用,如昆虫体表的几丁质,体内的蛋白质,含有二十多种氨基酸,还有丰富的酯肪、抗生素和激素等。
虫产品是昆虫的代谢产物,如蜂蜜、蜂蜡、蜂毒、紫胶、虫白蜡、五倍子、蚕丝及昆虫色素等,这些昆虫产品具有极高的利益价值。
昆虫行为主要利用昆虫的生物学及生态学特性,如授粉昆虫、天敌昆虫、环境保护昆虫的利用。
而在工业上昆虫在工业资源方面的价值十分可观,而随着人类社会的进步和科学事业的发达,人们对昆虫的研究与认识,也愈来愈深人.变野生为家养、变害为益的实例也越来越多,而通过仿生技术也为人类创造出更多的技术,所以对于昆虫资源的开发与利用,将是一个永恒的课题【6】。
一:昆虫仿生学在科学技术和工业上的应用:仿生学是近几十年来发展起来的属于生物学与技术科学之间的一门边缘学科。
其英文为bionics,来自于希腊文bion, 意指生命。
J·E 斯蒂尔博士提出仿生学定义——仿生学是模仿生物系统的原理来建造技术系统, 或者使人造技术系统具有或类似于生物系统特征,其研究范围为机械仿生、物理仿生、化学仿生、人体仿生、智能仿生等。
收稿日期:2005207227; 修订日期:2005209211基金项目:江苏大学・镇江科力生物技术有限公司技术开发合同项目(No .2005006)作者简介:郑铁生(19482),男(汉族),江苏丹徒人,现任江苏大学医学技术学院副教授,学士学位,主要从事临床生化检验技术和生化制品及其应用方面的研究工作.地产龙虾壳甲壳素的提取和壳聚糖的制备郑铁生1,辛淮生2,卞爱民3,王亚娜3,宗爱萍3(1.江苏大学医学技术学院,江苏镇江 212001; 2.江苏大学药学院,江苏镇江 212001; 3.镇江科力生物技术有限公司,江苏镇江 212001)摘要:目的:以地产龙虾壳为原料,探讨其甲壳素的提取和壳聚糖的制备方法,以开发壳聚糖制备的新原料资源。
方法:用脱蛋白、除钙、脱色、脱乙酰基、纯化等方法制备壳聚糖,研究其壳聚糖的脱乙酰度、分子量等性质,并与市售生化级壳聚糖的红外光谱进行比较。
结果:地产龙虾壳中的甲壳素和壳聚糖的产率分别为14.8%和8.9%;龙虾壳聚糖的红外光谱与市售生化级壳聚糖的图谱基本一致;其它技术指标与文献记载基本一致。
结论:用本法从地产盱眙龙虾的虾壳中提取甲壳素和制备壳聚糖工艺设备简单,操作简易,具有较强的推广性;地产盱眙龙虾的虾壳含甲壳素较高,是一种制备壳聚糖不可多得的天然资源,值得开发利用。
关键词:龙虾壳; 甲壳素; 壳聚糖; 制备方法中图分类号:R283 文献标识码:A 文章编号:100820805(2005)1221208202Abstracti on and Prepara ti on of Ch iti n and Ch itos an from L oca l L obster ShellZHE NG T ie 2sheng 1,X I N H uai 2sheng 2,B I A N A i 2m in 3,WANG Y a 2na 3,Z ONG A i 2p ing3(1.College of M edical Science Technology,J iangsu U niversity,Zhen jiang,212001,China;2.College of Phar 2m arcy,J iangsu U niversity,Zhen jiang,212001,China;3.Zhen jiang Koly B iotech Co .,L TD,Zhenjiang,212001,China )Abstract:O bjecti ve:W ith the l ocal l obster shell as the ra w material,we inquire int o the abstracti on and p reparati on of chitinand chit osan t o devel op a ne w ra w material res ources f or chit osan .M ethods:U se methods such as take off p r otein,calciu m,col our,deacetylate and purificati on t o p repare chit osan t o study deacetylate degree,molecular weight and other characters of chit osan,then compare with infrared s pectru m of bi o -che m ical chit osan on market .Results:The chitin and chit osan obtained fr om l obster shell are 14.8%and 8.9%,res pectively .The infrared s pectru m of chit osan bet w een l ocal l obster and l obster on sale is consistent .The other technical indexes are als o accordance with docu ment .Conclusi on:U se methods such as taking off p r otein,calciu m,col 2our,deacetylate and purificati on t o abstract and p reparing chitin and chit osan fr om Xuyu’s l ocal l obster shell .The technol ogy,e 2qui pments,operati on are si m p le and have str ong popularizati on .The chitin abstracted fr om Xuyu’s l ocal l obster shell is rather high,it’s a natural res ources t o p repare chit osan and is worth t o exp l oit and utilize .Key words:Lobster shell; Chitin; Chit osan; Preparing methods 壳聚糖(chit osan )是甲壳素(chitin )经脱乙酰基后的产物。