【集萃網(wǎng)觀察】甲殼素、殼聚糖是一種可降解的物質(zhì)，對于一種理想的生物降解材料要求應(yīng)具有優(yōu)異的使用性能，成本低廉，廢棄后可完全分解并參與生態(tài)循環(huán)體系。因此，殼聚糖是一種理想的生物降解材料，由于海洋，江河，湖沼的水圈套，海底陸地的土壤圈，以及動植物的生物圈中的甲殼素酶、溶菌酶、殼聚糖酶等將其完全生物降解，參與生態(tài)體系的碳和氮源循環(huán)，它在地球和生態(tài)保護系統(tǒng)中起著重要的調(diào)控協(xié)同作用，是一種天然的陽離子聚合物，無毒無害，安全可靠，易生物降解。
1 理化性質(zhì)
殼聚糖（Chitosan）又稱脫乙酰甲殼質(zhì)；可溶性甲殼質(zhì).是甲殼素脫去乙�；蟮漠a(chǎn)物。殼聚糖具有許多特殊的性能，如良好的生物降解性、生物相容性、無毒，無污染等。殼聚糖分子中的活性側(cè)基為氨基。可酸化成鹽。導(dǎo)入羧基官能團，取代合成側(cè)鏈銨鹽、混合醚、聚氧乙烯醚等等，制備具有水溶性、醇溶性、有機溶劑溶解性、表面活性以及纖維性等各種衍生物。
殼聚糖的急性毒性實驗經(jīng)口腔、皮下和腹腔給藥，大黑鼠、老鼠試驗證明毒性極低。亞急性毒性實驗連續(xù)投藥三個月未發(fā)現(xiàn)病理異常。對皮膚、粘膜的刺激性實驗及皮膚吸收實驗證明對人類皮膚幾乎無刺激、無過敏反應(yīng)，不經(jīng)皮膚吸收。其他實驗表明不溶血、無熱源性、無致突變性、抗原性很低。
2 工藝開發(fā)
2.1 蠅蛹提取法
從蠅蛹中提取殼質(zhì)的過程是將蠅蛹?xì)は磧艉笤龠M一步酸浸，和脫蛋白以獲得高品級的殼聚糖。由于蠅蛹?xì)ぶ械纳剌^蝦，蟹殼深得多。相對脫除難度較大。為此必須使用強的脫色劑在劇烈的條件和強攪拌下進行脫色處理，但也應(yīng)注意適度。經(jīng)漂白后，再進行二次酸浸后脫蛋白，洗凈、干燥得殼質(zhì)。脫乙�；笤偎粗林行�、烘干得產(chǎn)品。
先將新鮮的蝦、蟹殼去肉質(zhì)。用清水洗凈后進行酸浸脫鈣。在室溫下用5%的鹽酸溶液分解碳酸鈣，在經(jīng)一定時間后殼軟無氣泡逸出時，取出水洗至中性。脫蛋白的工序是用熱的4%的氫氧化鈉液，經(jīng)皂化反應(yīng)去除油脂與蛋白質(zhì)后再水洗至中性。
氧化脫色是用3%~4%的高錳酸鉀稀溶液浸泡，氧化殼中的色素以達到脫色的目的。并除去剩余的有機物，最后用水洗凈。
還原漂白工序是用稀的碳酸氫鈉溶液浸泡，攪拌至紫色褪盡為止。用水洗凈，再經(jīng)干燥得甲殼素，收率接近20%。
將所獲得的甲殼素以1：20 （g/mL）比，放進50%的氫氧化鈉溶液內(nèi)，在小于100℃ 下進行脫乙�；磻�(yīng)1~2h后濾去堿液，用水清洗干諍，再進行干燥后得固體殼聚糖。
可以先用稀堿煮沸蛋白質(zhì)脂肪，粉碎，稀酸浸除鈣，再用高錳酸鉀漂白，碳酸氫鈉還原、洗滌、干燥。
浸酸的殘液可以多次重復(fù)使用。提高殘液中的氯化鈣濃度。以回收利用氯化鈣。堿煮后的殘堿可以用于殘酸的中和，沉淀出蛋白質(zhì)。后者可用于飼料添加劑。
2.2 蝦蟹殼提取法
例1 殼聚糖是用甲殼素在熱的濃堿液中脫乙�；笾瞥�。可以將1份的甲殼素與17份47%的氫氧化鈉混合，在氮氣保護下，在95℃下煮近1h，再經(jīng)分離、干燥，再重復(fù)上述操作一次后得脫乙酰度為95%以上的產(chǎn)品。
將剔除肉質(zhì)的蝦蟹殼加水煮沸抽提得到凈甲殼。將凈甲殼加入5%~8%鹽酸浸泡溶解除去鈣鹽得到除無機鹽的甲殼質(zhì)。將除無機鹽后甲殼質(zhì)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氫氧化鈉溶液煮沸脫除蛋白質(zhì)得到粗品甲殼素。
將粗品甲殼素先用高錳酸鉀脫色漂白，再用2%亞硫酸氫鈉溶液還原，并洗凈瀝干即得到不溶性甲殼素。
將不溶性甲殼素加到脫乙�；磻�(yīng)釜內(nèi)，用40%氫氧化鈉（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）在100℃ 下進行脫乙�；戳�。反應(yīng)終結(jié)后經(jīng)洗凈、脫水、烘干得可溶性殼聚糖產(chǎn)品。
將數(shù)平均分子量為31萬的脫乙酰甲殼質(zhì)（脫乙酰率為98%）分散在水中，用濃鹽酸溶解后，再加入紙漿纖維素粉末。在攪拌下緩慢加入5%的氫氧化鈉凋節(jié)pH值為7.6，經(jīng)離心分離脫水后再在加熱下干燥后粉碎成纖維長150mm，制成廢水吸附劑。其吸附性能為活性炭的5.5倍，且過濾性能優(yōu)良。
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