將纖維素粉末、脫乙酰甲殼素的1%鹽酸水溶液,粉末活性炭與水混合攪拌1h后,再用15min時間加入5%的氫氧化鈉水溶液。調(diào)節(jié)漿液的pH值為9生成凝聚物。靜止30min后過濾脫水。將濾餅干燥的粗粉吸附劑用于染色廢水處理,具有優(yōu)良的效果。
例2 將剔除肉質(zhì)的蝦蟹殼加水煮沸抽提得到凈甲殼。向甲殼素加入5%~8%鹽酸浸泡溶解除去鈣鹽得到除無機(jī)鹽的甲殼質(zhì)。將除無機(jī)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1%高錳酸鉀脫色漂白,一直到制成可溶性殼聚糖產(chǎn)品的過程與上述例子相同。甲殼低聚糖的制備方法不同、制備目的不同,分離純化方法也不同,但通常都包括調(diào)節(jié)體系:pH值、過濾(或離心)、真空(或冷凍)干燥等操作,必要時可進(jìn)行脫色和重結(jié)晶。例如,由酸法水解甲殼素得到甲殼低聚糖經(jīng)活性炭-硅藻土色譜柱吸附后,用乙醇梯度洗脫可得到不同聚合度(通常為1~7)的殼聚糖,然后在甲醇中結(jié)晶,可精制得高純度的產(chǎn)物。采用凝膠過濾法處理快速,可獲得較大量的產(chǎn)物。
2.3 超聲波法
通常的甲殼素/殼聚糖是以微纖維的形式存在的,而微纖維又主要由微晶粒和非晶區(qū)兩部分組成,原料預(yù)先用球磨機(jī)粉碎成40目粉末。將0.7g粉末原料加入到50mL10%Na0H溶液和60mL異丙醇的混合溶液中,于80℃下,攪拌回流4.5h,然后過濾,用蒸餾水洗至中性得到甲殼素/殼聚糖溶脹體,將這一溶脹體與50mL40%混合酸(濃硫酸與濃鹽酸體積比為2∶1)溶液混合、在110℃ 下攪拌回流2h,接著在超聲波清洗器(50Hz,100W)中,用超聲波處理2h,再重復(fù)以上回流反應(yīng)和超聲波處理3次,最后得到懸濁液。
在這一制備過程中,以異丙醇為分散劑,甲殼素/殼聚糖經(jīng)堿處理后,形成溶脹體,晶體結(jié)構(gòu)疏松,使溶劑易于滲入,而后加入的酸使部分聚合物鏈斷鍵,逐步降解甲殼素/殼聚糖,從而得到納米尺寸的甲殼素/殼聚糖微粒。
后處理加工法可用反應(yīng)性樹脂將抗菌劑熱固定于纖維表面或使抗菌劑吸附固定于纖維表面及通過纖維表面的官能基與殼聚糖固定的方法。而后加入的酸使部分聚合物鏈斷鍵,逐步降解甲殼素/殼聚糖,從而得到納米尺寸的甲殼素/殼聚糖微粒。
2.4 微波法
微波法生產(chǎn)殼聚糖是將蝦殼水洗,用2mo1/L的堿水溶液用微波加熱煮沸1h,冷至室溫,浸泡12h除去蛋白質(zhì),水洗至中性,再用2mo1/L的鹽酸溶液浸泡24h,使碳酸鈣轉(zhuǎn)化成氯化鈣,再水洗至中性、干燥、粉碎,用2%的高錳酸鉀脫色,水洗后用60%~70%的草酸處理30min,生成甲殼素。將甲殼素在50%的氫氧化鈉水溶液中用微波在近100℃ 下處理數(shù)小時,脫去乙酰基后用2%的乙酸溶液溶解、過濾,加堿后析出殼聚糖。
后處理可以采用不同的方法。如用離子交換膜法將剩余的鹽酸去除,這樣可高效回收生成的甲殼素低聚糖和單糖,從而使得工業(yè)化成為可能。用鹽酸梯度洗脫可得到不同聚合度的殼聚糖。此法可分離自由氨基葡萄糖,分離較有效,可進(jìn)行大規(guī)模色譜分離。高壓液相色譜法也是分離和純化甲殼低聚糖的有效方法。此外,也可采用膜法進(jìn)行殼聚糖的分離。膜分離技術(shù)是20世紀(jì)中期發(fā)展起來的新型分離技術(shù),具有設(shè)備簡單、操作方便、分離效率高、溫度低(室溫左右)、能耗低、環(huán)境友好等特點(diǎn),逐漸成為不可替代的單元操作之一。采用膜法分離生產(chǎn)高純殼聚糖是一種綠色工藝。