CN102161714A - 一种制备甲壳素、柠檬酸钙的工艺 - Google Patents
一种制备甲壳素、柠檬酸钙的工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及利用虾头、虾壳制备甲壳素和柠檬酸钙的工艺。将南美白对虾虾头、虾壳按按1∶3混合，使用组织捣碎机捣碎5秒。将上述捣碎后的虾头、虾壳按料液比1∶2-1∶4加入1摩尔/升NaOH溶液在85-100℃条件下浸泡2-4小时，过滤并重复2-4次。将过滤后的虾头、虾壳按料液比1∶1.5-1∶3加入5％-14％的柠檬酸溶液在40℃条件下浸泡5-20小时，然后过滤，脱色，漂洗干燥即得到甲壳素。将上述滤液加入Ca(OH)2溶液调节至中性，滤液中的柠檬酸钙沉淀出来，过滤干燥后得到柠檬酸钙。本发明工艺简单易操作，不仅减少了柠檬酸的用量而且还获得了食品级的甲壳素以及副产物柠檬酸钙。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子化合物的制备方法，特别是制备甲壳素的工艺。
背景技术
我国是对虾的养殖大国，2010年我国出口对虾18.8万吨，其中南美白对虾占71％。目前我国对虾出口主要是以冷冻虾仁出口，在虾仁的加工过程中会产生大量的废弃产物：虾头和虾壳。华南农大食品学院的张祥刚等人在《现代食品科技》发表文章“南美白对虾虾头、虾壳化学成分的对比研究”(2009，25：225-229)表明南美白对虾虾头、虾壳中甲壳素分别为3.33％和6.67％。
甲壳素是一种有着广泛应用价值的天然生物多糖高分子材料，其化学名称为(1，4)-2-乙酰胺基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，是通过β-1，4糖苷键相连的直链线形高分子化合物。因其重复单元含有乙酰基，具有很好生物相容性、安全性和降解性，在农业、食品、医药、环境治理等行业都有着广泛的应用前景。
目前提取甲壳素的工艺主要是通过浓碱液脱蛋白，盐酸溶液脱钙。专利CN 1085564A“一种甲壳素的制备方法”公开了这样的一套工艺方法。首先通过碱液脱除破碎后蝇蛆壳中的蛋白质，然后使用KMnO4溶液脱色，草酸溶液除锰，最后使用盐酸溶液脱除钙质，晒干即得到甲壳素。此工艺工序繁复，甲壳素得率低，而且会产生大量的酸碱废液，污染环境。中国专利CN 101407832A“一种生产甲壳素、柠檬酸钙以及蛋白粉的方法”采用木瓜蛋白酶代替碱脱蛋白，采用有机酸柠檬酸代替盐酸脱钙。但在脱钙过程中，使用15％柠檬酸，但是柠檬酸利用率低，并浸泡24小时，生产效率低，使得实际生产中难以进行推广。
发明内容
本发明针对现有技术柠檬酸利用率低，浸泡时间长，生产效率低等不足，本发明提供了一种生产甲壳素和柠檬酸钙的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种生产甲壳素和柠檬酸钙的方法，其特征在于：
(1)将虾头、虾壳原料清洗干净，按质量比1∶3混合，在组织捣碎机里面高速捣碎5秒；
(2)碱煮：使用1摩尔/升的NaOH溶液按料液比1∶2-1∶4在85-100℃煮2-4小时，并重复2-4次；
(3)取出后清洗至中性；
(4)酸浸：在40℃的条件下，按料液比1∶1.5-1∶3，在质量比5％-12％柠檬酸溶液浸泡5-20小时；
(5)取出后洗涤至中性；
(6)漂白干燥即得到甲壳素成品；
(7)酸浸后的过滤液加入Ca(OH)2溶液调节至中性，滤液中的柠檬酸钙沉淀出来，过滤干燥后得到柠檬酸钙。
料液比是虾头虾壳原料的质量(单位为克)和浸泡剂的体积(单位为毫升)。本发明以虾头、虾壳为原料，采用NaOH溶液脱蛋白，有机酸柠檬酸脱钙。本发明工艺合理，不仅提取到了符合食品级要求的甲壳素，而且降低了生产成本，提高了生产效率。另外还有柠檬酸钙可以作为第三代补钙剂加以利用，提高了经济效益。
具体实施方法
下面结合实例对本发明进一步阐述
实施例
将南美白对虾虾头、虾壳按1∶3混合，在组织捣碎机里高速捣碎5秒。随后按料液比1∶3加入1摩尔/升NaOH溶液在95℃水浴2小时，过滤，并重复上述步骤2次。随后按料液比1∶1.98，加入质量比10.22％的柠檬酸溶液浸泡11.64小时。过滤，脱色，漂洗后即得到甲壳素。过滤液中加入Ca(OH)2溶液调节滤液至中性，并过滤，过滤得到的固体即柠檬酸钙。本工艺不仅提高了柠檬酸的利用率，缩短脱钙时间，而且在柠檬酸钙制备过程中降低了Ca(OH)2溶液使用量，节约了成本，提高了经济效益，有利于企业推广应用。
Claims (3)
1.一种制备甲壳素、柠檬酸钙的工艺，其特征在于使用柠檬酸代替传统盐酸用于虾头、虾壳的脱钙制备甲壳素，具体步骤为：
(1)将虾头、虾壳原料清洗干净，按质量比1∶3混合，在组织捣碎机里面捣碎5秒；
(2)碱煮：使用1摩尔/升的NaOH溶液按料液比1∶2-1∶4在85-100℃煮2-4小时，并重复2-4次；
(3)取出后清洗至中性；
(4)酸浸：在40℃的条件下，按料液比1∶1.5-1∶3，在质量比5％-12％柠檬酸溶液浸泡5-20小时；
(5)取出后洗涤至中性；
(6)漂白干燥即得到甲壳素成品；
(7)酸浸后的过滤液加入Ca(OH)2溶液调节至中性，滤液中的柠檬酸钙沉淀出来，过滤干燥后得到柠檬酸钙。
2.根据权利要求1所述的一种制备甲壳素、柠檬酸钙的工艺，其特征在于利用南美白对虾的虾头、虾壳为原料制备甲壳素。
3.根据权利要求1所述的一种制备甲壳素、柠檬酸钙的工艺，其特征在于所述工艺为：使用南美白对虾的虾头、虾壳为原料，清洗干净，组织捣碎机高速捣碎5秒；碱煮，即在95℃的条件下，按料液比1∶2.5，使用1摩尔/升的NaOH溶液碱煮3小时，并重复3次；取出后清洗至中性；酸浸，即在40℃的条件下，按料液比1∶1.98，使用质量比10.22％的柠檬酸溶液浸泡11.64小时；取出后洗涤至中性；漂白水洗干燥即得到食品级甲壳素成品；过滤液加入Ca(OH)2溶液调节至中性，滤液中的柠檬酸钙沉淀出来，过滤干燥后得到柠檬酸钙。
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