CN1034870C

CN1034870C - 一种甲壳素的制备方法

Info

Publication number: CN1034870C
Application number: CN 93111716
Authority: CN
Inventors: 赵志全; 宋瑞祥; 钟卫珍; 徐灿校; 郑国锡
Original assignee: JINXIANG TRADE Co Ltd LIANYUNGANG DEVELOPMENT ZONE
Current assignee: JINXIANG TRADE Co Ltd LIANYUNGANG DEVELOPMENT ZONE
Priority date: 1993-08-20
Filing date: 1993-08-20
Publication date: 1997-05-14
Anticipated expiration: 2013-08-20
Also published as: CN1085564A

Abstract

一种甲壳素的制备方法，本发明将破碎、洗净的蝇蛆壳用氢氧化钠溶液浸泡脱蛋白质，用高锰酸钾溶液浸泡退色，再用草酸或亚硫酸氢钠溶液浸泡除锰，用优级纯盐酸溶液浸泡纯化，用超纯水洗至无氯离子，干燥制成。全过程温度保持在30-90℃之间。工艺简单；废液少，废液可循环使用或再生。制得甲壳素的纯度高至99-99.9%，灰分含量低于0.1%，原料采集方便，来源稳定。

Description

一种甲壳素的制备方法

本发明涉及一种高分子化合物的制备方法，特别是甲壳素的制备方法。

甲壳素，又名甲壳质、壳多糖、蟹壳素、几丁质等，(英文chitin)，学名2-N-乙酰基-2-脱氧--1、4葡萄糖。广范用于医药卫生、食品、化工、农业、纺织、造纸、印刷等领域。现有技术中，甲壳素的制备方法是将虾壳或蟹壳洗净、粉碎后，经浸入酸中脱钙，再用碱煮脱蛋白，过滤，水洗，反复多次，再用高锰酸钾氧化脱色，过滤，用草酸或亚硫酸钠还原除去残余的二氧化锰，过滤干燥制成。现有技术存在的问题是，由于虾蟹壳中钙含量高达40％，甲壳素含量只有20％，所以虽进行多次酸洗、碱煮，也不能将其他成份除尽，只能得到纯度在90-98％、灰分含量大于1％的甲壳素粗制品；难以直接用于医药、精细化工食品等对甲壳素质量要求较高的领域；用其制取的壳聚糖，脱乙酰化度低，粘度低；而且根据甲壳素在虾蟹壳内的分布情况，只能将其粉碎加工，过滤、水洗时极为不容易，且部分甲壳素随其流失；生产工艺繁琐，回收价值不大的酸碱废液排放量大，处理一吨原料，产生50吨以上的酸碱废液，为了降低对环境的污染，还需建配套的废液处理装置处理后才能排放。再则，原材料虾蟹壳收集难度大，一般局限于水产品加工的下脚料，季节性强，供应不稳定。

本发明针对现有技术的不足、提出了一种以甲壳素含量高，钙含量低的蝇蛆壳为原料，工艺简单的甲壳素的制备方法。

本发明的任务是这样实现的，本发明是一种甲壳素的制备方法，将破碎、洗净的蝇蛆壳用过量的浓度为8-20％氢氧化钠(NaOH)溶液浸泡18小时以上，过滤、水洗至中性，置于过量的浓度为1-2％的高锰酸钾(KMnO4)溶液中浸泡30分钟以上，滤出高锰酸钾溶液后加入浓度为1-2％的草酸(C2H2O4)或浓度为1-2％的亚硫酸氢钠(NaHSO3)溶液浸泡30分钟以上，再过滤水洗，置于浓度为2-8％的优级纯盐酸(Hcl)溶液中浸泡2-8小时，过滤，用超纯水洗至无氯离子，干燥制成。以氢氧化钠溶液浸泡是脱除蝇蛆壳中的蛋白质、脂肪，高锰酸钾溶液中浸泡是氧化脱去蛆壳上的黑色斑点，草酸或亚硫酸氢钠溶液浸泡是除去壳体上残留的二氧化锰，优级纯盐酸(Hcl)溶液浸泡，是要洗去微量金属元素，以纯化产品。

所述的甲壳素的制备方法，蝇蛆壳是由蝇蛆清洗干净后经挤压、破碎，过滤分离蛆浆，用水将蝇蛆壳漂洗干净制成。分离出的蛆浆可提取蛋白，另作他用。

所述的甲壳素的制备方法，过量的氢氧化钠(NaOH)溶液分两次以上更换浸泡至所需时间。

所述的甲壳素的制备方法，制备甲壳素的全过程中，温度最好保持在30-90℃之间，每次浸泡、水洗时，最好加以搅拌。

本发明与现有技术相比，由于采用甲壳素含量高达49％左右，钙含量低于1％的蛆壳作原料，所以，在制备甲壳素的过程中，不需反复脱钙，工艺简单；材料消耗少，处理1吨原料只需消耗100公斤氢氧化钠和50公斤盐酸及2.5公斤高锰酸钾和2.5公斤草酸或2.5公斤亚硫酸氢钠；根据甲壳素在蝇蛆壳内的分布情况，只需将其破碎加工，而不需粉碎，过滤、水洗时很容易，且不易流失；产生废液的量少，废碱液浓度高，仅含蛋白质和少量脂肪，分离蛋白质、脂肪即可循环使用或再生；纯化使用后的盐酸溶液中杂质含量甚微，质量仍高于工业盐酸，所以可作他用，而不必排放。用本发明的方法制得甲壳素的纯度高，直接可制得纯度为99-99.9％，灰分含量在0.1％以下的优质甲壳素。原料人工培殖，采集方便，来源稳定，不受季节影响。

图1为本发明的工艺流程图。

图2为现有技术的工艺流程图。

实施例一，将10公斤剔除杂质清洗净的蝇蛆用对滚磨浆机挤压、破碎，过滤分离蝇蛆壳和蛆浆，用水将蝇蛆壳漂洗干净，将破碎、洗净的蝇蛆壳置于反应釜，加入浓度为8％的氢氧化钠(NaOH)溶液10升，将反应釜内温度始终保持30℃左右，浸泡24小时以后，更换浓度相同的氢氧化钠溶液10升再继续浸泡24小时，以脱除壳中的蛋白质，过滤、水洗至中性，用盐酸将调PH值至5后向反应釜中加入4升浓度为1.0％的高锰酸钾(KMnO₄)溶液浸泡60分钟，以氧化脱去蛆壳上的黑色斑点，滤出高锰酸钾溶液后加入浓度为1％的草酸溶液4升浸泡60分钟后过滤、水洗，以除去壳体上残留的二氧化锰(MnO₂)，再加入浓度为2％的优缀纯盐酸(Hcl)溶液10升，浸泡8小时，过滤，以洗去微量金属元素，以纯化产品，再用超纯水洗至无氯离子(Cl^-)，每次浸泡、水洗时，加以搅拌，干燥制得145克白色片状的甲壳素成品。其纯度达99.4％，灰分仅含0.1％。

实施例二，将10公斤剔除杂质清洗净的蝇蛆用对滚磨浆机挤压、破碎，过滤分离蝇蛆壳和蛆浆，用水将蝇蛆壳漂洗干净，将破碎、洗净的蝇蛆壳置于反应釜，加入浓度为20％的氢氧化钠(NaOH)溶液5升，将反应釜内温度始终保持90℃左右，浸泡12小时以后，更换浓度相同的氢氧化钠溶液5升再继续浸泡6小时，脱除壳中的蛋白质，过滤、水洗至中性，向反应釜中加入3升浓度为2.0％的高锰酸钾(KMnO₄)溶液浸泡30分钟，氧化脱去蛆壳上的黑色斑点，滤出高锰酸钾溶液后加入浓度为2％的亚硫酸氢钠溶液3升浸泡30分钟后过滤、水洗，除去壳体上残留的二氧化锰(MnO₂)，再加入浓度为8％的优级纯盐酸(Hcl)溶液5升，浸泡2小时，过滤，以洗去微量金属元素，以纯化产品，用超纯水洗至无氯离子(Cl^-)，每次浸泡、水洗时，加以搅拌，干燥制得白色片状甲壳素成品150克。其纯度达99.7％，灰分仅含0.06％。

实施例三，将1000公斤剔除杂质清洗净的蝇蛆用对滚磨浆机挤压、破碎，过滤分离蝇蛆壳和蛆浆，用水将蝇蛆壳漂洗干净，将破碎、洗净的蝇蛆壳置于反应釜，加入浓度为12％的氢氧化钠(NaOH)溶液600升，将反应釜内温度始终保持70℃左右，浸泡18小时以后，更换600升浓度相同的氢氧化钠溶液继续浸泡12小时，再更换600升浓度相同的氢氧化钠溶液继续浸泡12小时，脱除壳中的蛋白质，过滤、水洗至中性后向反应釜中加入250升浓度为1.5％的高锰酸钾(KMnO₄)溶液浸泡40分钟，氧化脱去蛆壳上的黑色斑点，滤出高锰酸钾溶液后加入浓度为1.5％的草酸溶液250升，浸泡40分钟后过滤、水洗，除去壳体上残留的二氧化锰(MnO₂)，再加入浓度为5％的优级纯盐酸(Hcl)溶液600升，浸泡6小时，过滤，纯化，用超纯水洗至无氯离子(Cl^-)，每次浸泡、水洗时，加以搅拌，干燥制得14.6公斤白色片状的甲壳素成品。其纯度达99.8％，灰分仅含0.02％。

Claims

1、一种甲壳素的制备方法，其特征在于将破碎、洗净的蝇蛆壳用过量的重量浓度为8-20％氢氧化钠溶液在30-90℃的温度下浸泡，以过量的重量浓度为8-20％氢氧化钠溶液更换1-2次浸泡，总浸泡时间为18-48小时，过滤、水洗至中性，置于过量的重量浓度为1-2％的高锰酸钾溶液中，在30-90℃的温度下浸泡30-60分钟，滤出高锰酸钾溶液后加入重量浓度为1-2％的草酸或重量浓度为1-2％的亚硫酸氢钠溶液在30-90℃的温度下浸泡30-60分钟，再过滤水洗，置于重量浓度为2-8％的优级纯盐酸溶液中浸泡2-8小时，过滤，用超纯水洗至无氯离子，干燥制成。

2、根据权利要求1所述的甲壳素的制备方法，其特征在于蝇蛆壳是由蝇蛆清洗干净后经挤压、破碎，过滤分离蛆浆，用水将蝇蛆壳漂洗干净制成。