CN1085675C - 一种壳聚糖的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种壳聚糖制备方法。本发明属于一种提取壳聚糖的方法，特别是从生物资源中提取制备的方法。本发明以松毛虫为原料，经脱蛋白、脂类，脱矿物质，脱色、水洗，脱乙酰基等一系列步骤，从而得到甲壳质和壳聚糖。本发明为提取甲壳质，制备壳聚糖提供了又一广阔资源，可变害虫为资源昆虫，大大降低了原料的成本，使产品价格低廉。

Description

一种壳聚糖的制备方法

本发明属于一种提取甲壳质并进而制备壳聚糖的方法，特别是以生物资源为原料而进行提取及制备的方法。

甲壳质(chitin)为2-乙酰氨基葡萄糖多聚体，其化学结构与天然纤维素相似，进一步进行脱乙酰反应可得到壳聚糖(chitosan)，甲壳质、壳聚糖及多种衍生物在食品、生化、医药、日用化妆品及污水处理等许多领域具有日益广泛的用途。现提取壳聚糖的原材料主是要虾、蟹一类生物资源，其原料十分有限，成本也较高。松毛虫(Dendrolimus Germar)在我国是一种危害严重的森林害虫，国家每年用于防治的费用高达上亿元人民币，从林业部门的实践看，至今也还未找到很满意的防治方法，然而人们过去都忽视了松毛虫是提取和制备壳聚糖的廉价生物资源。

本发明的目的是提供一种以松毛虫为原料，提取甲壳质并进而制备壳聚糖的方法，以本方法制备壳聚糖，可获得广泛的资源，变害为宝，大大降低产品的价格。

本发明是这样实现的：以松毛虫(Dendro1imus Germar)为原料，按下述工艺步骤提取及制备壳聚糖，松毛虫——脱蛋白及脂类物质——脱矿物质——脱色、水洗——甲壳质——脱乙酰基——壳聚糖。

(1)脱蛋白、脂类，先将松毛虫蛹装入纱布袋，浸于水中，压榨，水洗，过滤，将蛋白等蛹皮内含物与蛹皮分离，蛋白经沉淀、水洗、晒干后可作为饲料或进一步加工成食品添加剂，蛹皮则置于氢氧化钠溶液中加热，弃废碱液，水洗至中性，晒干；

(2)脱矿物质，将已脱蛋白、脂类的蛹皮置于盐酸中加热处理，弃废酸液，水洗至中性，晒干；

(3)脱色、水洗，可用过氧化氢，或氢氧化钠、或高锰酸钾处理，脱色后水洗至中性，晒干即得到甲壳质；

(4)脱乙酰基，将甲壳质置于氢氧化钠液中加热处理，弃废碱液，水洗至中性，得到壳聚糖。

在上述的提取制备过程中，采用以下工艺条件，可获得较好的效果，同时又可降低整个成本。即

(1)脱蛋白、脂类所用的NaOH溶液的重量百分比浓度为5～15％，温度为80～100℃，处理时间为30分钟以上；

(2)脱矿物质所用的盐酸为1～2摩尔/升，加热时间30～90分钟，加热温度为90～100℃；

(3)脱色采用体积百分比浓度10～20％过氧化氢在常温下处理7～30天，或用重量百分比浓度10～20％氢氧化钠水溶液加热至80～100℃处理3小时以上；

(4)脱乙酰基时，用重量百分比浓度40～54％的NaOH水溶液加热至90～110℃，对甲壳质处理10～24小时，当NaOH的浓度较高时，可相应缩短处理的时间，最后所得的壳聚糖呈浅黄色、或褐黄色，脱乙酰化60％以上。

下面，根据本发明的几个具体实施例，对其作进一步描述。

实施例1

取5公斤新鲜松毛虫(D.houi Lajonquiere)蛹，置于纱布袋内压榨、水洗、过滤，将蛋白等蛹皮内含物与蛹皮分离，蛋白经沉淀、水洗、晒干后可作为饲料或进一步加工成食品添加剂，蛹皮则置于6000毫升重量百分比浓度10％的氢氧化钠溶液中加热至85℃，处理1小时，弃废碱液，水洗至中性，晒干。将干燥物置于5000毫升1摩尔/升的盐酸水溶液中加热90℃处理1小时，弃废盐酸液，水洗至中性，晒干。将干燥物置于3000毫升体积百分比浓度20％的过氧化氢中室温处理20天，过滤水洗晒干即得到甲壳质。将干燥甲壳质置于重量百分比浓度50％的氢氧化钠液中加热100℃处理16小时，弃废碱液，水洗至中性，晒干得到壳聚糖150g，该壳聚糖脱乙酰度78％，粘度400厘巴，呈黄褐色。

实施例2

取5公斤新鲜松毛虫(D.houi Lajonquiere)蛹，置于纱布袋内压榨、水洗、过滤，将蛋白等蛹皮内含物与蛹皮分离，蛋白经沉淀、水洗、晒干后可作为饲料或进一步加工成食品添加剂，蛹皮则置于6000毫升重量百分比浓度7％的氢氧化钠溶液中加热至95℃，处理40分钟，弃废碱液，水洗至中性，晒干。将干燥物置于5000毫升1N的盐酸水溶液中加热85℃处理90分钟，弃废盐酸液，水洗至中性，晒干。将干燥物置于3000毫升重量百分比浓度20％的NaOH水溶液中，加热100℃，处理8小时，过滤水洗晒干即得到甲壳质。将干燥甲壳质置于重量百分比浓度40％的氢氧化钠液中加热100℃处理15小时，弃废碱液，水洗至中性，晒干得到壳聚糖160g，该壳聚糖脱乙酰度70％，粘度420厘巴，呈褐色。

实施例3

取2公斤松毛虫(D.houi Lajonquiere)干燥蛹，水泡涨后置于纱布袋内压榨、水洗、过滤，将蛋白等蛹皮内含物与蛹皮分离，蛋白经沉淀、水洗、晒干后可作为饲料或进一步加工成食品添加剂，蛹皮则置于6000毫升重量百分比浓度10％的氢氧化钠溶液中，在80℃条件下，处理180分钟，弃废碱液，水洗至中性，晒干。将干燥物置于5000毫升1.5摩尔/升的盐酸水溶液中加热90℃处理40分钟，弃废盐酸液，水洗至中性，晒干。将干燥物置于3000毫升体积百分比浓度20％的过氧化氢中室温处理18天，过滤水洗晒干即得到甲壳质。将干燥甲壳质置于重量百分比浓度45％的氢氧化钠液中，加热至98℃，处理20小时，弃废碱液，水洗至中性，晒干得到壳聚糖90g，该壳聚糖脱乙酰度66％，粘度410厘巴，呈黄褐色。

以上述发明的技术方案提取制备壳聚糖，与现有技术相比具有以下优点：

(1)资源更加广泛，价格更低。松毛虫过去皆作为害虫加以杀灭并未得到利用，现将其作为原料可获得大量的廉价资源，也使产品的成本大大降低；

(2)增加了副产品。经脱蛋白质工艺处理后分离得到的蛋白质可作为高级饲料添加剂，进一步加工可得到食品添加剂，增加了原料的利用率。

(3)使害虫变成新的资源而得到利用，减少虫害损失，增加林业收入，同时减少防治费用，减少化学物对环境的污染。

Claims (2)

1、一种壳聚糖的制备方法，其特征是以松毛虫Dendrolimus Germr为原料，按下述工艺步骤制备，即，

松毛虫——脱蛋白、脂类——脱矿物质——脱色、水洗——甲壳质——脱乙酰基——壳聚糖，各步骤的操作方法如下：

(1)脱蛋白、脂类，先将松毛虫蛹装入纱布袋，浸于水中，压榨，水洗，过滤，将蛋白等蛹皮内含物与蛹皮进行分离，然后将蛹皮置于氢氧化钠溶液加热，弃废碱液，水洗至中性，晒干；

(2)脱矿物质，将已脱蛋白、脂类的蛹皮置于盐酸中加热处理，弃废酸液，水洗至中性，晒干；

(3)脱色、水洗，可用过氧化氢，或氢氧化钠、或高锰酸钾处理，脱色后水洗至中性，晒干即得到甲壳质；

(4)脱乙酰基，将甲壳质置于氢氧化钠液中加热处理，弃废碱液，水洗至中性，得到壳聚糖。

2、按权利要求1所述的壳聚糖的制备方法，其特征是：

(1)以松毛虫蛹为原料，脱蛋白、脂类所用的NaOH溶液的重量百分比浓度为5～15％，温度为80～100℃，处理时间为30分钟以上；

(2)脱矿物质所用的盐酸为1～2摩尔/升，加热时间30～90分钟，加热温度为90～100℃；

(3)脱色采用体积百分比浓度10～20％过氧化氢在常温下处理7～30天，或用重量百分比浓度10～20％氢氧化钠水溶液加热至80～100℃处理3小时以上；

(4)脱乙酰基时，用重量百分比浓度40～54％的NaOH水溶液加热至90～110℃，对甲壳质处理10～24小时。