CN109851690B - 一种贝壳珍珠层几丁质的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明主要涉及一种贝壳珍珠层几丁质的制备方法：首先用低浓度的酸溶液分离出贝壳珍珠层，然后通过酸碱溶液交替反复浸泡脱钙脱脂脱蛋白处理后，可获得高纯度的几丁质成分。本发明扩大了几丁质原料来源，拓展本应废弃贝壳的高附加值下游深加工产品品种，提高了贝类水产加工后废弃贝壳的利用率。

Description

一种贝壳珍珠层几丁质的制备方法

技术领域

本发明涉及一种几丁质提取方法，具体涉及从鲍鱼壳等贝壳类材料提取几丁质的制备方法，可以获得纯度较高的贝壳几丁质产品。

背景技术

我国是水产大国, 贝类养殖加工业的发展使得空贝壳成为一种废弃物被堆积在海岛、渔村和城镇的周边，废弃贝壳的处理成为一个急需解决的问题。贝类经水产加工后的空贝壳，只有极少量被用做畜禽饲料添加剂，大部分作为垃圾处理掉了，这不仅是资源的浪费也对环境造成了污染。

几丁质广泛存在于昆虫、虾蟹及其他节肢动物体壁，软体动物的骨骼、贝类、昆虫的表皮、菌类、藻类的细胞中也含有丰富的几丁质，几丁质是地球上第二大生物资源（秦丽芳，2017）。现有几丁质制备技术方案多是以虾、蟹壳（程倩，2012）或昆虫外壳（刘卫星，2005；倪红，1998；刘少芳，2012；许齐云，2012）为制备原料，采用化学法、酶解法，微生物发酵法（李婷，2014）制备分离提取制备几丁质，不可避免的存在提取获得的几丁质产品纯度低，杂质多及原料来源单一的缺点。贝壳文石层是由珍珠光泽的层状碳酸钙组成，以几丁质为主要成分的有机物在文石结构的碳酸钙片层之间形成夹层，本发明以贝壳为原料，分离出珍珠层后用酸碱液反复浸泡脱钙脱脂脱蛋白的技术方案，可以获得高纯度的几丁质产品，扩大了几丁质原料来源，拓展了本应废弃的贝壳高附加值下游深加工产品品种，提高了贝类水产加工后废弃贝壳的利用率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种贝壳珍珠层几丁质的制备方法，获得高纯度的几丁质产品，扩大了几丁质原料来源，拓展本应废弃贝壳的高附加值下游深加工产品品种，提高了贝类水产加工后废弃贝壳的利用率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种贝壳珍珠层几丁质的制备方法，包括如下步骤：

（1）将洗刷干净的贝壳浸泡在2-5wt%的酸液中2h-12h，溶解部分碳酸钙成分，直至去除结附表面石灰虫石灰质栖管石灰质杂质，去离子水清洗干净，备用；

（2）将步骤（1）清洗干净的贝壳，用5-15wt%次氯酸钠溶液浸泡三次，每次浸泡30-60min，去离子水清洗后，晾干备用；

（3）将步骤（2）处理过的贝壳用1-5wt%的酸液浸泡2h-24h直至分离获得具有文石结构、珍珠光泽的珍珠层部分，用粉碎机粉碎成粒径不超过150μm的粉末，得到贝壳珍珠层粉；

（4）用浓度5wt%的酸液浸泡贝壳珍珠层粉，搅拌至不再产生气泡，高速离心或过滤分离获得酸液浸泡后的不溶物，将该物质用去离子水漂洗至pH值至中性后，在沉淀物中加入浓度5wt%碱液，20-25℃搅拌30-40分钟，高速离心或过滤分离获得碱液浸泡后的不溶物，去离子水漂洗至中性；

（5）将步骤（4）获得的不溶物重复步骤（4）操作直至加入酸性溶液后不再有气泡产生，高速离心或过滤分离获得不溶物；

（6）用双氧水或高锰酸钾将步骤（5）获得的不溶物漂白后，用无水乙醇漂洗、晾干，得到絮状沉淀物即为几丁质。

所述贝壳包括鲍鱼壳、扇贝壳等。

所述酸液为醋酸溶液或盐酸溶液等。

所述碱液为KOH溶液或NaOH溶液等。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

（1）本申请是从贝壳中提取几丁质，拓宽了几丁质原料来源；

（2）本申请用低浓度（不高于5wt%）的酸液清除了结附在贝壳表面石灰虫石灰质栖管，清除效率高于人工或机械清理，避免了石灰质杂质在几丁质原料中的残留；

（3）本申请用次氯酸钠溶液浸泡贝壳，以去除粘附的有机质杂质，有效的解决了几丁质原料粘附其他不溶性杂质的问题；

（4）本申请用低浓度（不高于5wt%）的酸液浸泡贝壳直至分离获得珍珠层部分，可以在酸解前分离出贝壳中含有几丁质成分的原材料，并避免了贝壳其他部位杂质在几丁质制品中的残留；

（5）本申请用酸碱液反复浸泡贝壳珍珠层组分，可以根据贝壳珍珠层砖瓦结构的特点，最大限度依序层次洗脱蛋白和脂肪等有机质并分解被其包裹的碳酸钙残留，彻底脱脂脱钙脱蛋白，提高几丁质纯度和获得率；

（6）本申请采用双氧水或高锰酸钾氧化去除色素等物质，采用无水乙醇去除有机杂质，提高几丁质纯度。

附图说明

图1为鲍鱼壳几丁质红外光谱。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1

一种贝壳珍珠层几丁质的制备方法，包括如下步骤：

（1）将洗刷干净的鲍鱼壳浸泡在5wt%的醋酸溶液中2h，溶解部分碳酸钙成分，直至去除结附表面石灰虫石灰质栖管石灰质等杂质，去离子水清洗干净，备用；

（2）将步骤（1）清洗干净的鲍鱼壳，用10wt%次氯酸钠溶液浸泡三次，每次30min，去离子水清洗后，晾干备用；

（3）将步骤（2）处理过的鲍鱼壳用5wt%的醋酸溶液浸泡10h直至分离获得具有文石结构、珍珠光泽的珍珠层部分，用粉碎机粉碎成粒径不超过100-150um的粉末，得到鲍鱼壳珍珠层粉；

（4）用浓度5wt%的醋酸溶液浸泡鲍鱼壳珍珠层粉，搅拌至不再产生气泡，高速离心分离获得酸液浸泡后的不溶物，将该物质用去离子水漂洗至pH值至中性后，在沉淀物中加入浓度5wt%NaOH溶液中，25℃搅拌30分钟，高速离心或过滤分离获得碱液浸泡后的不溶物，去离子水漂洗至中性；

（5）将步骤（4）获得的不溶物重复步骤（4）操作直至加入酸性溶液后不再有气泡产生，高速离心分离获得不溶物；

（6）用高锰酸钾将步骤（5）获得的酸碱溶液不溶物漂白后, 用无水乙醇漂洗、晾干，得到絮状沉淀物，即为几丁质，又名甲壳素，含量可达99.08%（元素分析结果）。

实施例2

一种贝壳珍珠层几丁质的制备方法，包括如下步骤：

（1）将洗刷干净的扇贝壳浸泡在3wt%的盐酸溶液中6h，溶解部分碳酸钙成分，直至去除结附表面石灰虫石灰质栖管石灰质等杂质，去离子水清洗干净，备用；

（2）将步骤（1）清洗干净的扇贝壳，用15wt%次氯酸钠溶液浸泡三次，每次40min，去离子水清洗后，晾干备用；

（3）将步骤（2）处理过的扇贝壳用5wt%的盐酸溶液浸泡15h直至分离获得具有文石结构、珍珠光泽的珍珠层部分，用粉碎机粉碎成粒径不超过150um的粉末，得到扇贝壳珍珠层粉；

（4）用浓度5wt%的盐酸溶液浸泡扇贝壳珍珠层粉，搅拌至不再产生气泡，过滤分离获得酸液浸泡后的不溶物，将该物质用去离子水漂洗至pH值至中性后，在沉淀物中加入浓度5wt%KOH溶液中，20℃搅拌40分钟，过滤分离获得KOH溶液浸泡后的不溶物，去离子水漂洗至中性；

（5）将步骤（4）获得的不溶物重复步骤（4）操作直至加入1wt%盐酸溶液后不再有气泡产生，过滤分离获得不溶物；

（6）用双氧水将步骤（5）获得的酸碱溶液不溶物漂白后, 用无水乙醇漂洗、晾干，得到絮状沉淀物，即得几丁质，含量可达98%以上（元素分析结果）。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (3)

1.一种贝壳珍珠层几丁质的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将洗刷干净的贝壳浸泡在2-5wt%的醋酸溶液中，溶解部分碳酸钙成分，直至去除结附表面石灰虫石灰质栖管杂质，去离子水清洗干净，备用；

（2）将步骤（1）清洗干净的贝壳，用5-15wt%次氯酸钠溶液浸泡三次，每次浸泡30-60min，去离子水清洗后，晾干备用；

（3）将步骤（2）处理过的贝壳用1-5wt%的醋酸溶液浸泡直至分离获得具有文石结构、珍珠光泽的珍珠层部分，用粉碎机粉碎成粒径不超过150μm的粉末，得到贝壳珍珠层粉；

（4）用浓度5wt%的醋酸溶液浸泡贝壳珍珠层粉，搅拌至不再产生气泡，高速离心或过滤分离获得醋酸溶液浸泡后的不溶物，将该物质用去离子水漂洗至pH值至中性后，在沉淀物中加入浓度5wt%碱液，20-25℃搅拌30-40分钟，高速离心或过滤分离获得碱液浸泡后的不溶物，去离子水漂洗至中性；

（5）将步骤（4）获得的不溶物重复步骤（4）操作直至加入醋酸溶液后不再有气泡产生，高速离心或过滤分离获得不溶物；

（6）用双氧水或高锰酸钾将步骤（5）获得的不溶物漂白后，用无水乙醇漂洗、晾干，得到几丁质。

2.根据权利要求1所述的一种贝壳珍珠层几丁质的制备方法，其特征在于：所述贝壳包括鲍鱼壳、扇贝壳。

3.根据权利要求1所述的一种贝壳珍珠层几丁质的制备方法，其特征在于：所述碱液为KOH溶液或NaOH溶液。

Images