CN1186811A - 提取制备甲壳质和壳聚糖的方法 - Google Patents

Abstract

提取制备甲壳质和壳聚糖的方法。本发明属于一种提取甲壳质和壳聚糖的方法,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

提取制备甲壳质和壳聚糖的方法

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。现提取甲壳质和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甲壳质和壳聚糖的廉价生物资源。

本实用新型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，以本方法制备甲壳质和壳聚糖，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(Dendrolimus Germar)为原料，按下述工艺步骤提取及制备甲壳质和壳聚糖，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，分离蛋白和蛹皮，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1～2N，加热时间30～90分钟，加热温度为90～100℃；

(3)脱色可采用10～20％过氧化氢在常温下处理7～30天，或用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，可用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，分离蛹皮和蛋白质，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1N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，分离蛹皮和蛋白质，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，分离蛹皮和蛋白质，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1.5N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甲壳质和壳聚糖，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靡价资源，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、一种甲壳质和壳聚糖的制备方法，其特征是以松毛虫(DendrolimusGermar)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，分离蛋白等蛹皮内含物和蛹皮，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所述的甲壳质和壳聚糖的制备方法，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1～2N，加热时间30～90分钟，加热温度为90～100℃；

(3)脱色可采用10～20％过氧化氢在常温下处理7～30天，或用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，可用40～54％的NaOH水溶液加热至90～110℃，对甲壳质处理10～24小时。