一种用虾头虾壳蟹壳制作壳聚糖的方法与流程

1.本发明涉及壳聚糖制备技术领域，具体为一种用虾头虾壳蟹壳制作壳聚糖的方法。


背景技术：

2.纺织工业等领域具有广阔的应用前景，市场潜力巨大，壳聚糖又称脱乙酰甲壳素，是由虾、蟹等甲壳类节肢动物外壳中的甲壳素经过脱乙酰作用得到的有机化合物，是天然多糖中唯一的碱性多糖，具有血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能，广泛用于纺织、医药、造纸、化妆品、食品工业、和生物技术等领域。
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环保、
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食品、化妆品、
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医药、
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虾壳是水产加工工业中的废弃物，其含有丰富的甲壳素及其脱乙酰基后的壳聚糖，壳聚糖具有优良的生物活性，在农业、现有壳聚糖制备工艺使得虾壳清洗不干净，表面残留异物，影响虾壳的后续加工，制得的甲壳素纯度较低，壳聚糖产品质量不稳定，降低了壳聚糖的应用价值。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种用虾头虾壳蟹壳制作壳聚糖的方法，具备甲壳素纯度高，聚糖产品质量稳定，应用价值高的优点，解决了现有壳聚糖制备工艺使得虾壳清洗不干净，表面残留异物，影响虾壳的后续加工，制得的甲壳素纯度较低，壳聚糖产品质量不稳定，降低了壳聚糖应用价值的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用虾头虾壳蟹壳制作壳聚糖的方法，包括以下步骤：a：在市场上购买新鲜无污染的小龙虾和螃蟹，用细水流仔细冲洗干净，放在清水中浸养，分别向水中加入食盐、柠檬酸、食用碱、然后进行超声波处理；b：剥离虾头、虾壳和虾肉，剥离蟹壳和蟹肉，用清水冲洗剥离的虾头、虾壳和蟹壳，除去虾肉和蟹肉；c：将得到的虾头、虾壳和蟹壳用质量分数为2％-3％的氢氧化钠溶液浸泡30分钟以上后取出烘干，烘干后的虾壳用稀盐酸浸泡至无气泡产生，取出，将其洗至中性后烘干；d：步骤c中将烘干后的中性虾头、虾壳和蟹壳用乙醇溶液浸泡，然后将其虾头、虾壳和蟹壳取出放置于清水中加热煮制，煮制后将虾头、虾壳和蟹壳取出，用清水洗净；e：将清洗后的虾头、虾壳和蟹壳加入粉碎机中粉碎，粉碎后加入研磨机中研磨，虾头、虾壳和蟹壳研磨后通过筛板对其进行筛分，未通过筛板的壳粉再次加入研磨机中研磨，直至全部通过筛板，壳粉粒径60-120目；f：将步骤e中制得的壳粉加入搅拌桶中，然后加入脱钙试剂加热搅拌，静至20-24h，再次搅拌，加热，分离，干燥，得脱钙壳粉；g：向脱钙壳粉分别加入脱蛋白、色素试剂，加热搅拌，静至20-24h，再次搅拌，加热，分离，干燥，得甲壳素粉；
h：将甲壳素粉加入甲醇/氢氧化钠的混合溶液中加热回流，冷却后过滤得到固体粉末，将固体粉末打浆水洗至中性，干燥，加入稀酸搅拌得到混合溶液，用稀碱滴定混合溶液至ph＝7-8.5，过滤，加入纯化水中打浆后过滤，干燥得到白色粉末，即制得壳聚糖。
5.优选的，所述步骤a中按食盐的加入量为水质量的0 .8％-1 .0％(w/w) ，柠檬酸的加入量为水质量的0 .1-0.2％(w/w)，食用碱的加入量为水质量的0.1-0.2％(w/w)。
6.优选的，所述步骤a中小龙虾和螃蟹浸养时间4-6h，温度控制在20-25℃。
7.优选的，所述步骤a中超声波功率为120-150w，超声波时间为20-30min。
8.优选的，所述步骤d中虾头、虾壳和蟹壳用乙醇溶液浸泡20-30min，清水加热温度为95-100℃，煮制时间为10-20min。
9.优选的，所述步骤f中脱钙剂为低共熔离子液体水溶液，两次搅拌时间均为30-40min，加热温度为30-120℃。
10.优选的，所述步骤g中色素试剂为咪唑类离子液体，两次搅拌时间均为30-40min，加热温度为70-120℃。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1、本发明采用超声波清洗虾头、虾壳和蟹壳，提高了原料的洁净度，可有效的去除龙虾和螃蟹表面的泥沙异物，便于龙虾和螃蟹的后续加工，通过离子液体制备无腐蚀性，利用甲醇/氢氧化钠混合溶液取代浓碱，降低甲壳素和壳聚糖在甲壳素脱乙酰基生产壳聚糖过程中的降解度，确保壳聚糖产品的相对分子量分布在较窄的范围内，提高壳聚糖产品的应用价值。
12.2、本发明具备甲壳素纯度高，聚糖产品质量稳定，应用价值高的优点，解决了现有壳聚糖制备工艺使得虾壳清洗不干净，表面残留异物，影响虾壳的后续加工，制得的甲壳素纯度较低，壳聚糖产品质量不稳定，降低了壳聚糖应用价值的问题。
具体实施方式
13.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
14.一种用虾头虾壳蟹壳制作壳聚糖的方法，包括以下步骤：a：在市场上购买新鲜无污染的小龙虾和螃蟹，用细水流仔细冲洗干净，放在清水中浸养，分别向水中加入食盐、柠檬酸、食用碱、然后进行超声波处理；b：剥离虾头、虾壳和虾肉，剥离蟹壳和蟹肉，用清水冲洗剥离的虾头、虾壳和蟹壳，除去虾肉和蟹肉；c：将得到的虾头、虾壳和蟹壳用质量分数为2％-3％的氢氧化钠溶液浸泡30分钟以上后取出烘干，烘干后的虾壳用稀盐酸浸泡至无气泡产生，取出，将其洗至中性后烘干；d：步骤c中将烘干后的中性虾头、虾壳和蟹壳用乙醇溶液浸泡，然后将其虾头、虾壳和蟹壳取出放置于清水中加热煮制，煮制后将虾头、虾壳和蟹壳取出，用清水洗净；e：将清洗后的虾头、虾壳和蟹壳加入粉碎机中粉碎，粉碎后加入研磨机中研磨，虾头、虾壳和蟹壳研磨后通过筛板对其进行筛分，未通过筛板的壳粉再次加入研磨机中研磨，直
.1(w/w)，食用碱的加入量为水质量的0.1％(w/w)。
23.步骤a中小龙虾和螃蟹浸养时间4h，温度控制在20℃。
24.步骤a中超声波功率为120w，超声波时间为20min。
25.步骤d中虾头、虾壳和蟹壳用乙醇溶液浸泡20min，清水加热温度为95℃，煮制时间为10min。
26.步骤f中脱钙剂为低共熔离子液体水溶液，两次搅拌时间均为30min，加热温度为30℃。
27.步骤g中色素试剂为咪唑类离子液体，两次搅拌时间均为30min，加热温度为70℃。
28.实施例二：一种用虾头虾壳蟹壳制作壳聚糖的方法，包括以下步骤：a：在市场上购买新鲜无污染的小龙虾和螃蟹，用细水流仔细冲洗干净，放在清水中浸养，分别向水中加入食盐、柠檬酸、食用碱、然后进行超声波处理；b：剥离虾头、虾壳和虾肉，剥离蟹壳和蟹肉，用清水冲洗剥离的虾头、虾壳和蟹壳，除去虾肉和蟹肉；c：将得到的虾头、虾壳和蟹壳用质量分数为2.5％的氢氧化钠溶液浸泡30分钟以上后取出烘干，烘干后的虾壳用稀盐酸浸泡至无气泡产生，取出，将其洗至中性后烘干；d：步骤c中将烘干后的中性虾头、虾壳和蟹壳用乙醇溶液浸泡，然后将其虾头、虾壳和蟹壳取出放置于清水中加热煮制，煮制后将虾头、虾壳和蟹壳取出，用清水洗净；e：将清洗后的虾头、虾壳和蟹壳加入粉碎机中粉碎，粉碎后加入研磨机中研磨，虾头、虾壳和蟹壳研磨后通过筛板对其进行筛分，未通过筛板的壳粉再次加入研磨机中研磨，直至全部通过筛板，壳粉粒径90目；f：将步骤e中制得的壳粉加入搅拌桶中，然后加入脱钙试剂加热搅拌，静至22h，再次搅拌，加热，分离，干燥，得脱钙壳粉；g：向脱钙壳粉分别加入脱蛋白、色素试剂，加热搅拌，静至22h，再次搅拌，加热，分离，干燥，得甲壳素粉；h：将甲壳素粉加入甲醇/氢氧化钠的混合溶液中加热回流，冷却后过滤得到固体粉末，将固体粉末打浆水洗至中性，干燥，加入稀酸搅拌得到混合溶液，用稀碱滴定混合溶液至ph＝8，过滤，加入纯化水中打浆后过滤，干燥得到白色粉末，即制得壳聚糖。
29.步骤a中按食盐的加入量为水质量的0.9％(w/w) ，柠檬酸的加入量为水质量的0.15％(w/w)，食用碱的加入量为水质量的0.15％(w/w)。
30.步骤a中小龙虾和螃蟹浸养时间5h，温度控制在23℃。
31.步骤a中超声波功率为135w，超声波时间为25min。
32.步骤d中虾头、虾壳和蟹壳用乙醇溶液浸泡25min，清水加热温度为97℃，煮制时间为15min。
33.步骤f中脱钙剂为低共熔离子液体水溶液，两次搅拌时间均为35min，加热温度为75℃。
34.步骤g中色素试剂为咪唑类离子液体，两次搅拌时间均为35min，加热温度为95℃。
35.实施例三：一种用虾头虾壳蟹壳制作壳聚糖的方法，包括以下步骤：
a：在市场上购买新鲜无污染的小龙虾和螃蟹，用细水流仔细冲洗干净，放在清水中浸养，分别向水中加入食盐、柠檬酸、食用碱、然后进行超声波处理；b：剥离虾头、虾壳和虾肉，剥离蟹壳和蟹肉，用清水冲洗剥离的虾头、虾壳和蟹壳，除去虾肉和蟹肉；c：将得到的虾头、虾壳和蟹壳用质量分数为3％的氢氧化钠溶液浸泡30分钟以上后取出烘干，烘干后的虾壳用稀盐酸浸泡至无气泡产生，取出，将其洗至中性后烘干；d：步骤c中将烘干后的中性虾头、虾壳和蟹壳用乙醇溶液浸泡，然后将其虾头、虾壳和蟹壳取出放置于清水中加热煮制，煮制后将虾头、虾壳和蟹壳取出，用清水洗净；e：将清洗后的虾头、虾壳和蟹壳加入粉碎机中粉碎，粉碎后加入研磨机中研磨，虾头、虾壳和蟹壳研磨后通过筛板对其进行筛分，未通过筛板的壳粉再次加入研磨机中研磨，直至全部通过筛板，壳粉粒径120目；f：将步骤e中制得的壳粉加入搅拌桶中，然后加入脱钙试剂加热搅拌，静至24h，再次搅拌，加热，分离，干燥，得脱钙壳粉；g：向脱钙壳粉分别加入脱蛋白、色素试剂，加热搅拌，静至24h，再次搅拌，加热，分离，干燥，得甲壳素粉；h：将甲壳素粉加入甲醇/氢氧化钠的混合溶液中加热回流，冷却后过滤得到固体粉末，将固体粉末打浆水洗至中性，干燥，加入稀酸搅拌得到混合溶液，用稀碱滴定混合溶液至ph＝8.5，过滤，加入纯化水中打浆后过滤，干燥得到白色粉末，即制得壳聚糖。
36.步骤a中按食盐的加入量为水质量的1 .0％(w/w) ，柠檬酸的加入量为水质量的0.2％(w/w)，食用碱的加入量为水质量的0.2％(w/w)。
37.步骤a中小龙虾和螃蟹浸养时间6h，温度控制在25℃。
38.步骤a中超声波功率为150w，超声波时间为30min。
39.步骤d中虾头、虾壳和蟹壳用乙醇溶液浸泡30min，清水加热温度为100℃，煮制时间为20min。
40.步骤f中脱钙剂为低共熔离子液体水溶液，两次搅拌时间均为40min，加热温度为120℃。
41.步骤g中色素试剂为咪唑类离子液体，两次搅拌时间均为40min，加热温度为120℃。
42.综上所述：该用虾头虾壳蟹壳制作壳聚糖的方法，具备甲壳素纯度高，聚糖产品质量稳定，应用价值高的优点，解决了现有壳聚糖制备工艺使得虾壳清洗不干净，表面残留异物，影响虾壳的后续加工，制得的甲壳素纯度较低，壳聚糖产品质量不稳定，降低了壳聚糖应用价值的问题。
43.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。