《甲殼素殼聚糖的制備與應用概況【文獻綜述】》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。

1、畢業(yè)論文文獻綜述食品科學與工程甲殼素/殼聚糖的制備與應用概況[摘要]甲殼素是一種極其有前途和極其重要的天然高分子多聚糖，是不造成環(huán)境污染的新型高分子材料。本文全面的綜述了甲殼素/殼聚糖的制備以及在食品工業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、農業(yè)和作為功能高分子方面的應用。[關鍵字]甲殼素/殼聚糖；制備；應用1概述甲殼素(Chitin)又名殼多糖、幾丁質等，化學名為1,4-2-乙酰氨基-2-脫氧-β-D-葡聚糖，是N-乙酰基-D-葡萄糖胺(GlcNAc)以β-1,4鍵結合而成的直鏈多聚物(C16H26O10N2)n。1811年，法國

2、學者Braconnot于第一次從蘑菇中發(fā)現(xiàn)，1823年，法國科學家Odier首次從甲殼類昆蟲翅鞘中分離出并命名。甲殼素廣泛存在于甲殼綱動物如昆蟲的甲殼，蝦、蟹的甲殼，真菌（酵母，霉菌）、藻類及植物細胞壁中[1]。甲殼素自然界年生物合成的量有將近100億t之，僅次于纖維素。同時，甲殼素是自然界中除蛋白質之外數量最大的含氮有機化合物[2]，據此可以說明甲殼素的重要地位。殼聚糖是甲殼素脫乙?；蟮漠a物。甲殼素(Chitin)和殼聚糖(Chitosan)的結構式見圖1:甲殼素殼聚糖圖1甲殼素(Chitin)和殼聚

3、糖(Chitosan)結構式甲殼素為生物提取物，已經有很多科學家證明其本身及其降解產物具有對生物無毒性等特點[3]，自然界中甲殼素含量很大，因此可以被開發(fā)提取而廣泛使用，但是因為甲殼素本身的結晶度高，水溶性比較差，直接應用有一定的困難，因此要對甲殼素作一個相應的改性，而殼聚糖為甲殼素改性后最主要的產物，具有無毒、親水性、生物可降解性、生物相溶性、抗菌性等優(yōu)點，因而受到廣泛的關注，近四十多年以來，國內外學者競相研究，已經開發(fā)出很多種高科技的產品，這些產品被應用于諸多領域。2甲殼素和殼聚糖的制備2.1甲殼素的制

4、備自然界的甲殼素并不是以純的物質形式存在的，它總是跟一些不溶于水的無機鹽，如鈣、鎂的碳酸鹽及磷酸鹽以及蛋白質緊密地結合在一起。因此，工業(yè)上制備甲殼素的過程，實質上就是甲殼素無機鹽和蛋白質分離的過程，歸納起來主要有：三步法、五步法、酶法和酸堿交替法等[4]。一般過程就是用稀鹽酸在常溫下分解碳酸鹽，用稀堿經加熱分解蛋白質，然后用高錳酸鉀處理，除去色素，即可得到產品甲殼素。此外，隨著人們對甲殼素、殼聚糖及其衍生物研究的逐漸深入，也同時在尋找新的甲殼素和殼聚糖原料資源和它的生產方法，以解決原料短缺的問題，來減輕現(xiàn)有

5、的生產方式對環(huán)境造成的污染。王敦等[5]從金龜子，王穩(wěn)航等[6]從鹵蠅蛆殼，戴云等[7]從蟬殼制備出甲殼質和殼聚糖。真菌也同樣有望成為生產甲殼素和殼聚糖的新原料[8]。曹健等[9]以發(fā)酵的黑曲霉菌絲體為原料，對采用電解法提取的甲殼素進行了研究。趙繼倫等[10]利用檸檬酸生產的廢液渣，提取制備出殼聚糖，這些方法都改變了單一依靠蝦殼、蟹殼為原料的被動局面。2.2殼聚糖的制備由甲殼素再經過脫乙?；?，可以得到殼聚糖。生產殼聚糖的過程可被稱為“三脫”，目前應用較廣泛的由甲殼素制備殼聚糖的主要方法有化學法、酶法。其中，

6、化學法中主要的就是堿脫乙酰法，它又可分兩種方法，一種是甲殼素和固體燒堿加熱共熔，另一種是甲殼素與40%以上的NaOH水溶液，在110℃下加熱。這些方法的代表有Hackman法、Whistler法和Peniston法等[11]?；瘜W法制備殼聚糖的關鍵是脫乙?；臈l件，提高堿溶液濃度、反應溫度和加長反應時間均可提高脫乙酰度，但同時伴隨著主鏈的降解，從而影響殼聚糖的黏度和相對分子質量，所以它對脫乙酰度、脫乙酰的速度和殼聚糖黏度影響很大。生產可以根據目的用途的不同，而采用不同的反應條件，來獲得不同脫乙酰度的殼聚糖。

7、對于脫乙酰度的測定方法，主要有電位滴定法[12]、紅外光譜法、膠體滴定法、氣相色譜法、苦味酸分光光度法[13]、熱分析法和核磁共振法等。對于化學法中存在的種種弊端，可以通過改進實驗條件，優(yōu)化生產工藝來避免。如嚴伯奮等[14]通過對生產設備的改進，從而達到降低生產成本，提高產品質量的目的。如可以用微波加熱來代替普通加熱，研究甲殼素脫乙?；姆磻?，結果證明此方法可大大縮短反應時間，產品的黏度也有很大的提高。周安娜等[15]的“一步法”是殼聚糖生產的新工藝研究，與一般的傳統(tǒng)工藝相比，縮短了生產所用周期，簡化了生產

8、的工藝步驟，同時減少了廢水的排放量，節(jié)省了原料的消耗，也降低了生產的成本，產品殼聚糖的質量和產率都有所提高，因此，有了較大的市場競爭力。還有張?zhí)斐蒣16]運用膜分離技術來分離回收甲殼素廢液，使酸堿原料得到了最大限度利用。甲殼素廢液進一步回收處理，還可得到CaCO3、蛋白質、CH3COOH等副產品。酶法降解甲殼素制備殼聚糖有許多的優(yōu)點，但目前也存在著某些問題，如獲得的甲殼素脫乙酰酶菌株的產酶能力低，酶活不夠穩(wěn)定等，