专利名称：一种利用鱿鱼鞘制备β-甲壳素的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用鱿鱼鞘制备β -甲壳素的方法。
背景技术：
甲壳素又名甲壳质、几丁质等，是一种由N-乙酰-D-氨基葡萄糖通过β_1，4糖苷键连接而成的天然高分子线性多糖。甲壳素在自然界中是含量仅次于纤维素的第二大天然多糖类，具有良好的生物相容性，广泛应用于食品、医药、环保、农业等领域，日益引起了人们的广泛关注。甲壳素由于其来源的不同，有α、β和Υ三种晶型，其晶型结构决定了它的物理化学性质。鱿鱼鞘是水产品加工中产量较大的副产物，从鱿鱼鞘中制备的甲壳索为 β晶型，分子主链之间以平行方式排列，具有相对较弱的分子间氢键，目前还没有得到人们的普遍关注。甲壳素在自然界中广泛存在于甲壳动物(虾、蟹)的外壳、软体动物(如鱿鱼、乌贼)的内壳，这些原料中含有大量的蛋白质和无机盐，甲壳素通常利用上述原料经脱蛋白、 脱钙工艺制备而成。随着医药、保健等工业的发展，甲壳素的需求正在日益的增加，而传统脱蛋白、脱钙制备甲壳素的工艺，需要消耗大量的酸碱，腐蚀设备，造成环境污染。本发明报道了通过超声波辅助由鱿鱼鞘制备甲壳素的方法，能有效缩短反应时间，降低生产成本，减少β -甲壳素的蛋白含量和无机盐含量，提高β -甲壳素的产率和纯度，减少环境污染。沿海地区鱿鱼鞘资源十分丰富，本发明能充分利用水产品加工的下脚料，具有很好的经济和社会效益。本发明以鱿鱼鞘为原料，利用单因素试验和正交试验系统研究了不同超声波工艺条件对甲壳素中残留蛋白质和灰分含量的影响，并对产物的结构进行了表征，获得从鱿鱼鞘超声波辅助提取甲壳素的工艺条件，为水产加工下脚料的综合利用与深度开发提供依据。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用鱿鱼鞘为原料制备甲壳素的方法。本发明涉及从鱿鱼鞘通过脱蛋白、脱钙工艺制备甲壳素，该过程结合超声波辅助工艺，考察鱿鱼鞘中提取甲壳素过程不同反应条件对脱除所含无机盐和蛋白质的影响因素，对从鱿鱼鞘超声波辅助制备甲壳素工艺条件进行优化，为综合利用水产品加工的下脚料鱿鱼鞘及工业化生产甲壳素提供了技术支撑。本发明包括的主要技术步骤如下(1)预处理取一定量的鱿鱼鞘，50 60°C下干燥，干燥后用粉碎机进行粉碎处理， 使其完全变为粉末状，筛滤后备用。(2)超声辅助NaOH脱蛋白称取研磨筛分后的鱿鱼鞘粉末，在50 60°C下超声水浴反应15 40min，超声频率为M 71KHz，Na0H浓度为5 15%，料液比(m/v)为1 7 1 12，脱蛋白后过滤洗涤至中性。所得产物于50 60°C下干燥6 12h，再用凯氏定氮
3法测定样品的含氮量。(3)超声辅助HCl脱无机盐取经脱蛋白后的鱿鱼鞘粉末，在50 70°C下超声水浴反应30 50min，加入4 8%的HC1，超声频率为M 71KHz，料液比(m/v)为1 8 1 14，脱钙后过滤洗涤至中性。所得产物于50 60°C下干燥6 12h，即得β-甲壳素产品。甲壳素中无机盐含量测定采用高温电炉法。(4)产物甲壳素结构表征鱿鱼鞘经过脱蛋白和脱钙工艺后得到产物β -甲壳素， 测定产物的红外图谱，结果表明该产品的红外图谱与甲壳素标准品一致。
图1超声波辅助利用鱿鱼鞘制备β -甲壳素工艺流程框2制备的β -甲壳素产品红外光谱图
具体实施例方式取一定量的鱿鱼鞘干燥、粉碎、筛分，称取研磨筛分后的鱿鱼鞘粉末，在50 60°C 下超声水浴反应15 40min，超声频率为M 71KHz，NaOH浓度为5 15%，料液比(m/ ν)为1 7 1 12，脱蛋白后过滤洗涤至中性，所得产物小于60°C下干燥2 12h。取经脱蛋白后的鱿鱼鞘粉末，在50 70°C下超声水浴反应20 50min，加入4 8%的HC1， 超声频率为M 71KHz，料液比(m/v)为1 8 1 14，脱钙后过滤洗涤至中性。所得产物在50 60°C下干燥2 12h，即得β -甲壳素产品。实施例1称取研磨筛分后的鱿鱼鞘粉末500g，超声频率为25KHz，加入10%的NaOH溶液 5000ml，在60°C下超声水浴反应30min，脱蛋白后过滤洗涤至中性，所得产物于60°C干燥 8h。取经脱蛋白后的鱿鱼鞘400g，超声频率为70KHz，加入6%的HCl溶液4000ml，在 60°C下超声水浴反应50min，脱钙后过滤洗涤至中性。所得产物于60°C干燥他，即得β -甲壳素产品。β -甲壳素产品含氮量约为7.2%，灰分含量约为0. 01 %。实施例2称取研磨筛分后的鱿鱼鞘粉末500g，超声频率为25KHz，加入15%的NaOH溶液 5000ml，在60°C下超声水浴反应30min，脱蛋白后过滤洗涤至中性，所得产物于60°C在恒温鼓风干燥箱中干燥他。取经脱蛋白后的鱿鱼鞘400g，超声频率为70KHz，加入6%的HCl溶液4800ml，在 70°C下超声水浴反应30min，脱钙后过滤洗涤至中性。所得产物于60°C在恒温鼓风干燥箱中干燥他，即得β -甲壳素产品。β -甲壳素产品含氮量约为7. 2%，灰分含量约为0. 01%。实施例3称取研磨筛分后的鱿鱼鞘粉末500g，超声频率为25KHz，加入15%的NaOH溶液 4000ml，在60°C下超声水浴反应30min，脱蛋白后过滤洗涤至中性，所得产物于60°C干燥 8h。取经脱蛋白后的鱿鱼鞘400g，超声频率为70KHz，加入6%的HCl溶液5600ml，在 50°C下超声水浴反应40min，脱钙后过滤洗涤至中性。所得产物于60°C干燥他，即得β -甲壳素产品。β -甲壳素产品含氮量约为7. 2%，灰分含量为0. 01 %。实施例4称取研磨筛分后的鱿鱼鞘粉末500g，超声频率为25KHz，加入15%的NaOH溶液 4000ml，在50°C下超声水浴反应40min，脱蛋白后过滤洗涤至中性，所得产物于60 V干燥 8h。取经脱蛋白后的鱿鱼鞘400g，超声频率为70KHz，加入8%的HCl溶液5600ml，在 60°C下超声水浴反应40min，脱钙后过滤洗涤至中性。所得产物于60°C在恒温鼓风干燥箱中干燥他，即得β -甲壳素产品。β -甲壳素产品含氮量约为7. 2%，灰分含量约为0. 01%。
权利要求
1.一种利用超声波辅助鱿鱼鞘制备β-甲壳素的方法，其特征在于，利用水产品加工的下脚料--鱿鱼鞘为原料，通过超声波辅助脱蛋白、脱钙工艺制备β -甲壳素。
2.根据权利要求1所述的一种利用鱿鱼鞘制备β-甲壳素的方法，其特征在于(1)取一定量的鱿鱼鞘干燥、粉碎、筛分，研磨筛分后的鱿鱼鞘粉末在50 60°C下超声水浴反应20 40min，超声频率为M 71KHz，NaOH浓度为5 15%，料液比(m/v)为1 7 1 12。(2)经超声波辅助脱蛋白后，所得产物过滤洗涤至中性，所得产物在50 60°C下干燥2 12h。(3)取经脱蛋白后的鱿鱼鞘粉末在50 70°C下超声反应30 50min，HCl浓度为4 8%，超声频率为24 71KHz，料液比(m/v)为1 8 1 14。(4)经超声波辅助脱钙后，所得产物过滤洗涤至中性，在50 60°C下干燥2 12h，即得β-甲壳素产品。
3.如权利要求2所述的方法制得的甲壳素产品，其特征是甲壳素产品含氮量约为7. 2 %，灰分含量约为0. 01 %。
全文摘要
本发明公开了一种超声波辅助利用鱿鱼鞘制备β-甲壳素的方法，其特征在于，取一定量的鱿鱼鞘干燥、粉碎、筛分，称取研磨筛分后的鱿鱼鞘粉末，在50～60℃下超声水浴反应15～40min，超声频率为24～71KHz，NaOH浓度为5～15％，料液比(m/v)为1∶7～1∶12，脱蛋白后过滤洗涤至中性，所得产物于50～60℃下干燥2～12h。取经脱蛋白后的鱿鱼鞘粉末，在50～70℃下超声水浴反应20～50min，加入4～8％的HCl，超声频率为24～71KHz，料液比(m/v)为1∶8～1∶14，脱钙后过滤洗涤至中性。所得产物于50～60℃下干燥2～12h，即得β-甲壳素产品。本发明采用超声波辅助法制备β-甲壳素成本低、环境污染小、方法简单、易于操作，生产效率高，并且产品纯度较高，沿海地区鱿鱼鞘资源十分丰富，本发明为综合利用水产品加工的下脚料及工业化制备β-甲壳素提供了技术支撑。
文档编号C08B37/08GK102372795SQ20101026268
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月25日 优先权日2010年8月25日
发明者刘士旺, 吴元锋, 平丽娟, 方晟, 毛建卫, 葛青, 蒋增良, 许茂乾, 黄 俊 申请人:浙江科技学院