从原材料中去除污染物的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于从原材料中去除污染物的方法，并且更具体地，涉及一种从含有所需的材料(诸如壳质和/或壳聚糖)的原材料中去除污染物的方法。
【背景技术】
[0002]壳聚糖是来自水生贝壳类动物加工的固体废弃物的衍生物，并且能够从真菌培养物中提取。壳聚糖是线性的多聚糖。壳聚糖由￠-(1-4)-连接的D-葡糖胺(去乙酰化的单元)和N-乙酰基-D-葡糖胺(乙酰化的单元)的随机分布的单元组成。壳聚糖具有许多用途，包括商业用途和医疗用途。例如，壳聚糖在农业中可用作种子处理和生物农药；在酿酒业中用作澄清剂；在食品工业中用作补充剂；在限制脂肪吸收中用作饮食助剂；以及用于自愈性聚氨酯漆涂层的工业中。
[0003]在医药中，壳聚糖及其衍生物(诸如壳聚糖盐)可被用作止血剂以减缓或阻止出血。它们还能够用作抗菌剂和/或有助于使药物递送通过皮肤。
[0004]商业上，壳聚糖通过对壳质(纤维素类生物聚合物:主要由无支链的β - (1 — 4) -2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡糖糖(也被称为Ν-乙酰基-D-葡萄糖胺)组成)残基进行去乙酰化来生产，其中壳聚糖为甲壳类动物(诸如蟹和虾)的外壳以及真菌的细胞壁中的结构元素。
[0005]当由甲壳类动物源(诸如蟹和虾)制备壳聚糖时，外壳主要来自于在去除壳期间的食物废弃物。其中，当从海洋/海床中捕获这些甲壳类动物时，通常存在污染源，这些污染源可包括渔网和海草。进一步地，经常发现，在从食品加工厂运输这些材料期间，使用袋子，当袋子随后在被切开时，会脱落纤维。当生产壳聚糖片/颗粒时，大多数的制备方法并没有完全消除例如捕鱼和运输过程中所带来的污染源。
[0006]由于壳质和/或壳聚糖及其衍生物具有医用领域中所需的性质，所以在将该材料加工成用于治疗患者的医疗产品之前，去除所有的污染物是重要的。
[0007]用于将壳质转化为壳聚糖的典型方法包括以下步骤:利用酸，诸如盐酸对甲壳类动物的壳进行脱钙；对上述壳进行清洗；以及利用碱，诸如氢氧化钠进行去质子化。在上述步骤之后通过进行进一步的清洗步骤、进一步的脱钙步骤以及后续的中和步骤。所得到的材料为壳质。可利用碱，诸如氢氧化钠对该壳质进行去乙酰化以提供壳聚糖。在去乙酰化之后，并且在后续处理(诸如干燥和研磨)之前，可对产物进行清洗和中和。目前的处理步骤包括目视检查步骤和截获步骤，从而污染物落在位于加工管中的趾状物和指状物周围；和/或对原材料进行过滤/筛分以去除污染物。然而，所得到的材料仍然显示出可见的污染物，这些可见的污染物包括钓鱼线材料、海草和/或运输袋材料。
[0008]在考虑上述问题的基础上，完成了本发明。
【发明内容】
[0009]本发明提供了一种方法，该方法解决了由捕鱼和运输过程所带来的污染物的问题。
[0010]根据本发明的第一个方面，提供了一种从原材料中去除或降低污染物的方法，所述方法包括:
[0011]使原材料与液体混合，其中，所述原材料含有至少一种污染物和至少一种所需的材料，并且其中，所述至少一种所需的材料能够吸收所述液体；以及
[0012]在分离容器中使所述至少一种污染物与所述至少一种所需的材料分离。
[0013]本发明的方法提供了一种用于去除或降低原材料中污染物的低成本的手段，其中，所述原材料含有所需的材料。该方法可有利地并入现有的制备方法中，或用作独立的方法。据观察，本方法对所需的材料的产率几乎没有影响。
[0014]所述至少一种所需的材料可包括壳质、壳聚糖、壳聚糖衍生物或它们的混合物。典型地，所述至少一种所需的材料包括壳质和/或壳聚糖。
[0015]在一些实施方式中，所述原材料可包括多于一种的所需材料。例如，所述原材料可包括两种所需的材料、三种所需的材料、四种所需的材料或更多种所需的材料。在一些实施方式中，所述原材料可包括壳质和壳聚糖。
[0016]所述液体可包括单一相或多相。优选地，所述液体包括单一相。
[0017]所述液体可包括水、盐酸、氢氧化钠或它们的混合物。典型地，所述液体为水。
[0018]优选地，所述所需的材料不溶于所述液体。在这种实施方式中，所述所需的材料至少部分不溶于所述液体。更优选地，所述所需的材料完全不溶于所述液体。因此，当所述所需的材料为壳聚糖和/或壳质时，壳聚糖和/或壳质优选地部分或完全不溶于所述液体。这相对于现有技术是有利的。例如，在某些纯化技术中，使壳聚糖溶解于足够高浓度的酸中是已知的。然而，这是昂贵的，并且将壳聚糖溶解在酸中的步骤可引起壳聚糖结构的改变。通过本发明的方法减缓这这些问题。
[0019]本发明的方法从原材料中去除或降低至少一种污染物。该原材料可包括超过一种污染物。因此，该方法可从原材料中去除或降低多于一种的污染物。例如，该方法可用于从原材料中去除两种污染物、三种污染物、四种污染物、五种污染物、六种污染物、七种污染物、八种污染物、九种污染物、十种污染物或更多种污染物。在典型的实施方式中，该方法从原材料中去除或降低至多五种不同的污染物。
[0020]本文中所使用的术语“污染物”是指存在于原材料中的不合需要的组分或物质。
[0021]典型地，原材料源自于在食品加工期间从甲壳类动物源去除壳的步骤之后所得到的废弃物，在本文中也被称为“贝类废弃物”。该原材料含有所需的材料壳质和/或壳聚糖。该壳通过处理能够提供壳质，而壳质通过后续处理能够成为壳聚糖。甲壳类动物，通常为贝类(诸如蟹和/或虾)从海洋/海床捕获。贝类废弃物通常包括多种类型的污染物，诸如渔网、钓鱼线、运输袋、海草和其它植物群，或它们的混合物。污染物，诸如渔网可能是有颜色的。颜色可包括桔色的渔网、蓝色的渔网和/或黄色的渔网。相似地，诸如污染袋的污染物也可是有颜色的。颜色可包括红色的材料和/或白色的材料。
[0022]已发现，能够吸收所述的液体的所需的材料将在所述液体中下沉。因此，能够将所需的材料和可漂浮的污染物分离开。
[0023]还已发现，在与液体(诸如水)混合时，在贝类废弃物中通常发现的污染物漂浮。
[0024]典型地，所述至少一种污染物不能吸收所述液体。
[0025]典型地，所述至少一种污染物将在所述液体中漂浮。
[0026]优选地，所述至少一种污染物在所述液体中不溶解。在这种实施方式中，所述至少一种污染物至少部分不溶于所述液体中。更优选地，所述至少一种污染物完全不溶于所述液体中。例如，当所述至少一种污染物为渔网、钓鱼线、运输袋、海草和/或其它植物群时，所述污染物部分或完全不溶于所述液体。
[0027]贝类废弃物中的所需的材料(诸如壳质或壳聚糖)能够从液体中吸收流体从而下沉。根据在液体中的这种分离，能够从液体的表面收集可漂浮的污染物，同时分别保留已沉降在液体底部或朝向液体底部沉降的所需的材料。
[0028]因此，在分离容器中使原材料分离的步骤可包括使所述至少一种污染物的至少一部分漂浮在所述液体的表面上。
[0029]因此，在一些实施方式中，原材料中的一种或多种污染物并不是全部漂浮在液体的表面上。然而，优选地，原材料中的一种或多种污染物基本上全部漂浮在液体的表面上。
[0030]—旦原材料与液体混合，则可允许在分离容器中进行分离，并持续足以允许所述至少一种污染物的一部分漂浮在所述容器内所容纳的液体的表面上的时段。时间长度可从1分钟变