[发明专利]一种从虾蟹壳中提取甲壳素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种甲壳素的制备方法，具体涉及一种从虾蟹壳中提取甲壳素的方法。

背景技术

甲壳素(Chitin)，也称甲壳质，1811年由法国学者布拉克诺(Braconno)发现，1823年由欧吉尔(0dier)从甲壳动物外壳中提取，并命名为CHITIN，译名为几丁质。甲壳素具有抗癌，抑制癌、瘤细胞转移，提高人体免疫力及护肝解毒作用。尤其适用于糖尿病、肝肾病、高血压、肥胖等症，有利于预防癌细胞病变和辅助放化疗治疗肿瘤疾病。且甲壳素化学上不活泼，不与体液发生变化，与组织不起异物反应，无毒，具有抗血栓、耐高温消毒等特点。甲壳素是仅次于纤维素的地球上第二大可再生资源，自然界中，节肢动物如虾、蟹等，含甲壳素高达58-85%；虾壳、蟹壳是水产加工工业中的废弃物，产量巨大，成本较低，含有丰富的甲壳素及其脱乙酰基后的壳聚糖。提取其中的壳聚糖，经过改性处理后可应用于各个方面，能够实现废弃物的高效利用及使资源利用最大化，产生巨大的经济及社会效益。

目前各国对壳聚糖的应用研究不断深化，但其规模化应用依旧有限。我国在这方面的研究起步较晚，研究成果有限，因此应加大虾壳、蟹壳中壳聚糖的提取及应用研究，以期取得较大的社会效益和经济效益。虾壳、蟹壳中壳聚糖的制备方法主要有酸碱法和微生物发酵法。酸碱法是目前利用虾壳、蟹壳提取制备甲壳素和壳聚糖最普遍的方法，也是目前工业上大规模利用虾壳制备甲壳素和壳聚糖的主要方法。如中国专利CN101176549A，公开了一种从虾壳中提取甲壳素及其生物活性物质的方法：将新鲜虾壳置于微波炉中加热，然后置于NaOH溶液中煮1-2小时，再浸入HCl溶液中浸泡，将虾壳体用NaOH溶液再处理一次，浸入HCl溶液中浸泡后放置在阳光下暴晒脱色，得到甲壳素成品。这样的处理得到的甲壳素含量低。另外一种方法是微生物发酵法。微生物发酵法即以虾壳和虾头等废弃物为底料，利用微生物在其生长繁殖过程中产酸去除矿物质，产蛋白酶去除蛋白质。有报道，利用从虾壳中分离到的一株乳杆菌BR-3，在接种量为10%、葡萄糖浓度为4.5%、固液比为1∶3、发酵温度为35℃、发酵时间为3-4d的条件下可以得到灰分含量低于6%的甲壳素，但是这样光用微生物处理，时间长。

发明内容

本发明提供了一种工艺成熟、便于生产的从虾蟹壳中提取甲壳素的方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种从虾蟹壳中提取甲壳素的方法，包括下述步骤：

a.原料处理：将虾头和/或蟹壳用纯净水洗净后绞碎；

b.超声波处理：绞碎后的原料中加入10-20倍重量的纯净水，超声波处理10-20min，作用温度25-45℃，功率为200-300W，完成后过滤，收集滤渣；

c.高压处理：将步骤b得到的滤渣，加入纯净水，于110-121℃高压保持20-40min，过滤，收集滤渣；

d.酸处理：向步骤c得到滤渣中加入相当于滤渣1-3倍质量的盐酸溶液，浸泡1h，水洗至中性，离心，干燥后得到甲壳素。

优选的，步骤d所述盐酸溶液的浓度为1.0-3.0mol/L。

优选的，步骤d所述干燥为冷冻干燥。

采用本发明的方法得到的甲壳素，具有如下性状：

白色或灰白色，无定形半透明固体，溶于浓盐酸、硫酸、冰乙酸、78-97%磷酸，不溶于水、稀酸、碱、乙醇及其他有机溶剂。

采用本发明的方法以虾蟹壳为原料提取甲壳素，与现有技术相比，本发明的优点：

1、本发明将超声波和高压技术应用于甲壳素的生产中，工艺成熟、可靠，适合规模化生产。

2、相比传统的酸碱法，本发明不仅反应条件温和，耗能少，其品质优于传统酸碱法得到的甲壳素，而且处理过程不会水解甲壳素，可以得到较大分子量的甲壳素产物，另外不会产生大量的酸碱废液，对环境友好。

2、相比传统的酸碱法，微生物发酵法，本发明采用超声波处理和高压处理，整个工序的时间大为缩短。

具体实施方式

下面以实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。

实施例1：

一种从虾蟹壳中提取甲壳素的方法，包括下述步骤：

a.原料处理：将10kg虾头用纯净水洗净后绞碎；

b.超声波处理：绞碎后的原料中加入10倍重量的纯净水，超声波处理10min，作用温度25℃，功率为300W，完成后过滤，收集滤渣；

c.高压处理：将步骤b得到的滤渣，加入纯净水，于121℃高压保持40min，过滤，收集滤渣；