螃蟹甲壳素提取方法及提取率优化

8.2.4　甲壳素

甲壳是世界上最多的物质，是我国最丰富的有机资源。甲壳素又名甲壳质、几丁质，是一种生物多糖的高分子物质，广泛存在于昆虫、甲壳类动物的外骨骼。其化学名为（1，4）-2-乙酰胺基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，为线性生物聚合体。

甲壳素具有口服安全无毒，无皮肤刺激性和眼黏膜刺激性，且与人体有很好的相溶性的特点，使其成为了广泛应用的药用辅料。近代临床与药理研究表明，甲壳素用以包裹药物可以减少药物对胃肠道的刺激，还可以控制药物的释放速度，形成的薄膜对药物有良好的透过性，而且在制药过程中可以作为片剂的稀释剂，改善药物的生物利用度及压片的流动性、崩解性和可压性。

1.甲壳素的理化性质

甲壳素是一种白色无定形粉末或半透明的片状物，不溶于水、稀酸、碱液和乙醇、乙醚等有机溶剂，溶于无水甲酸、浓无机酸中。

2.甲壳素的提取工艺

甲壳素的提取生产已经有多年的历史，一般都采用蟹壳和虾壳作为主要原料，碱液进行蛋白质脱除，然后利用酸水溶液进行提取。

（1）以蟹壳为原料的提取加工工艺

【工艺原理】

以蟹壳为原料进行提取，根据甲壳素的蟹壳不溶于水、稀酸、碱液和乙醇的溶解性质，利用碱液除去蛋白质，稀酸溶液去除无机盐等杂质，剩余的残渣就是以甲壳素为主要成分的提取物。

【操作流程及工艺条件】

1）挑选、清洗：将蟹壳进行挑选，然后利用清水进行反复冲洗，去除表面残留的蛋白质。

2）脱除蛋白质：使用2. 5mol/L的氢氧化钠溶液室温浸泡24小时，挑出蟹壳，用水清洗至中性。

3）脱盐处理：将蟹壳置于1mol/L盐酸溶液中常温浸泡12小时，过滤，将蟹壳用水清洗至中性，日光下晒干。

4）将干燥的蟹壳进行粉碎，过60目筛。

5）重复上面的脱除蛋白质和脱盐的操作，进一步去除杂质，过滤后，将残渣清洗至中性，进行干燥，得到甲壳素的提取物。

【生产工艺流程】

【工艺注释】

1）在传统工艺基础上将碱液煮沸脱去蛋白质和酸水提取两个工序均从煮沸改成了室温浸泡，通过工艺改进使产能提高了10%。

2）本工艺在常温下进行，易于操作，并且使能耗、机械要求强度、劳动保护条件和生产成本均降低到一定程度。

（2）以虾壳为原料的提取加工工艺

【工艺原理】

虾壳中含有透明质酸的同时还含有大量的色素，为了综合利用虾壳资源，在以虾壳为原料加工甲壳素时，应先去除色素，既对甲壳素的提取起到除杂目的，又可以开发利用虾壳中的虾青素资源。而虾壳中甲壳素的提取采用稀碱液去除蛋白质，酸水去除无机盐，最后达到纯化甲壳素的目的。

【操作流程及工艺条件】

1）乙醇提取：选用10倍量的乙醇在50℃减压回流提取虾壳2. 5小时，过滤。

2）水洗，稀碱液除杂：先用水清洗去虾壳中残留的乙醇，然后用5倍量0. 5mol/L氢氧化钠溶液回流2小时，过滤，留残渣，水洗至中性。

3）进一步去除无机盐杂质：分别用5倍量的高锰酸钾盐溶液和草酸溶液在70℃浸泡3小时，进一步脱除蛋白质和无机盐等杂质，使残渣纯化成晶莹透明的白色片状物。

4）水洗并干燥：再水洗至中性，烘干得到甲壳素。

【生产工艺流程】(www.xing528.com)

【工艺注释】

1）在生产甲壳素时可以先用乙醇从虾壳中提取色素。

2）碱液回流之后的滤液还可以进一步分离氨基酸。

3）留下的残渣通过后续生产工艺得到甲壳素，其提取率为30%。

【思考题】

1.糖类化合物的溶解性如何？

2.如何来鉴别糖类化合物？

3.糖类化合物的提取方法有哪些？

4.如何分离纯化糖类化合物？

5.根据香菇多糖的理化性质，设计季铵盐沉淀法提取分离香菇多糖的工艺？

6.根据茯苓多糖的理化性质，利用水溶醇沉和柱色谱的方法设计其提取分离工艺。

7.比较微生物发酵法与动物组织提取法提取透明质酸的区别。

【参考文献】

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