一種小顆粒殼聚糖的制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種小顆粒殼聚糖的制備方法，首先將甲殼素原料粉碎成８ｍｍ以下的顆粒狀，放入研磨機(jī)中，加堿溶解蛋白質(zhì)，待蛋白質(zhì)溶解后，過濾或離心分離，濾餅為甲殼素，濾液為蛋白質(zhì)的堿溶液，循環(huán)脫除蛋白質(zhì)２～４次，得到的甲殼素濾餅放入研磨機(jī)中，加入３５～６０ｗｔ％的燒堿，在８０～１１０℃下研磨１～８小時(shí)后，抽真空，使水分蒸發(fā)，直至研磨物料成為粉末狀，將研磨物料過篩，將篩體上部的殼聚糖進(jìn)行１～６次的循環(huán)研磨和過篩后，去水洗精制即得產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利技術(shù)強(qiáng)化了反應(yīng)過程、簡化了工藝過程、減少了原料消耗，降低了生產(chǎn)成本，得到粒度小的殼聚糖產(chǎn)品。

Method for preparing small granule chitosan

The invention relates to a preparation method of a granule chitosan, chitin will first crush the raw material under 8mm granular, into the grinding machine, adding alkali dissolved protein, the protein to be dissolved after filtration or centrifugation, cake for chitin, filtrate as protein alkali solution, removal of protein from 2 to 4 cycles second, chitin cake into the mill, adding 35 ~ 60wt% of caustic soda, in 80 to 110 DEG C for 1 to 8 hours after grinding, vacuum pumping, the evaporation of water, until the grinding materials into powder, the grinding material sieving, the screen body of chitosan was 1 ~ cycle 6 times grinding and sieving after washing to refined product is obtained. Compared with the prior art, the invention strengthens the reaction process, simplifies the technological process, reduces the consumption of raw materials, reduces the production cost, and obtains chitosan products with small grain size.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及殼聚糖的制備方法，尤其涉及。
技術(shù)介紹
由甲殼素脫乙酰制備殼聚糖的方法有堿法、混合溶劑法、超聲波法、微波 法和生物法。除生物法外，以上方法都要消耗大量酸、堿，進(jìn)行反復(fù)處理。產(chǎn) 生大量廢酸、廢堿、廢水和廢渣。目前普遍采用的方法是將粉碎后的甲殼素 先用堿脫蛋白質(zhì)，再用酸脫鈣，然后放在40 60 wty。的燒堿溶液中，于80 ll(TC溫度下，反應(yīng)幾小時(shí)到幾十小時(shí)，得到殼聚糖產(chǎn)品。其能量消耗大，生產(chǎn)場地充滿高溫堿蒸汽，工作環(huán)境惡劣。生物法采用脫乙酸酶與甲殼素在緩沖 液中培養(yǎng)數(shù)天后，可獲得殼聚糖。但脫乙酰酶提取比較困難。而且酶的活性條 件苛刻，生產(chǎn)周期長。工業(yè)生產(chǎn)有一定的難度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種工藝簡 單、原料消耗少，生產(chǎn)成本低的小顆粒殼聚糖的制備方法。本專利技術(shù)的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn) ，其特征在于，首先將甲殼素原料粉碎成8mm以下的顆粒狀，放入研磨機(jī) 中，加堿溶解蛋白質(zhì)，待蛋白質(zhì)溶解后，過濾或離心分離，濾餅為甲殼素，濾 液為蛋白質(zhì)的堿溶液，循環(huán)脫除蛋白質(zhì)2 4次，將得到的甲殼素濾餅放入研 磨機(jī)中，加入35 60wt。/。的燒堿，在80 11(TC下研磨1 8小時(shí)后，抽真空， 使水分蒸發(fā)，直至研磨物料成為粉末狀，將研磨物料過篩，將篩體上部的殼聚 糖進(jìn)行1 6次的循環(huán)研磨和過篩后，去水洗精制即得產(chǎn)品。所述的研磨機(jī)由桶體、換熱夾套桶體，裝在桶體內(nèi)的小球，桶體上部的電 動(dòng)機(jī)和減速機(jī)，減速機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，攪拌盤和支架組成；所述的減速機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸3下端連接攪拌盤，攪拌盤埋在小球中，開動(dòng)電機(jī)后，攪拌盤轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)小球滾 動(dòng)，對(duì)物料進(jìn)行研磨。所述的小球的直徑為1 80毫米；小球的體積占桶體內(nèi)容積的20 80%。 所述的換熱夾套桶體的換熱夾套內(nèi)可通蒸汽、熱油進(jìn)行加熱；也可通水進(jìn) 行降溫。所述的小球的材料包括玻璃，氧化鋁，氧化鋯，瑪瑙，不銹鋼。 所述的研磨機(jī)中加入燒堿研磨發(fā)生脫乙酰反應(yīng)所述的研磨機(jī)中加入燒堿研磨發(fā)生脫鈣反應(yīng)，反應(yīng)方程式如下 2iV, + CaC03 = C。(同2 + iV。2C。3 。本專利技術(shù)是一種由甲殼素脫乙酰制備小顆粒殼聚糖的方法，其步驟包括脫蛋 白質(zhì)、脫鈣脫乙酰、分離無機(jī)鹽、苛化和產(chǎn)品精制。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù) 具有下列優(yōu)點(diǎn)(l)采用研磨強(qiáng)化反應(yīng)。利用研磨過程的擠壓摩擦作用，強(qiáng)化脫 乙酰反應(yīng)。甲殼素在擠壓過程中進(jìn)行反應(yīng)。是固體反應(yīng)的特征。達(dá)到相同的脫 乙酰度，采用擠壓摩擦方法所用溫度可以降低10°C、時(shí)間可以減少20%。(2) 研磨法可以得到小顆粒的殼聚糖。小顆粒的殼聚糖溶解性能好、反應(yīng)速 度快和使用效果好，因而有更多的用途。但殼聚糖韌性大，很難粉碎成小顆粒。 應(yīng)用本專利技術(shù)在研磨反應(yīng)的同時(shí)，得到小顆粒的殼聚糖。節(jié)約能源，降低了成本。 在濃燒堿存在的條件下，研磨破碎的效果會(huì)更好些。(3) 研磨還節(jié)省了攪拌器。又節(jié)省一部分電能和攪拌設(shè)備。因?yàn)橐话愕募讱?素脫乙酰反應(yīng)中，由于甲殼素是固體，濃燒堿粘度大。攪拌消耗的能量很大。 研磨過程產(chǎn)生熱量，可以減少脫乙酰用的蒸汽。(4) 本專利技術(shù)用篩的方法分離固體殼聚糖和醋酸鈉、碳酸鈉。簡化了分離 過程。其構(gòu)思是充分利用了殼聚糖韌性大、難磨細(xì)，而醋酸鈉和碳酸鈉是礦物 質(zhì)，脆性大、易磨細(xì)的特征差異，使其彼此分離。減少了洗滌、蒸發(fā)、重結(jié)晶 的過程。節(jié)省了設(shè)備，能量。減少了污水和廢氣的排放。還有一個(gè)好處是，篩 比過濾容易操作。因?yàn)闈鈮A的粘度大，過濾很慢。(5) 本專利技術(shù)的原料用量少。工藝中主要用燒堿和石灰。相比用酸又用堿的工 藝，對(duì)設(shè)備的腐蝕要小很多。對(duì)環(huán)境的污染程度至少減少一半。沒有排放的廢4酸和廢堿液。堿經(jīng)過四次利用，依次是第二次脫鈣脫乙酰，第一次脫l丐脫乙酰， 第二次脫蛋白質(zhì)，第一次脫蛋白質(zhì)。堿的濃度依次降低，最后被中和。本專利技術(shù) 中的酸僅在蛋白質(zhì)中和時(shí)調(diào)PH用。用量少，對(duì)設(shè)備的腐蝕也小。而現(xiàn)有工藝 使用酸堿次數(shù)多，酸堿無法平衡，只有排放。本專利技術(shù)是按照清潔工藝目標(biāo)來設(shè) 計(jì)的。(S)本專利技術(shù)的設(shè)備投資少。因?yàn)橐话闵a(chǎn)小顆粒的殼聚糖有五個(gè)部分組成， 分別是粉碎過程、脫蛋白質(zhì)過程、脫鈣過程、脫乙酰過程，精制過程。本專利技術(shù) 的脫鈣、脫乙酰和粉碎在同一設(shè)備中進(jìn)行，減少了一套脫韓設(shè)備和一套粉碎設(shè)備，使投資降低2/5。需要說明的是，本專利技術(shù)的甲殼素也經(jīng)過粉碎。但僅需要 粗粉碎，達(dá)到研磨要求即可，普通的粉碎機(jī)粉碎一次就可達(dá)到要求。本專利技術(shù)的 物料在整個(gè)工藝過程中都處于半干和干料狀態(tài)，所以，設(shè)備的體積小，所用的 水也少。又減少了一部分的設(shè)備投資。簡化工藝后，不但節(jié)省設(shè)備投資，而且 節(jié)省了生產(chǎn)場地、操作人工費(fèi)、管理維修費(fèi)等，生產(chǎn)成本降低8%。(7) 本專利技術(shù)節(jié)約能量。因?yàn)檠心ギa(chǎn)生熱量。在研磨機(jī)中脫蛋白、脫f丐和脫乙 酰，可以少使用外界的能量。三個(gè)過程可節(jié)省能量10%。(8) 生產(chǎn)周期短。原因有①因?yàn)檠心シ磻?yīng)是強(qiáng)化反應(yīng)，比一般反應(yīng)所需要的 時(shí)間短；兩次脫蛋白質(zhì)和兩次脫乙酰都用研磨技術(shù)，時(shí)間可以減少20%;②脫 鈣與脫乙酰在同一設(shè)備中同時(shí)進(jìn)行，節(jié)省了脫鈣的時(shí)間。生產(chǎn)周期可以減少 30%。綜上，本專利技術(shù)的特點(diǎn)是反應(yīng)過程強(qiáng)化、工藝過程簡化、使用設(shè)備少，所 用原料品種少，排放三廢少，節(jié)能，生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)成本低。并且產(chǎn)品粒度 小，聯(lián)產(chǎn)蛋白質(zhì)、碳酸鈣和醋酸鈉。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的研磨機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本專利技術(shù)的工藝流程圖。具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明。本專利技術(shù)提出一種由甲殼素脫乙酰制備小顆粒殼聚糖的方法，其特點(diǎn)是采用 研磨機(jī)脫蛋白質(zhì)、脫鈣和脫乙酰。用篩的方法分離殼聚糖和無機(jī)鹽堿溶液。 本專利技術(shù)的內(nèi)容如下將甲殼素原料首先粉碎成8mm以下的顆粒狀，放入研磨機(jī)中，加堿溶解 蛋白質(zhì)，待蛋白質(zhì)溶解后，過濾或離心分離，濾餅為脫掉蛋白質(zhì)的甲殼素，濾 液為蛋白質(zhì)的堿溶液，將濾液加酸調(diào)PH值，蛋白質(zhì)凝固沉降，過濾或離心分 離，得到蛋白質(zhì)；要脫盡蛋白質(zhì)需要重復(fù)以上過程2至4次，至脫干凈蛋白質(zhì) 后，甲殼素進(jìn)入下一工序脫鈣和脫乙酰。脫掉蛋白質(zhì)的甲殼素放入研磨機(jī)中，加入35至60wtn/。的燒堿，研磨，用 攪拌速度和夾套的水流量控制研磨溫度在80 11(TC溫度之間，研磨1至8小 時(shí)，研磨的溫度和時(shí)間根據(jù)殼聚糖的用途而不同。研磨進(jìn)行到后期，在研磨的 同時(shí)給研磨缸體內(nèi)抽真空。使水分蒸發(fā)。直至研磨物料成為粉末狀。因?yàn)闅ぞ?糖的柔韌性很大。很難研磨小；而反應(yīng)中產(chǎn)生的醋酸鈉和碳酸鈉是無機(jī)礦物質(zhì)， 脆性大，在干研磨中成為粉末狀。沒有反應(yīng)完的燒堿成為片狀固體，其顆粒大 小處于殼聚糖與兩鈉鹽的之間。將研磨物料過篩。篩體的下部物料是醋酸鈉、碳酸鈉、氫氧化鈣和固體燒 堿。這是因?yàn)樵谘心ジ字忻撘阴Ｓ腥缦旅撘阴７磻?yīng) C//3COO— + — C//3C(%W。 + MT即甲殼素脫掉乙酰基，生成殼聚糖和醋酸鈉。研磨缸中還有脫鈣反應(yīng) 27V, + CaC03 = C。(,2 + iV。2C(93即燒堿與甲殼上的碳酸鈣生成氫氧化鈣和碳酸鈉。根據(jù)離子反應(yīng)體系中還 有醋酸鈣。即體系中有醋酸鈉、碳酸鈉、碳酸鈣、醋酸鈣。篩體上部是脫掉部分鈣和部分乙酰的殼聚糖，將其進(jìn)入下一工序，進(jìn)行二 次脫鈣和脫乙酰。篩體上部還有一部分大顆粒的燒堿，它恰好是下一步的反應(yīng) 原料，故隨殼聚糖一起進(jìn)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種小顆粒殼聚糖的制備方法，其特征在于，首先將甲殼素原料粉碎成８ｍｍ以下的顆粒狀，放入研磨機(jī)中，加堿溶解蛋白質(zhì)，待蛋白質(zhì)溶解后，過濾或離心分離，濾餅為甲殼素，濾液為蛋白質(zhì)的堿溶液，循環(huán)脫除蛋白質(zhì)２～４次，將得到的甲殼素濾餅放入研磨機(jī)中，加入３５～６０ｗｔ％的燒堿，在８０～１１０℃下研磨１～８小時(shí)后，抽真空，使水分蒸發(fā)，直至研磨物料成為粉末狀，將研磨物料過篩，將篩體上部的殼聚糖進(jìn)行１～６次的循環(huán)研磨和過篩后，去水洗精制即得產(chǎn)品。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種小顆粒殼聚糖的制備方法，其特征在于，首先將甲殼素原料粉碎成8mm以下的顆粒狀，放入研磨機(jī)中，加堿溶解蛋白質(zhì)，待蛋白質(zhì)溶解后，過濾或離心分離，濾餅為甲殼素，濾液為蛋白質(zhì)的堿溶液，循環(huán)脫除蛋白質(zhì)2～4次，將得到的甲殼素濾餅放入研磨機(jī)中，加入35～60wt％的燒堿，在80～110℃下研磨1～8小時(shí)后，抽真空，使水分蒸發(fā)，直至研磨物料成為粉末狀，將研磨物料過篩，將篩體上部的殼聚糖進(jìn)行1～6次的循環(huán)研磨和過篩后，去水洗精制即得產(chǎn)品。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種殼聚糖的制備方法，其特征在于，所述的研 磨機(jī)由桶體、換熱夾套桶體，裝在桶體內(nèi)的小球，桶體上部的電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)， 減速機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，攪拌盤和支架組成；所述的減速機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸下端連接攪拌盤， 攪拌盤埋在小球中，開動(dòng)電機(jī)后，攪拌盤轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)小球滾動(dòng)，對(duì)物料進(jìn)行研磨。3. 根...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：谷里鵬，丁德潤，陳燕青，肖穩(wěn)發(fā)，魏敏婕，周蕓蕓，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海工程技術(shù)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：31[中國|上海]