海洋科學學年**
學院：海洋科學與工程
專業：海洋科學
姓名學號
成績指導教師：
20010 年 12 月
姓名單位
摘要：綜述了甲殼素及其衍生物的生產方法及其用途
關鍵詞：甲殼素及其衍生物生產應用
甲殼素(chitin)又名幾丁質,化學名稱為(1, 4)-2-乙醯氨基-2-脫氧-d-葡聚醣,是一種來自於甲殼類動物的天然高分子材料,在自然界的分布較為廣泛,是目前市場中唯一商品化的鹼性多醣[1]。與多數合成高分子化合物相比,甲殼素具有無毒、無味、可生物降解等優點,被大量用於食品工業中,作為食品填充劑、增稠劑、穩定劑、乳化劑、脫色劑、調味劑、香味增補劑等使用[2-4]。
甲殼素脫去分子中的乙酞氨基可以轉化為可溶性甲殼素或稱殼聚醣。殼聚醣的應用範圍比甲殼素更為廣闊，有極其廣泛的用途。
1.甲殼素及其衍生物的生產
1.1 化學方法[5]
目前比較先進的方法是將甲殼乾燥後粉碎，將微粉末置於0. 4~3. 0 mol·l-1的鹽酸溶液中，常溫處理10~25 h後水洗、過濾、千燥，得到粗甲殼素。
殼聚醣的制法由下列工序組成:將上述方法制得的甲殼素置於氫氧化鈉溶液中在80~100℃下浸2~12 h，得到粗殼聚醣;將該粗殼聚醣過濾，水洗，去離子水中浸漬，過濾後在水與有機溶劑的棍合液中浸漬，再經過濾、洗滌、乾燥制得甲殼素。
1.2 酶製備法
酶法製備殼聚醣是利用專一性酶對甲殼素進行脫乙酞基反應。這裡介紹一種用黑麴黴電解法從菌絲體中提取甲殼素和鹼法製備甲殼素的工藝，其工藝條件是:使用黑麴黴的最佳培養液yepd培養菌體，最佳培養時間42 h，最終培養量0.
942 g幹菌體，最終殘糖質量濃度0. 627 mg·ml-1。黑麴黴溼菌體經質量分數為5%naoh, 100℃處理6h。
然後用45%naoh溶液126℃處理2~ 3 h,用質量分數10%醋酸，95~100℃處理3 h, naoh滴定，析出甲殼素。
1.3微生物法
微生物培養法生產殼聚醣的研究比較活躍。其土要原理還是利用微生物本身存在的酶進行自身催化，從而脫去乙酞基。陳忻等用絲狀真菌提取的殼聚醣的脫乙酞化度為85%~90%，用它製成的食品保鮮劑抗菌能力比從蝦殼**的殼聚醣高1 ~2倍。
2.甲殼素及其衍生物的應用
2.1在染整行業的應用
殼聚醣是一種多醣高聚物，由於分子結構中含有大量的羥基和氨基，當滌綸纖維表面形成一層殼聚醣薄膜後，滌綸纖維的吸濕性和抗靜電性就得到了改善。為了進一步改善整理效果，通常還得在整理液中加入交聯整理劑和新增劑[6]。
2.2在紡織行業的應用
甲殼素及其衍生物在紡織行業主要用在纖維製造、機織物的上漿或製成無紡織物等方面利用甲殼素和殼聚醣的抗菌性和成纖性，可將甲殼素及其衍生物製成甲殼素纖維、殼聚醣纖維以及乙酞甲殼素纖維等，它們有著其它纖維無法比擬的優良特性，用得較多的就是甲殼素纖維。甲殼素纖維是由甲殼素或甲殼胺溶液紡制而成的纖維，是繼纖維素纖維之後的又一種天然高聚物纖維。甲殼素纖維是迄今為止發現的唯一天然鹼性多醣，是自然界唯一一種帶正電荷的纖維。
殼聚醣作為機織物經紗上漿的漿料，適用於棉、毛、絲、麻等天然纖維和合成纖維以及再生纖維的紗線，用殼聚醣的乙酸溶液處理經紗，殼聚醣即滲入紗線和纖維內部，使纖維之間相互粘連，以增強纖維間的抱合力，從而增加紗線的強力，降低經紗的斷頭率，提高生產效率;其二，殼聚醣漿液能勃附於紗線表面，形成一層堅韌的薄膜，使紗線表面的毛羽伏貼，增強了紗線的光潔度和耐磨性[7]。
2.3在醫療衛生領域的應用
甲殼素與殼聚醣經毒性、誘變性、溶血性、致熱性、**反應等一系列試驗，證明對人體無毒、無刺激性，是一種非常安全的機體用材料。它們既具有與植物纖維素相似的結構，又具有類似人體骨膠原組織的結構，因此與人體有著極好的生物相容性，可被生物體內的溶解酶分解和吸收。以甲殼素、殼聚醣為原料製備的纖維，由於具有生物活性、生物降解性、生物相容性、無毒、免疫抗原性小等特殊效能，從而產生了抑菌、消炎、止血、鎮痛、促進傷口癒合等優良的生物醫學功能，而被廣泛用於醫療衛生領域[8]
甲殼素纖維作為一種醫用縫合線材料，對機體無毒性及刺激性，具有良好的生物相容性，可被生物體內的溶解酶分解，生成coz排出體外;生成醣蛋白可以被組織吸收，其慢性組織反應比羊腸線更為輕微，不會引起過敏，還能加速牲口癒合。而降解吸收速度比羊腸線快，因此當傷口癒合後不必再拆線，而且不留異物，傷口癒合後所留痕跡小，無硬結現象。這種縫合線作為外科手術線，具有足夠的斷裂強度、打結強度和柔軟性，表面摩擦因數小，容易進入組織，故是一種理想的醫用縫合線材料。
2.4甲殼素在食品工業的應用
甲殼素和殼聚醣在食品工業中占有非常重要的作用。在日本，甲殼素和殼聚醣在食品工業中使用的數量，佔到了總量的70%左右。國內外大量的研究表明，甲殼素和殼聚醣是無毒的，美國食品與醫藥衛生管理局(fda)己批准其為食品新增劑。
甲殼素和殼聚醣可作為許多液體產品夥伴製品的除雜處理劑和脫酸劑，除雜處理實際上主要是發揮了殼聚醣的絮凝作用。如它們可作為糖汁及果酒果汁的澄清劑、糖蜜的淨化劑、酒類的除濁劑、果汁的脫酸劑等，還可以防止食醋的沉澱。甲殼素的水解產物及殼聚醣還是優良的食品增稠及穩定劑。
2.5在環保行業的應用
殼聚醣在環境保護領域的應用主要體現在三個方面。其一是;其二是作為汙泥脫水劑;其三是作為分離樹脂，用以**貴重金屬、核酸、核普酸、氨基酸等，另可作為高壓液相色譜柱和薄層色譜的載體等[9]
2.6在農業的應用
2023年，美國食品與醫藥衛生管理局(fda)已批准將甲殼素和殼聚醣用於飼料新增劑，可提高體外消化率，提高家禽家畜的生長速率，提高肥豬的瘦肉率。殼聚醣還可以作為許多糧食、蔬菜作物種子的處理劑，激發種子提前發芽，促進作物生長，提高抗病能力，從而提高糧食和蔬菜的產量。因其用量極少，效果顯著，無毒***，使用簡便，成本低廉，受到廣大農民和農業科技工作者的歡迎。
殼聚醣還可作為生物農藥、液體土壤改良劑和農藥的載體[10]
2.7其他應用
甲殼素具有乳化穩定性、保濕作用、毛髮保護和抗靜電作用，可用於日用化妝品中的髮型固定劑、毛髮保護劑、柔軟劑、增稠劑和乳化穩定劑。
在造紙業，甲殼素、殼聚醣可用於開發復合施膠劑、紙張增強劑、抗溶劑、紙張表而改性等。
將甲殼素、殼聚醣用於水處理劑，可處理印染廢水，既可捕集銅、鉻等重金屬，又可凝集廢水中的染料。此外，甲殼素、殼聚醣可用作水果保鮮劑、酶固定劑、醫用微型膠囊、牙科材料、**眼鏡、飼料新增劑及色譜分離中的填充劑等。
3.結語
殼聚醣作為一種效能優良的高分子材料，工藝製備簡單，原料易得，所用稀酸和稀鹼在氯鹼企業中極為豐富，可用於氯鹼平衡產品。
甲殼素高分子鏈的兩個羥基和殼聚醣高分子中的兩個羥基和氨基，能發生多種化學反應，生成極有開發價值的新功能材料，廣泛用於高附加值新產品的開發，市場前景看好，具有誘人的魅力，發展甲殼素、殼聚醣產品的經濟效益和社會效益相當高。
參考文獻：
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[5] 羅書凱，王衛，王曉春。甲殼素及其衍生物的生產和應用[j].2003 24.
[6] 馮碧波.甲殼素與殼聚醣在印染工業中的應用.四川紡織科技，9-11.
[7] 蔣挺大.甲殼素.北京:化學工業出版社.2003:603.
[8] 吳清基，吳鴻昌.甲殼素:21世紀的綠色材料.東華大學學報，2004, 30(1): 136.
[9] 蔣挺大.甲殼素.北京:化學工業出版社.2003: 386-420.
[10]蔣挺大.甲殼素.北京:化學工業出版社.2003: 575-596.
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