1. 研究目的与意义
目的
本试验通过正交试验法，分别考察碱浓度、醇浓度、物料比和反应时间及其相应水平下对甲壳质的脱乙酰度影响，从而优化制备条件，以期根据不同的使用要求，制备不同脱乙酰度的壳聚糖，以便为工业化生产的设计和操作提供一套较为客观的理论依据。
意义
甲壳素(chitin)，又名几丁质、甲壳质，其学名是β-(1～4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-Ｄ-葡萄糖，是由Ｎ-乙酰氨基葡萄糖以β-1,4 糖苷键缩合而成的。是一种天然高分子化合物，属于氨基多糖. 如把此结构式中糖基上的Ｎ-乙酰基去掉，就成为甲壳素最为重要的衍生物壳聚糖。甲壳素主要存在于低等动物，特别是节肢动物，如虾、蟹和昆虫的外壳，某些植物和菌、藻类细胞壁中。据估计每年自然界生物合成量达千亿吨之多，仅海洋中年产量达几十亿吨，是自然界中产量仅次于纤维素的第二大可再生资源，亦是地球上数量最多的含氮天然有机物(其次是蛋白).由于甲壳素及其衍生物具有良好的吸湿性、成膜性、气透性、降解性、生物相容性、无毒副作用作用以及不污染环境等诸多优良性能,在环保、食品、医药、制作功能材料、农林业、轻纺工业等方面被广泛应用，具有十分重要的利用价值和经济价值，被誉为人类第六生命要素、21世纪是甲壳素的世纪、21世纪多糖的研究最有希望的是甲壳素、21世纪的主流材料－甲壳素等，可以预计，甲壳素将会成为本世纪具有十分诱人前景的产业。甲壳素通过脱乙酰基来制备壳聚糖是甲壳素研究的核心，而优化制备条件，制备不同脱乙酰度的壳聚糖，以满足不同的使用要求，是其中一个重要的研究课题，具有重大现实意义。
2. 国内外研究现状分析
甲壳素是一种天然高分子聚合物,属线性多糖类，自从1811年法国的H.Braconnot教授发现甲壳素（Chitin）以来，甲壳素及其衍生物的研究历史长达近200年，但直到上世纪70年代以后，甲壳素的开发应用才受到国际社会的高度重视，成为热门研究领域之一。目前全世界每年发表的关于甲壳素的论文报告上万篇，同时也有许多专著和专利问世，日本和欧美等国家在甲壳素基础研究和应用研究方面走在了世界的前列，日本在20世纪80年代中期到90年代后期的十几年中，几乎每3天就申请一项专利。我国对甲壳素的研究起步较晚，始于上世纪50年代，但直到上世纪90年代，研究开发才达到全盛时期，有众多的科研机构投入到该课题的研究中，并取得了不少成果。1996，1999，2001年分别在大连、武汉、浙江玉环召开了第一届、第二届、第三届甲壳素化学与应用研讨会，研究范围涵盖甲壳素的基础研究，生物功能材料，医药保健品以及多功能材料的应用开发，已逐步形成一门新兴学科一甲壳素生物化学。有人预言，甲壳素将像塑料一样进入寻常百姓家，成为21世纪的支柱产业。
目前，我国主要是作为甲壳素、壳聚糖等初级产品的供应国，开发应用的技术水平与国外差距很大。生物无毒、生物相容性好、可生物降解以及吸附性、抑菌性、吸湿保湿性等功能性质使其在食品、日化、生物、农业、水处理、纺织等众多领域广泛应用，国内外对其需求量迅速增加。另外，甲壳素/壳聚糖的生产会产生环境污染，一些发达国家不愿自己生产，到中国采购，于是中国有了一个新兴行业一甲我国虾、蟹壳资源丰富，长期以来被作为垃圾丢掉。近些年来，由于甲壳素、壳聚糖及其衍壳素和壳聚糖生产。目前，世界上使用的甲壳素、壳聚糖一半以上产自中国。我国甲壳素和壳聚糖的生产都采用传统落后的生产工艺。甲壳素和壳聚糖生产中需消耗大量的酸和碱，不仅占用大量原材料成本而且造成环境污染。探索环境污染小，成本低的甲壳素/壳聚糖制备工艺和方法是甲壳素/壳聚糖生产中急需解决的问题。同时对甲壳素/壳聚糖进行化学修饰，合成性能好、功能多的系列衍生物产品，扩宽其应用领域，提高经济效益，是甲壳素化学能否发展成国民经济一大产业的关键所在。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容
甲壳素大量存在于甲壳纲动物、昆虫和菌类中。甲壳素经过脱乙酞化反应生成壳聚糖。壳聚糖及其衍生物广泛用于化工、纺织、食品、医疗及生物技术等领域。。通常, 以虾、蟹壳为原料, 经脱钙、脱色和脱蛋白质后得到甲壳素接着于浓碱溶液中经过脱乙酞基作用, 制成壳聚糖。从不同来源的原料经过多种制备方法制成的壳聚糖的性能具有明显差异, 影响到产物的含氮量、灰分、粘度及相对分子质量等。显然, 制备食品级和化妆品级的壳聚糖时, 脱乙酞化反应是影响产品质量的关键因素。因为甲壳素在浓碱作用下, 除了发生脱乙酞基反应外, 还伴随着分子主链的降解反应, 使相对分子质量降低, 溶液粘度也降低。相对分子质量大小和游离胺量多少是壳聚糖性能的最重要两项指标。通常, 用脱乙酸化度来映游离胺基含量,用粘度来衡量相对分质量大小。
技术路线
4. 研究创新点
分别考察碱浓度、醇浓度、物料比和反应时间及其相应水平下对甲壳质的脱乙酰度影响，测定的各种吸光光度值的准确性是实验的关键。使用分光光度计时一定要按照操作步骤进行。各种因素反应条件要能满足。熟悉SAS软件。
