1. 研究目的与意义
由于甲壳素及其衍生物壳聚糖具有许多独特的优点，如可生物降解、安全无毒，良好的生物相容性且化学性质稳定等，近年来被广泛应用于食品工业、环境保护、医药、农业、轻纺、功能材料等方面。
目前甲壳素、壳聚糖的生产原料主要来自于虾、蟹壳。
甲壳素的提取工艺主要有酸碱法、酶法、发酵法等。
2. 国内外研究现状分析
目前提取主要是用酸碱法、微生物发酵法、酶法、离子液体提取法；
酸碱法是利用虾壳和虾头提取制备甲壳素和壳聚糖最普遍的方法，也是目前制备甲壳素和壳聚糖的主要方法。酸碱法即用酸脱碳酸钙，用碱脱蛋白质，然后脱色后得甲壳素，再用浓碱脱乙酰基，制得壳聚糖。
伍军等以麻辣小龙虾虾壳为原料，通过正交实验研究提取甲壳素的最佳工艺条件，发现：酸浸脱盐的最适条件为：1.5%盐酸、40℃、1.0h；热碱脱脂脱蛋白的最适条件为：8%氢氧化钠、90℃、5h。最后经清洗烘干可获得白色片状甲壳素，提取率可达16%。舒晓宏等采用酸碱分步法，降低试剂浓度、反应温度及时间，提取蟹壳中甲壳素，提取率为18.56%，壳聚糖脱乙酰度为91.25%，粘均分子量为8.29105。后来程倩等用乙二胺四乙酸(edta)和柠檬酸代替盐酸作脱钙剂，得到甲壳素的品质更高，另外edta还可回收，柠檬酸与钙反应生成的柠檬酸钙还可以作为补钙剂利用，降低了制备成本，提高了产品的附加值。单独用酸碱法提取甲壳素虽然操作简单方便，但壳中的蛋白质等物质不能有效利用，就小龙虾而言，含20%～30%的甲壳素、20%～30%的蛋白质等有机物、30%～40%的钙等无机物，易造成资源的浪费，再者加工过程中会产生高浓度酸碱废液，污染环境并且处理费用高，投入实际生产应用所需要的成本比较高，而且长时间酸碱作用下甲壳素易发生解聚、异构化等现象导致产品结构不均一。
微生物发酵法主要是利用真菌或细菌的发酵体系中产生的有机酸及蛋白酶去除虾蟹壳中的矿物质及蛋白质，从而获得高纯度的甲壳素。生物发酵法提取甲壳素时，蛋白质的脱除一方面是通过菌株发酵过程产生的蛋白酶的作用，另一方面是依靠虾头中蛋白酶的自溶作用。这是一种提取甲壳素的新方法。用于发酵提取甲壳素的微生物主要有芽孢杆菌属、乳杆菌属、沙雷氏菌属、嗜热链球菌等，用乳杆菌属较多。2008年，周湘池等通过一株分离于虾壳中的乳杆菌br-3进行发酵，发现其最佳发酵起始ph为6.50，当接种量为10%、葡萄糖浓度为4.5%、固液比为1︰3、发酵温度为(352)℃、发酵时间为3-4d时，平均灰分去除率达95.67%，甲壳素产品灰分含量均小于6%，最低可达1%。获得的产品质量等于或优于传统的酸碱生产方法。并且发酵液可部分或全部回收，洗涤废水也可作下一轮发酵用水，生产废水接近零排放。2009年卢燕云用米曲霉d-7发酵虾壳脱蛋白，蛋白去除率为78.52%。2011年bellaaj等使用了一株绿脓假单胞菌，50g/l葡萄糖，发酵50g/l虾壳5天，脱矿物质率为96%，脱蛋白率为89%。生物发酵法制备甲壳素对环境友好，蛋白质等也能被有效利用，但生产周期较长，且需要发酵罐等专业设备，提取过程也较复杂，且多数微生物发酵过程中脱矿物质和脱蛋白质不够充分，提取的甲壳素不是很纯净。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：本课题主要采用氯化胆碱体系低共熔离子液体提取虾壳中的甲壳素，并对提取的甲壳素进行脱乙酰化处理得到壳聚糖。通过测试不同预处理条件下甲壳素的提取率和纯度等确定最佳提取工艺，使用ft-ir、xrd、sem等表征提取的甲壳素，并与标准样对比。通过测定不同条件下壳聚糖的脱乙酰度等确定最佳处理工艺。
计划：2015.12.26-2016.2.20：完成相关文献检索与阅读，制定实验方案；
2016.2.20-2016.4.30:进入实验室，完成相关实验；
2016.5.1-2016.5.30：完成论文的撰写、修改、数据补充及毕业答辩
4. 研究创新点
胆碱类低共熔离子液体是绿色环保的，价格也低，用来提取甲壳素可降低成本；提取甲壳素后来，离子液体还保持原有结构，可回收再利用。
