有机酸类低共熔离子液体提取虾壳中甲壳素的研究开题报告

 2021-08-08 22:16:35

1. 研究目的与意义

甲壳质,又称甲壳素是仅次于纤维素的地球上第二大可再生资源,主要存在于虾蟹等节肢动物的外壳、真菌、以及一些藻类植物的细胞壁中。甲壳素是一种非常重要的生物材料,应用范围十分广阔,在食品,医药,环保等领域有极其广泛的用途,它在制成人造皮肤,隐形眼镜,化妆品,纸张、食品等方面起着其他材料所无法替代的重要作用,尤其在整个国际社会日益重视环境的今天,它在污水处理和用来生产可自然分解的薄膜包装材料上大有用武之地。目前生产甲壳素的方法主要有酶法、酸碱法、edta法等,但都存在一定的问题。

低共熔离子液(deepeutecticsolvents,des)是由两种或者多种组分以一定物质的量比制备的低共熔混合物。des是一种新型的绿色溶剂,它的物理化学性质与离子液体极其相似,由于低共熔离子液的低成本和环境友好性,甚至比离子液更有优势。mukesh等应用氯化胆碱与尿素,溴化胆碱与尿素,矮壮素与尿素,盐酸甜菜碱与尿素体系溶解甲壳素与木质素,发现均有一定的溶解性。本研究采用有机酸类低共熔离子液提取虾壳中甲壳素,通过测试预处理后虾壳中的灰分、蛋白质及甲壳素等成分含量确定最优工艺条件,对最佳条件预处理后得到的甲壳素进行结构分析,使用红外光谱仪表征提取的甲壳素的官能团变化,使用xrd分析提取的甲壳素结晶度等。

采用新型绿色环保、价格便宜的有机酸类低共熔离子液提取虾壳中的甲壳素,为甲壳素的有效利用提供了新的思路。

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2. 国内外研究现状分析

目前有酶法提取甲壳素,酶法可分酸性酶法和碱性酶法。酶法提取甲壳素比较清洁但是生产周期长。其次有酸碱法,用酸性溶液与碱性溶液脱去虾壳的蛋白质脂类等来提取甲壳素。总体上说,酸碱提取甲壳素生产成本较低,工艺简单,但蛋白质、虾青素等成分无法回收,并产生大量碱性废水,污染严重,且反应过程中甲壳素的降解比较严重,难以得到高分子量的甲壳素。再者有EDTA法,采用EDTA替代HCl制备甲壳素,由于EDTA所特有的脱钙机理,同等条件下,其脱钙效果较好,所制得的甲壳素分子量较高,而且EDTA可回收,因而可减少环境污染,并不增加成本。但是EDTA法仍然会造成一定污染。还有其他一些物理方法来辅助提取甲壳素,比如超声波辅助法等。近些年还有低共溶离子液提取甲壳素法。详见文献综述。

3. 研究的基本内容与计划

1.原材料准备

虾壳成分分析将虾壳粉粉碎过筛,取60目至80目,进行成分分析,包括其中的钙含量、蛋白质、胶质、灰分、甲壳素含量等----需进一步确定需要进行哪些成分的测定。

2.des的制备

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4. 研究创新点

使用新型绿色溶剂提取甲壳素,无毒无环境污染,为分离提取甲壳素提供新思路。

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