[发明专利]一种CO2气体中和壳聚糖制备过程中碱性物质的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物化工领域，涉及壳聚糖制备过程中甲壳素原料经脱乙酰得到的碱性物质的中和方法，尤其是一种CO₂气体中和壳聚糖制备过程中碱性物质的方法。

背景技术

甲壳素广泛存在于虾、蟹、昆虫等甲壳动物的外壳和真菌的细胞壁中，是自然界中贮藏量仅次于纤维素的第二大类天然有机化合物。甲壳素的脱乙酰产物壳聚糖广泛应用于食品工业、医药工业、轻纺工业和环境保护等行业。

目前，国内外甲壳素和壳聚糖的生产以虾、蟹壳为主要原料，其过程主要包括脱钙、脱蛋白及脱色等几个过程。基本工艺过程分为3步：1、采用稀盐酸脱去钙离子；2、采用稀的NaOH除去蛋白质得到甲壳素；3、采用浓NaOH溶液脱去甲壳素的乙酰基得到壳聚糖。甲壳素原料制备壳聚糖的脱乙酰作用需要用高浓度碱液处理样品，并且需要将得到的物质处理成中性。传统的方法都是用水反复洗涤，离心或者过滤，最终达到中性。这样不仅反应终点不易控制，还需要消耗大量的人力、时间和水资源，成本高，并且产生大量碱液废水，对环境造成了严重污染，而且不利于规模化生产。

通过检索，发现与本专利申请相关的两篇专利公开文献，如下：

1、一种壳聚糖制备方法（CN101838346A），涉及一种甲壳素通过碱液脱乙酰化制备壳聚糖的方法，它包括甲壳素的预处理、通过水力空化装置强化甲壳素脱乙酰化反应和将反应液进行离心冲洗、干燥等步骤，所述通过水力空化装置强化甲壳素脱乙酰化反应是将甲壳素颗粒加入到NaOH溶液中形成混合液，将混合液加入到水力空化装置的贮罐中，并通过循环水箱将温度控制在40-90℃，在水力空化装置中进行循环处理0.5h-20h直至达到混合液的甲壳素脱乙酰度在60-95％的要求为止；混合液在水力空化器中进行甲壳素脱乙酰化反应时要满足空化数C＜2等工艺条件；本方法可以达到在低温(低于90℃)下制备过程时间大大缩短的效果。

2、一种蝇蛆壳聚糖制备新方法（CN102321192A），本发明提供了一种蝇蛆壳聚糖制备新方法，包括以下步骤：1)卤蝇蛆预处理：去除杂质；2)蝇蛆壳用盐酸溶液搅拌浸泡、洗涤；3)将经步骤2)洗涤的蝇蛆壳用氢氧化钠溶液浸泡，去除废物；4)将步骤3)得到的蝇蛆壳进行脱色，得到粗制蝇蛆甲壳素；5)粗制蝇蛆甲壳素用微波加热法脱去乙酰基，得到壳聚糖。利用本发明所述方法从蝇蛆壳中提取壳聚糖具有如下优点：1)壳聚糖的脱乙酰度提高到94.4%，对照国家有关标准，已达到高脱乙酰度，产品质量提升了一个级别；2)壳聚糖回收率有升高；3)脱乙酰过程用时短，能耗低。

通过对比，本专利申请与上述两篇专利公开文献有本质不同。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种方法简单、操作方便，并能减少大量时间和水资源的消耗，并且对环境无污染的CO₂气体中和壳聚糖制备过程中碱性物质的方法。

本发明实现目的的技术方案是：

一种CO₂气体中和壳聚糖制备过程中碱性物质的方法，包括以下步骤：将甲壳素原料经过浓碱液进行脱乙酰处理后，在不同压力下，向混合物中通入CO₂气体，直至混合物呈中性，固液分离，得到的固体即为壳聚糖粗品。

而且，所述甲壳素原料包括甲壳动物的外壳、软体动物和真菌。

而且，所述甲壳动物为虾、蟹和昆虫。

而且，所述浓碱液包括选自以下化合物：氢氧化钠、氢氧化钾或它们的组合。

而且，所述碱液质量浓度为20-60%。

而且，所述甲壳素原料和浓碱液的固液比g：mL为1:8-50。

而且，所述CO₂气体的通入压力为0-10MPa。

本发明的优点和有益效果为：

1、本发明CO₂气体中和壳聚糖制备过程中碱性物质的方法，采用不同压力下CO₂气体中和壳聚糖制备过程中甲壳素原料经脱乙酰作用得到的碱性物质，以取代传统工艺中用水将碱性物质洗到中性的方法，方法简单、操作方便，而且减少了大量时间、人力和水资源的消耗，降低了企业成本，利于企业的规模化生产。