[發明專利]一種利用離子液體從蝦殼粉中制備高純度甲殼素的方法

有效

• 申請號: 201611261751.4
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106749763B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 呂興梅;馮咪;張杰;石春艷;周清;張鎖江
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C08B37/08
• 分類號: C08B37/08
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;侯桂麗

本發明屬于天然高分子分離提取技術領域，具體是提供一種利用離子液體從蝦殼粉中制備高純度甲殼素的方法，包括如下步驟：(1)原料預處理：蝦去尾，清洗至無蝦肉殘留后，經烘干，粉碎，過篩，再次清洗，烘干，可得蝦殼粉；(2)脫鈣：利用低共熔離子液體水溶液去除蝦殼中的碳酸鈣，得脫鈣蝦殼粉；(3)脫蛋白、色素：利用咪唑類離子液體去除蝦殼中的蛋白質和色素，得到了高純度白色甲殼素。本發明所用除鈣和除蛋白離子液體溫和，無腐蝕性，無污染，對甲殼素破壞少，所得產品純度高。

技術領域：

本發明屬于天然高分子分離提取技術領域，涉及一種高純度甲殼素的制備方法，尤其涉及一種利用離子液體制備甲殼素的方法。

背景技術

甲殼素是地球上僅次于纖維素的第二大天然有機化合物，亦是地球上僅次于蛋白質的第二大含氮天然有機化合物，廣泛存在于甲殼綱動物如蝦和蟹的外殼、昆蟲的外殼、真菌(子囊菌、藻菌等)和海藻(綠藻等)的細胞壁中，自然界每年生物合成的甲殼素將近100億噸。甲殼素有良好的生物相容性、生物可降解性、抑菌、調節植物生長和吸附位點多等優點，廣泛應用于醫藥、農業、紡織業和污水處理等領域。

目前，商用甲殼素來源主要是蝦蟹殼。在蝦蟹殼中，甲殼素與蛋白質共生，以纖維形式存在，碳酸鈣填充在纖維之間。所以，工業上制備甲殼素的常用方法是酸堿法，即稀鹽酸常溫浸泡去除碳酸鈣，氫氧化鈉水溶液加熱去除蛋白質。此工藝制備成本低，但是會產生大量的廢水，后續廢水處理成本較高。為解決這一弊端，人們開發新工藝用于甲殼素制備。如專利CN 1854159A采用低濃度EDTA、NaOH的混合溶液同時去除鈣和蛋白質制備甲殼素，其中EDTA可以回收重復利用，縮短工藝流程，降低成本。專利CN 101144097 A先用稀鹽酸去除碳酸鈣，再用富含脂肪酶和蛋白酶的粗酶液進行共酶解反應，脫除脂肪蛋白質，制得甲殼素。此發明規避了部分化學法生產工藝的缺陷。專利CN 101962666 A先將蝦蟹殼在鼠李糖乳桿菌CICC6003和枯草芽孢桿菌CICC23579種子液中發酵獲得L-乳酸鈣，然后在米曲霉CICC41477種子液中發酵獲得復合氨基酸或肽和甲殼素。此發明過程溫和，且實現了蝦蟹殼中的甲殼素、碳酸鈣和蛋白質資源的綜合利用。專利CN 105622781 A用由氯化膽堿和硫脲制備的低共熔離子液體通過溶解再生的方法從蝦蟹殼中提取甲殼素，工藝簡單，處理條件溫和，減少了環境污染。

發明內容

本發明旨在提供一種反應條件溫和、無腐蝕性、無污染的甲殼素制備方法。本發明技術方案包括如下步驟：蝦殼粉首先與脫鈣試劑，即低共熔離子液體水溶液混合均勻，加熱攪拌，分離，干燥，得脫鈣蝦殼；脫鈣蝦殼與脫蛋白、色素試劑，即咪唑類離子液體混合均勻，加熱攪拌，分離，干燥，得高純度甲殼素。

優選地，所述蝦殼粉粒徑為60～120目。

優選地，所述低共熔離子液體為尿素/二水合醋酸鋅(4:1，mol/mol)。

優選地，低共熔離子液體水溶液的質量分數為5～30％

優選地，脫鈣反應溫度為30～130℃。

優選地，脫鈣反應時間為1～24小時。

優選地，所述的咪唑類離子液體為1-丁基-3-甲基咪唑氯鹽(BmimCl)。

優選地，脫蛋白、色素反應溫度為70～130℃。

優選地，脫蛋白、色素反應時間為1～48小時。

優選地，脫鈣蝦殼與離子液體的比例為1:50～1:100。

利用上述方法，可制得純度為95～99％的甲殼素。

本發明與現有技術相比有如下收益：所用離子液體無腐蝕性，污染少，工藝流程簡單。

具體實施方式

以下將以實施例對本發明進行具體說明，但本發明并不局限于這些實施例