1398-61-4
中文名稱
甲殼素
英文名稱
Chitin
CAS
1398-61-4
分子式
C6H11NO4X2
分子量
161.16
MOL 文件
1398-61-4.mol
更新日期
2024/10/29 14:59:28
1398-61-4 結(jié)構(gòu)式
基本信息
中文別名
2-氨基-beta-1,4-葡聚糖幾丁聚糖
聚氨基葡糖
殼聚糖
幾丁質(zhì)
甲殼素
甲殼質(zhì)
聚乙酰氨基葡糖
聚乙酰氨基葡萄糖
殼蛋白
殼多糖
殼素
明角質(zhì)
β-1,4-聚N-乙酰-D-葡萄糖胺
β-甲殼素
甲殼多糖
聚N-乙酰基葡糖胺
甲基乙二醛二甲基乙縮醛
角素
幾丁質(zhì)
英文別名
2-ACETAMIDO-2-DEOXY-D-GLUCAN2-AMINO-2-DEOXY-(1->4)-BETA-D-GLUCOPYRANAN
BETA-(1,4)-2-ACETAMIDO-2-DEOXY-D-GLUCOSE
BETA-(1,4)-2-AMINO-2-DEOXY-D-GLUCOSE
CHITEMPO B(TM)
CHITEMPO(TM)
CHITIN
CHITIN, DEACETYLATED
CHITOSAN
CHITOSAN 10
CHITOSAN 100
CHITOSAN 1,000
CHITOSAN 500
CHITOSAN, DEACETYLATED
CHITOSAN, WATER SOLUBLE
DEACETYLATED CHITIN
POLY-(1,4-BETA-D-GLUCOPYRANOSAMINE)
POLY-[1->4]-BETA-D-GLUCOSAMINE
POLY-[1->4]-BETA-N-ACETYL-D-GLUCOSAMINE
POLY-(B1-4)-N-ACETYL-GLUCOSAMINE
所屬類別
生物化工:多糖 所屬類別一
食品添加劑: 增稠劑 所屬類別二
食品添加劑: 食品加工助劑: 其他加工劑 所屬類別三
生物化學(xué)品: 糖類: 聚糖物理化學(xué)性質(zhì)
外觀性狀為類白色無定型粉末,無臭、無味。能溶解于含8%氯化鋰的二甲基乙酰胺或濃酸;不溶于水、稀酸、堿、乙醇或其他有機(jī)溶劑。
自然界中,甲殼質(zhì)廣泛存在于低等植物菌類、蝦、蟹、昆蟲等甲殼動物的外殼、高等植物的細(xì)胞壁等。它是一種線型的高分子多糖,即天然的中性黏多糖。若經(jīng)濃堿處理去掉乙酰基,即得脫乙酰殼多糖。甲殼質(zhì)化學(xué)上不活潑,不與體液發(fā)生變化,對組織不引起異物反應(yīng),無毒,具有抗血栓、耐高溫消毒等特點。脫乙酰殼多糖是堿性多糖,有止酸、消炎作用,可降低膽固醇、血脂。
自然界中,甲殼質(zhì)廣泛存在于低等植物菌類、蝦、蟹、昆蟲等甲殼動物的外殼、高等植物的細(xì)胞壁等。它是一種線型的高分子多糖,即天然的中性黏多糖。若經(jīng)濃堿處理去掉乙酰基,即得脫乙酰殼多糖。甲殼質(zhì)化學(xué)上不活潑,不與體液發(fā)生變化,對組織不引起異物反應(yīng),無毒,具有抗血栓、耐高溫消毒等特點。脫乙酰殼多糖是堿性多糖,有止酸、消炎作用,可降低膽固醇、血脂。
熔點>300°C (dec.)
沸點737.18°C (rough estimate)
密度1.3744 (rough estimate)
折射率1.6000 (estimate)
儲存條件Room Temp
溶解度dilute aqueous acid (pH <6.5).: soluble
形態(tài)purified powder
顏色白色
水溶解性insoluble
水溶解性不溶
用途甲殼素的應(yīng)用十分廣泛,例如:(1)色譜載體(2)環(huán)境保護(hù):殼多糖與其衍生物對多種金屬,特別是一些會造成嚴(yán)重環(huán)境污染的有害金屬,如汞、鎘、銅、鎳、鉻等都有很好的螯合能力,所以在凈水,污水處理等方面很有前途。(3)放射性污染的凈化:許多放射性污染的造成系屬于放射性的過渡族元素的衍生物,使用殼多糖可以移除。(4)礦石綜合利用:它對鋯、鈮、銣等都是有效的收集劑。(5)玻璃纖維整理劑(6)染料工業(yè)上的應(yīng)用:殼多糖可以制成高聚物型的染料。(7)造紙工業(yè)的添加劑(8)其他織物的整理劑(9)照相工業(yè)材料:目前國際迅速發(fā)展的無液定影與顯影的照相法(Polaroid)即系采用耐磨與具有感光能力的殼多糖。(10)醫(yī)藥和外科用品:甲殼質(zhì)的水解產(chǎn)物一氨基葡糖鹽用于治療腸炎、結(jié)腸潰瘍和肺炎。應(yīng)用D-氨基葡糖或N-乙酰基氨基葡糖作為某些腫瘤的化療劑,效果很好。甲殼質(zhì)有一定協(xié)助溶菌作用。還能作為血液抗凝劑,創(chuàng)傷愈合劑等。用甲殼質(zhì)制作手術(shù)縫合線、制人造皮膚和傷口敷料、制人造血和止血海綿、制接觸眼鏡、制備藥物載體,使用效果良好。其他方面的用途,包括用于粘合劑、卷煙紙的填充劑、皮革整理劑、絮凝劑等等。另外,用于酶固定化、調(diào)料和飲料、日化用品都引起了廣泛的注意。
用途甲殼素是制取殼聚糖、氨基葡萄糖系列產(chǎn)品的重要原料。甲殼素及其衍生物在醫(yī)藥、化工、保健食品等方面具有重要的用途,有廣闊的應(yīng)用前景。 用于制可溶性甲殼質(zhì)和氨基葡萄糖,可作化妝品和功能性食品的添加劑,可制備照相感光乳劑等
用途藥劑輔料、醫(yī)用縫合線等。其中作為輔料可用作緩釋劑、潤滑劑、包衣劑。通過直接壓片、濕法制?;虬驴芍苽湎鄳?yīng)藥物的微粒劑、片劑、膠囊劑、微膜劑等??芍瞥赏肝瞿ぁ⒊瑸V膜和反滲透膜;與纖維等交鏈復(fù)合體可作成分子篩。與戊二醛等作交聯(lián)劑,可與許多酶或微生物細(xì)胞固定化,如固定化天冬酰胺酶??勺魅嗽炱つw、人造血管、人工腎等。脫乙酰殼多糖可抑制胃潰瘍,降低膽固醇、血脂。
用途增稠劑、穩(wěn)定劑,鞣質(zhì)去除劑。主要用于果汁、果酒等,以防變色和除澀之用。亦可用作粘結(jié)劑、上光劑、填充劑、成膜劑和乳化劑。
用途作吸附澄清劑和增稠劑。我國規(guī)定可用于果醬,最大使用量5.0g/kg;在乳酸菌飲料中最大使用量2/5g/kg;在氫化植物油、蛋黃醬、花生醬、芝麻醬、冰淇淋和植脂性粉末中最用量2.0g/kg;在食醋中最大使用量1.0g/kg;在啤酒中最大使用量0/4g/kg。
Merck2065
生產(chǎn)方法方法一、以蝦、蟹殼為原料的制造法
取蝦、蟹甲殼清洗干凈,烘干,粉碎,用過量的2mol/L鹽酸溶液(1:10)反應(yīng)4-5h,過濾,再用2mol/L鹽酸在0℃左右處理12-20h,過濾,水洗至中性。
蝦、蟹甲殼[2mol/L HCl]→[0℃, 12-20h]濾出固體
用過量的50-100g/L(5%-10%)氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液(1:8)進(jìn)行堿性處理3-4h,溫度控制在90-95℃。酸、堿處理可重復(fù)1-2次,去掉碳酸鈣、磷酸鹽、蛋白質(zhì)和色素。
固體[NaOH]→[3-4h, 90-95℃]濾出固體[HCl]→固體[NaOH]→固體
用適量的無水乙醇、乙醚洗滌,減壓干燥,即得白色固體甲殼質(zhì)。工業(yè)生產(chǎn)可用水代替有機(jī)溶劑洗滌。收率蝦殼為20%,蟹殼為15%左右。
固體[無水乙醇,乙醚]→甲殼質(zhì)成品
取甲殼質(zhì)加入400-450g/L(40%-45%)氫氧化鈉溶液(1:15-20),溫度110℃左右反應(yīng)1h,過濾,用水洗滌至中性。依不同脫乙酰度的要求,重復(fù)1-2次處理,減壓干燥,即得,脫乙酰度達(dá)60%-99%。在脫乙?;^程中,由于溶劑化作用,部分苷鍵發(fā)生水解,導(dǎo)致相對分子量降低。為避免大分子的破壞,采用加入10g/L (1%)硼氫化鈉(NaBH4)溶液或通人惰性氣體等方法,如將甲殼質(zhì)置于400g/L(40%)的氫氧化鈉溶液中,在110℃反應(yīng)2.5-3h,可得殼聚糖。
甲殼質(zhì)成品[NaOH]→[110℃, 1h, pH7]甲殼素
方法二、以蝸牛殼為原料的制備法
將蝸牛殼洗凈、烘干、粉碎,過80目篩得蝸牛殼粉,備用。
取蝸牛粉400g,加入10倍于原料的1mol/L鹽酸,室溫下攪拌24h,過濾,水洗殘渣至中性,烘干,再重復(fù)上述操作2次,得脫鹽蝸牛粉(71.5g)。取脫鹽蝸牛殼粉加入8倍體積的2.5mol/L氫氧化鈉溶液,攪拌24h,過濾,烘干,即得甲殼素(59.8g)。收率約為15%。
取甲殼素溶于50%氫氧化鈉溶液中,130-140℃保溫2h,過濾,水洗至中性,進(jìn)一步脫乙?;?,即得殼聚糖。
方法三、以蛹皮殼為原料的制備法
取蠶蛾羽化后的蛹皮,60℃烘干,加入等體積的石油醚浸漬脫脂。脫脂蛹皮加入3倍體積的3%鹽酸,常溫脫鈣12h。脫鈣蛹皮加30g/L(3%)氫氧化鈉溶液,煮沸3-5h,再除去蛋白,即得灰白色甲殼素。取甲殼素加入420g/L (42%)氫氧化鈉溶液(加少量的NaBH4),煮沸,每隔2h過濾,水洗,更換新堿液1次,繼續(xù)脫乙?;?,至8h,過濾,水洗至中性,自然干燥,即得白色殼聚糖。收率10%-13%,脫乙酰度可達(dá)91%,特性粘度為790-890ml/g,相對分子質(zhì)量為0.81×106-1.34×106。
低相對分子質(zhì)量殼聚糖的制備,采用過氧化氫降解法,控制過氧化氫的不同濃度和反應(yīng)時間,可制得相對分子質(zhì)量從4.31×104-1.32×104的殼聚糖。操作簡單,用時少,不需要特殊試劑和設(shè)備等。
取蝦、蟹甲殼清洗干凈,烘干,粉碎,用過量的2mol/L鹽酸溶液(1:10)反應(yīng)4-5h,過濾,再用2mol/L鹽酸在0℃左右處理12-20h,過濾,水洗至中性。
蝦、蟹甲殼[2mol/L HCl]→[0℃, 12-20h]濾出固體
用過量的50-100g/L(5%-10%)氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液(1:8)進(jìn)行堿性處理3-4h,溫度控制在90-95℃。酸、堿處理可重復(fù)1-2次,去掉碳酸鈣、磷酸鹽、蛋白質(zhì)和色素。
固體[NaOH]→[3-4h, 90-95℃]濾出固體[HCl]→固體[NaOH]→固體
用適量的無水乙醇、乙醚洗滌,減壓干燥,即得白色固體甲殼質(zhì)。工業(yè)生產(chǎn)可用水代替有機(jī)溶劑洗滌。收率蝦殼為20%,蟹殼為15%左右。
固體[無水乙醇,乙醚]→甲殼質(zhì)成品
取甲殼質(zhì)加入400-450g/L(40%-45%)氫氧化鈉溶液(1:15-20),溫度110℃左右反應(yīng)1h,過濾,用水洗滌至中性。依不同脫乙酰度的要求,重復(fù)1-2次處理,減壓干燥,即得,脫乙酰度達(dá)60%-99%。在脫乙?;^程中,由于溶劑化作用,部分苷鍵發(fā)生水解,導(dǎo)致相對分子量降低。為避免大分子的破壞,采用加入10g/L (1%)硼氫化鈉(NaBH4)溶液或通人惰性氣體等方法,如將甲殼質(zhì)置于400g/L(40%)的氫氧化鈉溶液中,在110℃反應(yīng)2.5-3h,可得殼聚糖。
甲殼質(zhì)成品[NaOH]→[110℃, 1h, pH7]甲殼素
方法二、以蝸牛殼為原料的制備法
將蝸牛殼洗凈、烘干、粉碎,過80目篩得蝸牛殼粉,備用。
取蝸牛粉400g,加入10倍于原料的1mol/L鹽酸,室溫下攪拌24h,過濾,水洗殘渣至中性,烘干,再重復(fù)上述操作2次,得脫鹽蝸牛粉(71.5g)。取脫鹽蝸牛殼粉加入8倍體積的2.5mol/L氫氧化鈉溶液,攪拌24h,過濾,烘干,即得甲殼素(59.8g)。收率約為15%。
取甲殼素溶于50%氫氧化鈉溶液中,130-140℃保溫2h,過濾,水洗至中性,進(jìn)一步脫乙?;?,即得殼聚糖。
方法三、以蛹皮殼為原料的制備法
取蠶蛾羽化后的蛹皮,60℃烘干,加入等體積的石油醚浸漬脫脂。脫脂蛹皮加入3倍體積的3%鹽酸,常溫脫鈣12h。脫鈣蛹皮加30g/L(3%)氫氧化鈉溶液,煮沸3-5h,再除去蛋白,即得灰白色甲殼素。取甲殼素加入420g/L (42%)氫氧化鈉溶液(加少量的NaBH4),煮沸,每隔2h過濾,水洗,更換新堿液1次,繼續(xù)脫乙?;?,至8h,過濾,水洗至中性,自然干燥,即得白色殼聚糖。收率10%-13%,脫乙酰度可達(dá)91%,特性粘度為790-890ml/g,相對分子質(zhì)量為0.81×106-1.34×106。
低相對分子質(zhì)量殼聚糖的制備,采用過氧化氫降解法,控制過氧化氫的不同濃度和反應(yīng)時間,可制得相對分子質(zhì)量從4.31×104-1.32×104的殼聚糖。操作簡單,用時少,不需要特殊試劑和設(shè)備等。
生產(chǎn)方法工業(yè)應(yīng)用的甲殼質(zhì)取自甲殼動物(淡水和海產(chǎn)的蝦、蟹等)的甲殼。有些釀造工業(yè)的副產(chǎn)物也是甲殼質(zhì)的原料。例如使用黑曲霉發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸的殘液,以及使用魯毛霉、布拉克須霉和卵孢接霉發(fā)酵的發(fā)酵液中都能提供一定量的脫乙酰甲殼質(zhì)。甲殼質(zhì)的提?。簩⑽r、蟹殼的肉質(zhì)剔除干凈,清洗。浸泡在4-6%鹽酸中,使殼內(nèi)無機(jī)鹽溶解變軟除去。水洗,再用10%氫氧化鈉溶液脫除蛋白質(zhì)。再次水洗后,用1%KMnO4漂白氧化除雜質(zhì)。第三次水洗后,用1%NaHSO3洗脫殘留的MnO4,再充分水洗,干燥,即得純凈的甲殼質(zhì)。原料消耗(kg/t)蝦蟹殼 1200035%工業(yè)鹽酸 13000燒堿(95%固體) 1500高錳酸鉀 135重亞硫酸氫鈉 340
生產(chǎn)方法甲殼素天然存在于甲殼類動物的殼中,蟹殼中含15%~20%,蝦殼中含15%~30%。可以蝦、蟹殼為原料提取甲殼素。
將蝦、蟹殼中的肉質(zhì)剔去,洗凈后將其浸泡在4%~6%的鹽酸中3~4d,無機(jī)鹽溶解而除去;水洗后用10%o的氫氧化鈉浸泡1~2h,洗去蛋白質(zhì),水洗后用1%的KMnO4漂白氧化除去雜質(zhì);水洗后用1%亞硫酸氫鈉溶液洗脫殘留的高錳酸鉀,最后再充分水洗、干燥即得成品甲殼素。
將蝦、蟹殼中的肉質(zhì)剔去,洗凈后將其浸泡在4%~6%的鹽酸中3~4d,無機(jī)鹽溶解而除去;水洗后用10%o的氫氧化鈉浸泡1~2h,洗去蛋白質(zhì),水洗后用1%的KMnO4漂白氧化除去雜質(zhì);水洗后用1%亞硫酸氫鈉溶液洗脫殘留的高錳酸鉀,最后再充分水洗、干燥即得成品甲殼素。
生產(chǎn)方法由蝦、蟹等甲殼類的甲殼在酸性水溶液中除去碳酸鈣后,改用熱的弱堿液以除去蛋白質(zhì)而得。也可將甲殼粉碎后先用2%稀堿液煮解蛋白質(zhì)約1.5h并分離掉,再在不溶物中加用5%~10%鹽酸使碳酸鈣變成氯化鈣而溶解除去,再離心分離、水洗、干燥而成。
穩(wěn)定性穩(wěn)定的。與強(qiáng)氧化劑不相容。
LogP-2.640 (est)
EPA化學(xué)物質(zhì)信息Chitin(1398-61-4)
安全數(shù)據(jù)
警示詞警告
危險性描述H302-H315-H319-H335
防范說明P271-P280
危險品標(biāo)志Xi,Xn
危險類別碼20/21/22-36/37/38
安全說明24/25-36-26
WGK Germany3
RTECS號FM6300000
F3
TSCAYes
海關(guān)編碼32139000
毒害物質(zhì)數(shù)據(jù)1398-61-4(Hazardous Substances Data)
制備方法
方法1
由蝦、蟹等甲殼類的甲殼在酸性水溶液中除去碳酸鈣后,改用熱的弱堿液以除去蛋白質(zhì)而得。也可將甲殼粉碎后先用2%稀堿液煮解蛋白質(zhì)約1.5h并分離掉,再在不溶物中加用5%~10%鹽酸使碳酸鈣變成氯化鈣而溶解除去,再離心分離、水洗、干燥而成。方法2
甲殼素天然存在于甲殼類動物的殼中,蟹殼中含15%~20%,蝦殼中含15%~30%??梢晕r、蟹殼為原料提取甲殼素。將蝦、蟹殼中的肉質(zhì)剔去,洗凈后將其浸泡在4%~6%的鹽酸中3~4d,無機(jī)鹽溶解而除去;水洗后用10%o的氫氧化鈉浸泡1~2h,洗去蛋白質(zhì),水洗后用1%的KMnO4漂白氧化除去雜質(zhì);水洗后用1%亞硫酸氫鈉溶液洗脫殘留的高錳酸鉀,最后再充分水洗、干燥即得成品甲殼素。
方法3
工業(yè)應(yīng)用的甲殼質(zhì)取自甲殼動物(淡水和海產(chǎn)的蝦、蟹等)的甲殼。有些釀造工業(yè)的副產(chǎn)物也是甲殼質(zhì)的原料。例如使用黑曲霉發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸的殘液,以及使用魯毛霉、布拉克須霉和卵孢接霉發(fā)酵的發(fā)酵液中都能提供一定量的脫乙酰甲殼質(zhì)。甲殼質(zhì)的提取:將蝦、蟹殼的肉質(zhì)剔除干凈,清洗。浸泡在4-6%鹽酸中,使殼內(nèi)無機(jī)鹽溶解變軟除去。水洗,再用10%氫氧化鈉溶液脫除蛋白質(zhì)。再次水洗后,用1%KMnO4漂白氧化除雜質(zhì)。第三次水洗后,用1%NaHSO3洗脫殘留的MnO4,再充分水洗,干燥,即得純凈的甲殼質(zhì)。原料消耗(kg/t)蝦蟹殼 1200035%工業(yè)鹽酸 13000燒堿(95%固體) 1500高錳酸鉀 135重亞硫酸氫鈉 340方法4
方法一、以蝦、蟹殼為原料的制造法取蝦、蟹甲殼清洗干凈,烘干,粉碎,用過量的2mol/L鹽酸溶液(1:10)反應(yīng)4-5h,過濾,再用2mol/L鹽酸在0℃左右處理12-20h,過濾,水洗至中性。
蝦、蟹甲殼[2mol/L HCl]→[0℃, 12-20h]濾出固體
用過量的50-100g/L(5%-10%)氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液(1:8)進(jìn)行堿性處理3-4h,溫度控制在90-95℃。酸、堿處理可重復(fù)1-2次,去掉碳酸鈣、磷酸鹽、蛋白質(zhì)和色素。
固體[NaOH]→[3-4h, 90-95℃]濾出固體[HCl]→固體[NaOH]→固體
用適量的無水乙醇、乙醚洗滌,減壓干燥,即得白色固體甲殼質(zhì)。工業(yè)生產(chǎn)可用水代替有機(jī)溶劑洗滌。收率蝦殼為20%,蟹殼為15%左右。
固體[無水乙醇,乙醚]→甲殼質(zhì)成品
取甲殼質(zhì)加入400-450g/L(40%-45%)氫氧化鈉溶液(1:15-20),溫度110℃左右反應(yīng)1h,過濾,用水洗滌至中性。依不同脫乙酰度的要求,重復(fù)1-2次處理,減壓干燥,即得,脫乙酰度達(dá)60%-99%。在脫乙?;^程中,由于溶劑化作用,部分苷鍵發(fā)生水解,導(dǎo)致相對分子量降低。為避免大分子的破壞,采用加入10g/L (1%)硼氫化鈉(NaBH4)溶液或通人惰性氣體等方法,如將甲殼質(zhì)置于400g/L(40%)的氫氧化鈉溶液中,在110℃反應(yīng)2.5-3h,可得殼聚糖。
甲殼質(zhì)成品[NaOH]→[110℃, 1h, pH7]甲殼素
方法二、以蝸牛殼為原料的制備法
將蝸牛殼洗凈、烘干、粉碎,過80目篩得蝸牛殼粉,備用。
取蝸牛粉400g,加入10倍于原料的1mol/L鹽酸,室溫下攪拌24h,過濾,水洗殘渣至中性,烘干,再重復(fù)上述操作2次,得脫鹽蝸牛粉(71.5g)。取脫鹽蝸牛殼粉加入8倍體積的2.5mol/L氫氧化鈉溶液,攪拌24h,過濾,烘干,即得甲殼素(59.8g)。收率約為15%。
取甲殼素溶于50%氫氧化鈉溶液中,130-140℃保溫2h,過濾,水洗至中性,進(jìn)一步脫乙?;吹脷ぞ厶?。
方法三、以蛹皮殼為原料的制備法
取蠶蛾羽化后的蛹皮,60℃烘干,加入等體積的石油醚浸漬脫脂。脫脂蛹皮加入3倍體積的3%鹽酸,常溫脫鈣12h。脫鈣蛹皮加30g/L(3%)氫氧化鈉溶液,煮沸3-5h,再除去蛋白,即得灰白色甲殼素。取甲殼素加入420g/L (42%)氫氧化鈉溶液(加少量的NaBH4),煮沸,每隔2h過濾,水洗,更換新堿液1次,繼續(xù)脫乙酰基,至8h,過濾,水洗至中性,自然干燥,即得白色殼聚糖。收率10%-13%,脫乙酰度可達(dá)91%,特性粘度為790-890ml/g,相對分子質(zhì)量為0.81×106-1.34×106。
低相對分子質(zhì)量殼聚糖的制備,采用過氧化氫降解法,控制過氧化氫的不同濃度和反應(yīng)時間,可制得相對分子質(zhì)量從4.31×104-1.32×104的殼聚糖。操作簡單,用時少,不需要特殊試劑和設(shè)備等。
應(yīng)用領(lǐng)域
參考質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二
參考標(biāo)準(zhǔn)▼
▲
鈣/%
≤0.005
氯化物(以C1-計)/%
≤0.5
干燥失重/%
≤3.0
Ph值
6.5~7.5
重金屬(以Pb計)/%
≤0.001
砷
未檢出
灼燒殘渣/%
≤0.5
參考質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一
日本天然品,1993▼
▲
鑒定試樣0.2g溶于0.2%蒽酮的硫酸溶
液5ml及水1m1中,于水浴上加熱后,溶液
應(yīng)呈藍(lán)色至綠色。
重金屬(以Pb計)
≤20btg/g
砷(以As2O3計)
≤4.0/Lg/g
干燥失重(105℃,4h)
≤15.0%
灼燒殘渣(干基計)
≤5.0%
常見問題列表
概述
甲殼素是一種含氮的多糖物,又稱甲殼質(zhì)、幾丁質(zhì)、殼蛋白、殼多糖、明角質(zhì)等,是自然界第二大豐富的生物聚合物,分布十分廣泛,是許多低等動物特別是節(jié)肢動物如蝦、蟹、昆蟲等外殼的重要成分,蝦殼約含15%~30%,蟹殼約含15%~20%。也是低等植物菌類細(xì)胞膜的組成部分,地衣,綠藻、酵母、水母及烏賊體內(nèi)也含有。據(jù)估計每年的生物合成量超過10億噸,是一種巨大的可再生資源。外觀呈白色或微黃色透明體,是2-乙酰氨基葡萄糖多聚體,其化學(xué)結(jié)構(gòu)與天然纖維素相似,分子中除存在羥基外,還含有乙酰氨基和氨基功能基團(tuán),可供結(jié)構(gòu)修飾的基團(tuán)多,具有比纖維素及其衍生物更加豐富的功能性質(zhì),不溶于水、乙醇、乙醚、鹽類和稀酸、稀堿;能溶于醋酸,與濃燒堿溶液作用,形成玻璃狀膠體的可溶性甲殼素(也稱多聚胺基葡萄糖、甲殼胺、糖液甲殼素、殼聚糖等),它們可用于:①純化水和從海水中提取鈾的離子交換樹脂;②凝膠色譜柱的填充物和分子篩;③制備能被生物或酶降解的食物包裝膜或可溶性的體內(nèi)手術(shù)線;④培植植物或微生物的保水劑;⑤紡織品的防縮、防皺處理,直接染料或硫化染料的固色。甲殼素不溶于一般的酸堿,化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,這是制約其長期得不到開發(fā)的重要原因。經(jīng)脫乙?;蟮臍ぞ厶?,呈白色至淡黃色的粉末,雖也不溶于水、堿溶液和有機(jī)溶劑中,但可溶于稀酸溶液中,包括無機(jī)稀酸 (鹽酸、硝酸等) 和有機(jī)稀酸 (醋酸、乳酸、甲酸、抗壞血酸、蘋果酸等) 中。在檸檬酸、酒石酸等多價有機(jī)酸的水溶液中,則是在加熱高溫時溶解,在溫度下降后則呈凝膠狀。
甲殼素是2-乙酰氨基-2-脫氧-D-葡萄糖經(jīng)β (1→4)糖苷鍵連接的聚合物脫除乙酰基后的多糖化合物2-氨基-2-脫氧-D-葡萄糖的β (1→4) 聚合物,即殼聚糖。圖2-7示出甲殼素、殼聚糖和纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu),這三者之間的結(jié)構(gòu)相似。由于現(xiàn)存的技術(shù)尚不能將甲殼素完全脫去乙?;兂?00%的殼聚糖,也很難將兩者完全分離開,故現(xiàn)有殼聚糖商品通常是甲殼素與殼聚糖的混合物,但要求殼聚糖含量在60%以上。不過作為功能性食品基料的殼聚糖要求殼聚糖含量在85%以上。
甲殼素衍生物
甲殼素衍生物是殼聚糖 (Chitosan) 經(jīng)化學(xué)修飾而獲得的產(chǎn)品,而殼聚糖是甲殼素(Chitin)經(jīng)脫乙?;@得的,其結(jié)構(gòu)式如下:殼聚糖和殼聚糖衍生物的分子結(jié)構(gòu)
殼聚糖衍生物克服了殼聚糖僅溶于酸,易降解,在有機(jī)溶劑中易沉淀,物理與化學(xué)穩(wěn)定性差的弱點,從而大大拓展了甲殼素的應(yīng)用領(lǐng)域。
殼聚糖可以通過化學(xué)改性,水解和與金屬形成殼聚糖金屬配合物等形式得到不同的衍生物,化學(xué)改性的方法有:
①?;磻?yīng):甲殼素和殼聚糖通過與酰氯或酸酐反應(yīng),在大分子鏈上導(dǎo)入不同分子量的脂肪族或芳香族?;?,可以提高溶解性。
②烷基化反應(yīng):烷基化反應(yīng)可以在甲殼素的羥基上(O-烷基化),也可以在殼聚糖的氨基上進(jìn)行(N—烷基化),以N—烷基化較易發(fā)生,生成物的溶解性質(zhì)決定于烷基鏈的長短。
③羧基化反應(yīng):羧甲基化甲殼素由堿性甲殼素和氯乙酸反應(yīng)制得。
④酯化反應(yīng):殼聚糖的C6-羥基可與含氧無機(jī)酸發(fā)生酯化反應(yīng),如與濃硫酸、三氧化硫、氯磺酸反應(yīng),可制得殼聚糖硫酸酯。
⑤殼聚糖季銨鹽反應(yīng):用縮水甘油三甲基氯化銨對殼聚糖進(jìn)行化學(xué)結(jié)構(gòu)修飾,可在殼聚糖分子中引入季銨鹽基團(tuán),制得殼聚糖季銨鹽。
⑥硅烷化反應(yīng):甲殼素可以完全三甲基硅烷化,得到具有很好的溶解性和反應(yīng)性的衍生物,同時保護(hù)基又很容易脫去。因此,它可以在受控條件下進(jìn)行改性和修飾。
⑦水解反應(yīng):甲殼素和殼聚糖可以完全降解也可以不完全降解,可以是酸法也可以是酶法。
⑧采用殼聚糖與金屬鹽類進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)得到的殼聚糖金屬聚合物[如殼聚糖銅聚合物(CCC)和殼聚糖鋅配合物(CZC)]是一種新型有機(jī)高分子聚合物,目前報道的多用于防腐。
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生產(chǎn)工藝
甲殼動物的外殼,如蝦殼、蟹殼都由兩部分組成,其表面是薄而透明的角質(zhì)層,主要成份是鈣,內(nèi)部則是較厚的甲殼質(zhì)層。需首先酸溶去鈣,然后在堿作用下,使不溶性甲殼素轉(zhuǎn)化為可溶性甲殼素。工藝流程:水洗原料→加鹽酸→浸酸脫鈣→水洗加稀堿→煮堿脫脂脫蛋白→水洗加酸→二次浸酸脫鈣→水洗加稀堿→二次堿煮脫脂→水洗→甲殼素→加濃堿→堿煮保溫脫脫乙?;础稍铩b→可溶性甲殼素。用5%的鹽酸浸泡蝦殼或蟹殼1~2天,直至不冒氣泡為止。取出后用大量清水沖洗至中性,此時甲殼中的碳酸鈣等無機(jī)鹽被除去,而呈柔軟狀。用8~10%的燒堿溶液再次浸泡已變軟的甲殼1~2天后,加熱煮沸1~2小時,取出后用大量清水洗至中性,以除去角質(zhì)層和脂肪。用0.2%的高錳酸鉀溶液浸泡經(jīng)堿煮后的軟甲殼的1小時,通過氧化作用除去甲殼上的有機(jī)色素。取出和清水沖洗后,,再浸入1%的亞硫酸氫鈉溶液10分鐘,然后加入少量鹽酸,使溶液呈酸性,繼續(xù)浸泡20分鐘,以除去附在甲殼上的二氧化錳,此時甲殼應(yīng)呈白色,即得不溶性甲殼素。制取可溶性甲殼素,取出不溶性甲殼素用清水沖至中性后,將其浸入40%的燒堿中,加熱至40~60℃,浸泡時間約24小時,開始時每隔1小時翻動一次,以后逐漸延長5~6小時翻動一次,到規(guī)定時間后取出,用清水沖洗至中性,曬(烘)干即為成品。取少量成品浸入1%的醋酸溶液中,若能在短時間內(nèi)溶解即為合格,不溶則說明反應(yīng)不完全,可適當(dāng)延長堿浸時間予以補(bǔ)救。用聚乙烯塑料袋密封,外罩木箱或紙箱包裝。儲運(yùn)過程中不可與有毒物共儲混運(yùn)。
用蝦、蟹殼制備甲殼素工藝流程圖
甲殼素是甲殼中的主要成分,在自然界中分布很廣。蝦、蟹殼是提取甲殼素的主要原料。甲殼素的含量因殼的種類而不同,蝦殼中含量約在14%~25%,蟹殼中含量約在10%~25%。甲殼素是一種多聚乙酰氨基葡萄糖,屬含氮多糖類,它不溶于水、有機(jī)溶劑及酸、堿溶液中,只有經(jīng)過濃堿處理或其他方法脫去其分子中的乙酰基后,它才能溶解于稀酸中,稱為可溶性甲殼素。
甲殼素具有耐堿、耐曬、耐熱、抗腐蝕、不風(fēng)化、不潮解、防蛀蟲等特點,且對紡織品、皮革等具有牢固的附著力,使之挺刮、防縐、防縮、耐磨、固色能力強(qiáng)等,故可溶性甲殼素的用途極廣。
甲殼素生產(chǎn)工藝流程圖
應(yīng)用領(lǐng)域
甲殼素及以甲殼素制造的產(chǎn)品,因其獨特的物理、化學(xué)性質(zhì)具有防潮耐曬防霉耐腐蝕等優(yōu)良特性,用途十分廣泛。在紡織、印染工業(yè)用作固色劑,織物防縮整理劑等。醫(yī)藥工業(yè)制造抗癌藥氯脲霉素、人造皮膚、外科手術(shù)線,降膽因醇藥等。環(huán)保、飲料、食品工業(yè)的水處理劑、絮凝劑、保健食品添加劑。造紙、人造板等工業(yè)用做膠著劑。制新一代生物降解膜,用于食品包裝農(nóng)業(yè)地膜。農(nóng)業(yè)方面應(yīng)用于肥料,農(nóng)藥緩釋劑被復(fù)材料,浸種劑,科學(xué)研究方面用于酶固截化截體,分離膜人工腎等。對于,甲殼素的開發(fā)應(yīng)用,在國際上,日本和美國量最大的生產(chǎn)國,同時也是最大的消費(fèi)市場。甲殼素及其衍生物在化妝品行業(yè)應(yīng)用廣泛,如香波、護(hù)發(fā)素、浴液、發(fā)膠、摩絲,香水、晚露、水劑類化妝品,膏霜、口紅等系列產(chǎn)品,具有如下優(yōu)良性能和功效:(a) 安全,無毒。
(b) 良好的成膜性、透氣性、生物兼容性。它在皮膚表面形成薄膜,由于該膜是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),各種保濕因子、生理功能物質(zhì)均能包埋其中,并有持續(xù)緩釋作用。
(c) 皮膚附著性好。
(d) 穩(wěn)定性好:pH1~14穩(wěn)定。冷、熱穩(wěn)定性也好,配伍性好。
(e) 皮膚調(diào)理性好,生物可降解,附合環(huán)保要求。
毒性
天然品,無毒。
LD50 77.5g/kg(小鼠,經(jīng)口)。
Ames試驗陰性。
甲殼素的防腐作用
甲殼素本身十分穩(wěn)定,可溶于弱酸中,例如醋酸、乳酸、檸檬酸、麩酸等均常在工業(yè)制程中用以溶解甲殼素,其溶解度與酸濃度呈正比。以醋酸為例,10g/L甲殼素需溶于1%醋酸中。一旦溶解,即可以進(jìn)一步以水稀釋。甲殼素的脫乙酰度也影響其成膜的能力。較高脫乙酰度者,水溶液干燥后較易形成膜。用于肉與肉制品表面成膜,即有防腐作用。防霉保鮮:含甲殼素的火腿以日本丸大火腿為最主要實例。其制作過程中添加甲殼素約達(dá)200mg/kg,可抑制不良霉菌的滋長。含甲殼素的醬菜:日本朝日化學(xué)、Asama Chemical以及其下游廠商,均以甲殼素為保鮮劑提供醬菜業(yè)者,以利降低鹽分的使用。其制程需使用黏度低、脫乙酰度高的甲殼素,其制程如浸泡生魚片以保鮮:98%DAC甲殼素溶液,1%醋酸溶液,以最后使用濃度50~200mg/kg的方式浸泡3h,可降低生菌數(shù),并增加商品壽命達(dá)24~36h。但亦有工藝說明,如亦以浸泡方式操作,其甲殼素的濃度應(yīng)盡量提高,以便于浸泡后的劑量能有足夠防菌及保濕能力。但因濃度過高時黏度亦提高,故必須以特殊方式降低黏度,但不失其凝聚成膜之效果。
使用限量
GB 2760-1996(g/kg):啤酒0.4;食醋1.0;蛋黃醬、芝麻醬、花生醬、氫化植物油、冰激凌、植脂性粉末2.0;乳酸菌飲料2.5;果醬5.0。