[发明专利]一种制备甲壳素、柠檬酸钙的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子化合物的制备方法，特别是制备甲壳素的工艺。

背景技术

我国是对虾的养殖大国，2010年我国出口对虾18.8万吨，其中南美白对虾占71％。目前我国对虾出口主要是以冷冻虾仁出口，在虾仁的加工过程中会产生大量的废弃产物：虾头和虾壳。华南农大食品学院的张祥刚等人在《现代食品科技》发表文章“南美白对虾虾头、虾壳化学成分的对比研究”(2009，25：225-229)表明南美白对虾虾头、虾壳中甲壳素分别为3.33％和6.67％。

甲壳素是一种有着广泛应用价值的天然生物多糖高分子材料，其化学名称为(1，4)-2-乙酰胺基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，是通过β-1，4糖苷键相连的直链线形高分子化合物。因其重复单元含有乙酰基，具有很好生物相容性、安全性和降解性，在农业、食品、医药、环境治理等行业都有着广泛的应用前景。

目前提取甲壳素的工艺主要是通过浓碱液脱蛋白，盐酸溶液脱钙。专利CN 1085564A“一种甲壳素的制备方法”公开了这样的一套工艺方法。首先通过碱液脱除破碎后蝇蛆壳中的蛋白质，然后使用KMnO₄溶液脱色，草酸溶液除锰，最后使用盐酸溶液脱除钙质，晒干即得到甲壳素。此工艺工序繁复，甲壳素得率低，而且会产生大量的酸碱废液，污染环境。中国专利CN 101407832A“一种生产甲壳素、柠檬酸钙以及蛋白粉的方法”采用木瓜蛋白酶代替碱脱蛋白，采用有机酸柠檬酸代替盐酸脱钙。但在脱钙过程中，使用15％柠檬酸，但是柠檬酸利用率低，并浸泡24小时，生产效率低，使得实际生产中难以进行推广。

发明内容

本发明针对现有技术柠檬酸利用率低，浸泡时间长，生产效率低等不足，本发明提供了一种生产甲壳素和柠檬酸钙的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种生产甲壳素和柠檬酸钙的方法，其特征在于：

(1)将虾头、虾壳原料清洗干净，按质量比1∶3混合，在组织捣碎机里面高速捣碎5秒；

(2)碱煮：使用1摩尔/升的NaOH溶液按料液比1∶2-1∶4在85-100℃煮2-4小时，并重复2-4次；

(3)取出后清洗至中性；

(4)酸浸：在40℃的条件下，按料液比1∶1.5-1∶3，在质量比5％-12％柠檬酸溶液浸泡5-20小时；

(5)取出后洗涤至中性；

(6)漂白干燥即得到甲壳素成品；

(7)酸浸后的过滤液加入Ca(OH)₂溶液调节至中性，滤液中的柠檬酸钙沉淀出来，过滤干燥后得到柠檬酸钙。

料液比是虾头虾壳原料的质量(单位为克)和浸泡剂的体积(单位为毫升)。本发明以虾头、虾壳为原料，采用NaOH溶液脱蛋白，有机酸柠檬酸脱钙。本发明工艺合理，不仅提取到了符合食品级要求的甲壳素，而且降低了生产成本，提高了生产效率。另外还有柠檬酸钙可以作为第三代补钙剂加以利用，提高了经济效益。

具体实施方法

下面结合实例对本发明进一步阐述

实施例

将南美白对虾虾头、虾壳按1∶3混合，在组织捣碎机里高速捣碎5秒。随后按料液比1∶3加入1摩尔/升NaOH溶液在95℃水浴2小时，过滤，并重复上述步骤2次。随后按料液比1∶1.98，加入质量比10.22％的柠檬酸溶液浸泡11.64小时。过滤，脱色，漂洗后即得到甲壳素。过滤液中加入Ca(OH)₂溶液调节滤液至中性，并过滤，过滤得到的固体即柠檬酸钙。本工艺不仅提高了柠檬酸的利用率，缩短脱钙时间，而且在柠檬酸钙制备过程中降低了Ca(OH)₂溶液使用量，节约了成本，提高了经济效益，有利于企业推广应用。