食品科學(xué)與工程畢業(yè)論文貽貝殼中甲殼素的提取工藝研究

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　貽貝殼中甲殼素的提取工藝研究</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 食品科學(xué)與工程

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　目錄</b></p&

3、gt;<p><b>　　摘要1</b></p><p>　　Abstract.2</p><p><b>　　1 前言3</b></p><p><b>　　1.1 概述3</b></p><p>　　1.2 甲殼素的研究現(xiàn)狀3</p>

4、<p>　　1.3 本文研究意義與內(nèi)容4</p><p>　　2 實(shí)驗(yàn)材料、主要儀器與試劑4</p><p>　　2.1 實(shí)驗(yàn)材料4</p><p>　　2.2 主要儀器4</p><p>　　2.3 主要試劑4</p><p><b>　　3 實(shí)驗(yàn)方法4</b></p

5、><p>　　3.1 甲殼素生產(chǎn)工藝流程4</p><p>　　3.2 脫鈣工藝的研究4</p><p>　　3.3 脫蛋白工藝的研究5</p><p>　　3.4 脫色工藝的研究6</p><p>　　3.5 各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定6</p><p>　　4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論7</p>

6、;<p>　　4.1 脫鈣工藝的研究7</p><p>　　4.2 脫蛋白工藝的研究9</p><p>　　4.3 脫色效果的影響分析12</p><p>　　4.4 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)13</p><p><b>　　5 小結(jié)14</b></p><p><b>　　參

7、考文獻(xiàn)14</b></p><p>　　致 謝錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p>　　[摘要] 本文主要研究了貽貝殼甲殼素提取的工藝條件并優(yōu)化之。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)得到，貽貝殼甲殼素最適提取工藝為：貽貝殼為10mm大小的顆粒時(shí)，用9%的鹽酸浸泡脫鈣18h；在65℃條件下，15% NaOH反應(yīng)8h；KMnO4濃度5%，溫度60℃，固液比為1:25，處理4h。在此條件

8、下，甲殼素的產(chǎn)率為0.73%，白度為85.67%，所得產(chǎn)品中水分含量為7.8%，灰分含量為1.76%，含氮量為1.25%。</p><p>　　[關(guān)鍵詞] 貽貝殼；甲殼素；提取</p><p>　　Investigation on the extraction of chitin from mussel shell</p><p>　　[Abstract] In t

9、his thesis, extraction process and optimization of process conditions of mussel shell chitin was studied. Through single factor and orthogonal experiment, the optimum conditions were that mussel shell was 10mm size parti

10、cles, abalone was soaked with 9% HCl for 18 hours, then soaked with 15% NaOH at 65℃ for 8 hours, KMnO4 concentration was 5%, treatment temperature was 60 ℃, solid-liquid ratio was 1:25, processing time was 4 hours. Under

11、 these conditions, the final yield of chitin </p><p>　　[Key words] Mussel shell; Chitin; Extraction</p><p><b>　　1 前言</b></p><p><b>　　1.1 概述</b></p>&l

12、t;p>　　貽貝（學(xué)名：Mytilus edulis），也叫青口，干制品則被稱作淡菜，是一種雙殼類軟體動(dòng)物，殼黑褐色，分布于中國(guó)黃、渤海沿岸。近年來(lái)，隨著貽貝產(chǎn)業(yè)不斷壯大，因加工產(chǎn)生的貽貝殼數(shù)量也逐年增加。據(jù)計(jì)算，每1萬(wàn)噸貽貝可產(chǎn)生8000噸貽貝殼，這樣，每年就會(huì)有幾萬(wàn)噸的貽貝殼產(chǎn)生，這樣很可能對(duì)大海造成污染。以前，養(yǎng)殖戶和加工企業(yè)一般都是把貽貝殼隨意扔在沙灘上、海里或山上來(lái)處理這些貽貝殼。時(shí)間一長(zhǎng)，貽貝殼堆成了山，甚至在海底形成

13、了礁。如何處理好這些被廢棄的貽貝殼，并能夠開(kāi)發(fā)利用它們，提高其利用率與附加值，是當(dāng)前最主要的問(wèn)題。目前，已經(jīng)有一些企業(yè)對(duì)貽貝殼進(jìn)行了開(kāi)發(fā)利用，本文主要研究貽貝殼中甲殼素的提取，希望能開(kāi)辟貽貝殼新的生產(chǎn)用途。</p><p>　　對(duì)甲殼素的研究，從1811年Braconnot第一次發(fā)現(xiàn)到1823年Odier首次分離出到現(xiàn)在，已經(jīng)有近兩百年的歷史，因此對(duì)甲殼素的認(rèn)識(shí)了解已經(jīng)較為全面。甲殼素具有特殊的理化性質(zhì)，在醫(yī)藥、

14、食品、化工、廢水處理、生物工程、農(nóng)業(yè)等許多方面有廣泛的應(yīng)用[1]。目前，工業(yè)上提取甲殼素，主要還是從蝦殼、蟹殼中獲得。因此，生產(chǎn)成本完全受制于蝦、蟹殼的價(jià)格[2]。已經(jīng)有很多學(xué)者嘗試著從一些昆蟲的甲殼、真菌中提取甲殼素，也得到了很好的效果。受其啟發(fā)，本文研究貽貝殼中甲殼素提取工藝，期望找到新的甲殼素生產(chǎn)原料，以解決原料受限問(wèn)題。</p><p>　　1.2 甲殼素的研究現(xiàn)狀</p><p>

15、;　　自然界的甲殼素并不是以純的物質(zhì)形式存在的，它總是跟一些不溶于水的無(wú)機(jī)鹽，如鈣、鎂的碳酸鹽及磷酸鹽以及蛋白質(zhì)緊密地結(jié)合在一起。因此，工業(yè)上制備甲殼素的過(guò)程，實(shí)質(zhì)上就是甲殼素?zé)o機(jī)鹽和蛋白質(zhì)分離的過(guò)程，歸納起來(lái)主要有：三步法、五步法、酶法和酸堿交替法等[3]。一般過(guò)程就是用稀鹽酸在常溫下分解碳酸鹽，用稀堿(3%-4% NaOH)經(jīng)加熱分解蛋白質(zhì)，然后用高錳酸鉀處理，除去色素，即可得到產(chǎn)品甲殼素。此外，隨著人們對(duì)甲殼素、殼聚糖及其衍生物研

16、究的深入了解，也同時(shí)在尋找新的甲殼素和殼聚糖原料資源以及它的生產(chǎn)工藝和方法，以解決原料短缺的問(wèn)題，同時(shí)減輕現(xiàn)有的生產(chǎn)方式對(duì)環(huán)境造成的污染。近年來(lái)，王敦等[4]從金龜子，王穩(wěn)航等[5]從鹵蠅蛆殼，戴云等[6]從蟬殼制備出了甲殼質(zhì)和殼聚糖，這些研究都對(duì)找到新的甲殼素生產(chǎn)原料有所幫助。真菌也同樣有望成為生產(chǎn)甲殼素和殼聚糖的新原料[7]。曹健等[8]以發(fā)酵的黑曲霉菌絲體為原料，對(duì)采用電解法提取的甲殼素進(jìn)行了研究。趙繼倫等[9]利用檸檬酸生產(chǎn)的廢

17、液渣，提取制備出殼聚糖，這些方法都改變了單一依靠蝦殼、蟹殼為原料的被動(dòng)局面。</p><p>　　盡管自然界存在大量的甲殼素，但目前全世界能用于生產(chǎn)的甲殼素不超過(guò)1萬(wàn)噸[10]，而對(duì)于甲殼素的需求卻是與日俱增。隨著對(duì)甲殼素研究的深入，其在食品工業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)和作為功能高分子等方面的應(yīng)用也越來(lái)越多，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出很多種高科技產(chǎn)品，這些產(chǎn)品被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。因此，開(kāi)發(fā)新的甲殼素資源具有重要意義。本文研究以貽貝殼為

18、原料，經(jīng)脫鈣、脫蛋白、脫色等一系列步驟得到產(chǎn)品甲殼素，以期望變廢為寶，降低甲殼素原料成本，為提取甲殼素和制備殼聚糖開(kāi)辟新的資源。</p><p>　　1.3 本文研究意義與內(nèi)容</p><p>　　甲殼素在醫(yī)藥衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)和作為功能高分子方面都有很好的應(yīng)用。其主要改性產(chǎn)物殼聚糖，具有無(wú)毒、親水性、生物可降解性、生物相溶性、抗菌性[11]等優(yōu)點(diǎn)，因而受到廣泛的關(guān)注，近四十多年以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者競(jìng)

19、相研究，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出很多種高科技的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。陳忻等[12]鮑殼甲殼素的提取研究一文中指出，鮑殼中甲殼素的含量約為0.525%，但鈣的含量卻很高，可達(dá)到96%~98%，可考慮利用鮑殼中的鈣來(lái)制取各種功能鈣鹽，從而實(shí)現(xiàn)甲殼素工業(yè)生產(chǎn)的綠色化和資源化。貽貝殼與鮑殼在成分上具有相似性，受其啟發(fā)，本課題研究從貽貝殼中提取甲殼素。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，也可利用貽貝殼來(lái)制取各種鈣鹽的同時(shí)來(lái)提取甲殼素。</p><p

20、><b>　　主要研究?jī)?nèi)容如下：</b></p><p>　　1、研究不同貽貝殼粒度大小、HCl濃度及其處理時(shí)間對(duì)貽貝殼脫鈣效果的影響；</p><p>　　2、研究不同NaOH濃度、處理時(shí)間、溫度對(duì)貽貝殼脫蛋白質(zhì)效果的影響；</p><p>　　3、研究不同KMnO4濃度、溫度、固液比、時(shí)間對(duì)脫色效果的影響。</p>&l

21、t;p>　　2 實(shí)驗(yàn)材料、主要儀器與試劑</p><p><b>　　2.1 實(shí)驗(yàn)材料</b></p><p>　　貽貝購(gòu)自舟山市南珍菜場(chǎng)。將貽貝洗凈后，除去貽貝肉，將貽貝殼烘干備用。</p><p><b>　　2.2 主要儀器</b></p><p><b>　　2.3 主要試劑

22、</b></p><p><b>　　3 實(shí)驗(yàn)方法</b></p><p>　　3.1 甲殼素生產(chǎn)工藝流程</p><p>　　貽貝殼→鹽酸浸泡（去鈣質(zhì)）→氫氧化鈉（除蛋白）→高錳酸鉀浸泡→草酸浸泡→干燥→產(chǎn)品</p><p>　　3.2 脫鈣工藝的研究</p><p>　　3.2.1

23、 貽貝殼粒度大小對(duì)鈣脫除效果的影響</p><p>　　選擇貽貝殼粒度大小分別為10、20、30mm，用5%的鹽酸處理12h。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后水洗至中性，80℃烘干，按3.5.1方法測(cè)定其灰分含量。</p><p>　　3.2.2 鹽酸濃度對(duì)鈣脫除效果的影響</p><p>　　取10mm大小的貽貝殼，分別選擇濃度為2%、4%、6%、8%、10%的鹽酸處理12h進(jìn)行脫鈣處

24、理。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后水洗至中性，80℃烘干，按3.5.1方法測(cè)定其灰分含量。</p><p>　　3.2.3 處理時(shí)間對(duì)鈣脫除效果的影響</p><p>　　取10mm大小的貽貝殼，用5%的鹽酸分別處理4、8、12、16、20h，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后用蒸餾水沖洗至中性，80℃烘干，按3.5.1方法測(cè)定其灰分含量。</p><p>　　3.2.4 貽貝殼脫鈣工藝的優(yōu)化</p&g

25、t;<p>　　根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果：貽貝殼粒度大小為10mm，鹽酸濃度為8%，處理時(shí)間16h時(shí)脫鈣效果最好，現(xiàn)以貽貝殼粒度大小、鹽酸濃度、處理時(shí)間作為影響因子，選用L9（34）進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，以灰分含量為指標(biāo)，優(yōu)化貽貝殼的脫鈣工藝條件，并進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。正交實(shí)驗(yàn)因素水平見(jiàn)表1。</p><p>　　表1 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表</p><p>　　3.3 脫蛋白工藝的研究<

26、/p><p>　　3.3.1 氫氧化鈉濃度對(duì)蛋白脫除效果的影響</p><p>　　取已脫鈣的貽貝殼，分別加入5%、8%、11%、14%、17%的氫氧化鈉，在恒溫水浴槽（溫度60℃）處理5h，用蒸餾水洗至中性，80℃烘干，按3.5.2方法測(cè)定其含氮量。</p><p>　　3.3.2 處理時(shí)間對(duì)蛋白脫除效果的影響</p><p>　　用12%的氫

27、氧化鈉浸泡脫鈣后的貽貝殼，在60℃下分別處理2、4、6、8、10h后，用蒸餾水沖洗至中性，80℃烘干，按3.5.2方法測(cè)定其含氮量。</p><p>　　3.3.3 處理溫度對(duì)蛋白脫除效果的影響</p><p>　　取已脫鈣的貽貝殼，用12%的氫氧化鈉分別在40℃、50℃、60℃、70℃、80℃浸泡5h，用蒸餾水洗至中性，80℃烘干，按3.5.2方法測(cè)定其含氮量。</p>&

28、lt;p>　　3.3.4 貽貝甲殼素脫蛋白工藝的優(yōu)化</p><p>　　根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果：NaOH濃度為14%，處理時(shí)間8h，溫度為70℃時(shí)脫蛋白效果最好，現(xiàn)以NaOH濃度、處理時(shí)間、溫度作為影響因子，選用L9（34）進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，以含氮量為指標(biāo)，優(yōu)化貽貝殼的脫蛋白工藝，并進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。正交實(shí)驗(yàn)因素水平見(jiàn)表2。</p><p>　　表2 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表</p>

29、<p>　　3.4 脫色工藝的研究</p><p>　　3.4.1 高錳酸鉀濃度對(duì)脫色效果的影響</p><p>　　取貽貝殼甲殼素10g放入三角瓶中，分別用2%、3%、4%、5%、6%的KMnO4濃度以1:20的固液比，在50℃水浴鍋中處理3h，過(guò)濾、水洗，再在3% 100mL草酸中浸泡1h，過(guò)濾、水洗，再重復(fù)兩次，濾渣65℃下烘干，按3.5.3方法測(cè)定其L、a、b值，然后

30、計(jì)算白度。</p><p>　　3.4.2 處理溫度對(duì)脫色效果的影響</p><p>　　取貽貝殼甲殼素10g放入三角瓶中，用3%的KMnO4濃度以1:20的固液比，分別在30℃、40℃、50℃、60℃、70℃水浴鍋中處理3h，過(guò)濾、水洗，再在3% 100mL草酸中浸泡1h，過(guò)濾、水洗，再重復(fù)兩次，濾渣65℃下烘干，按3.5.3方法測(cè)定其L、a、b值，然后計(jì)算白度。</p>

31、<p>　　3.4.3 固液比對(duì)脫色效果的影響</p><p>　　取貽貝殼甲殼素10g放入三角瓶中，用3%的KMnO4，分別以1:10、1:15、1:20、1:25、1:30的固液比，在50℃水浴鍋中處理3h，過(guò)濾、水洗，再在3% 100mL草酸中浸泡1h，過(guò)濾、水洗，再重復(fù)兩次，濾渣65℃下烘干，按3.5.3方法測(cè)定其L、a、b值，然后計(jì)算白度。</p><p>　　3.4.

32、4 處理時(shí)間對(duì)脫色效果的影響</p><p>　　取貽貝殼甲殼素10g放入三角瓶中，用3%的KMnO4濃度以1:20的固液比，在50℃水浴鍋中分別處理1、2、3、4、5h，過(guò)濾、水洗，再在3% 100mL草酸中浸泡1h，過(guò)濾、水洗，再重復(fù)兩次，濾渣65℃下烘干，按3.5.3方法測(cè)定其L、a、b值，然后計(jì)算白度。</p><p>　　3.5 各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定</p><p&

33、gt;　　3.5.1 灰分的測(cè)定</p><p>　　參照標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.4—2010進(jìn)行。</p><p>　　3.5.2 蛋白質(zhì)的測(cè)定</p><p>　　參照標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.5—2010進(jìn)行。</p><p>　　3.5.3 白度的測(cè)定</p><p>　　將烘干后所得樣品壓成餅狀，用CR-10全自動(dòng)色差

34、計(jì)測(cè)定其L、a、b值，每樣平行測(cè)3次。白度由下式計(jì)算：</p><p><b>　　，</b></p><p>　　式中，L表示明度，a和b表示色度，a正值表示偏紅，負(fù)值表示偏綠；b正值表示偏黃，負(fù)值表示偏藍(lán)。</p><p><b>　　4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論</b></p><p>　　4.1 脫鈣

35、工藝的研究</p><p>　　4.1.1 貽貝殼粒度大小對(duì)鈣脫除效果的影響</p><p>　　本文主要研究貽貝殼粒度大小對(duì)其鈣脫除效果的影響，因此分別選擇了10、20、30mm的貽貝殼粒度，用5%的鹽酸處理12h，結(jié)果見(jiàn)圖1。</p><p>　　圖1 貽貝殼粒度大小對(duì)鈣脫除效果的影響</p><p>　　由圖1可以看出，當(dāng)貽貝殼粒度

36、大小為10mm時(shí)，用5%的鹽酸處理12h，其灰分含量為3.23%，隨著貽貝殼粒度的增大，灰分殘余越多，鹽酸脫鈣的效果逐漸變差，因此選擇貽貝殼粒度大小為10mm。</p><p>　　4.1.2 鹽酸濃度對(duì)鈣脫除效果的影響</p><p>　　本文主要研究鹽酸濃度對(duì)貽貝殼鈣脫除效果的影響，因此選擇了10mm大小的貽貝殼，分別在2%、4%、6%、8%、10%鹽酸濃度下處理12h，結(jié)果見(jiàn)圖2。&

37、lt;/p><p>　　由圖2可知，隨著鹽酸濃度的增加，脫鈣的效果會(huì)逐漸變好，當(dāng)鹽酸濃度達(dá)到8%時(shí)，在貽貝殼粒度大小為10mm，鹽酸處理12h，測(cè)定其灰分含量為2.87%。當(dāng)鹽酸濃度繼續(xù)增加時(shí)，脫鈣效果增加不明顯，因此選擇鹽酸的濃度為8%。</p><p>　　圖2 鹽酸濃度對(duì)鈣脫除效果的影響</p><p>　　4.1.3 處理時(shí)間對(duì)鈣脫除效果的影響</p&

38、gt;<p>　　本文主要研究鹽酸處理時(shí)間對(duì)貽貝殼鈣脫除效果的影響，因此選擇了10mm大小的貽貝殼，用12%的鹽酸分別處理4、8、12、16、20h，結(jié)果見(jiàn)圖3。</p><p>　　圖3 處理時(shí)間對(duì)鈣脫除效果的影響</p><p>　　由圖3可以看出，貽貝殼粒度大小為10mm，5%的鹽酸處理16h后，測(cè)定其灰分含量為3.12%。之后，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)脫鈣效果增加不明顯，故

39、選擇處理時(shí)間為16h。</p><p>　　4.1.4 貽貝殼脫鈣工藝的優(yōu)化</p><p>　　在HCl脫鈣的處理過(guò)程中，最直接的評(píng)價(jià)指標(biāo)是HCl處理后貽貝殼中的灰分含量。因此，以貽貝殼中殘留的灰分含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果見(jiàn)表3，方差分析結(jié)果見(jiàn)表4。</p><p>　　表3、表4結(jié)果可以看出，各實(shí)驗(yàn)因素對(duì)脫鈣效果影響大小順序?yàn)椋築＞C＞

40、A，即三種因素對(duì)其顯著性次序?yàn)椋蝴}酸濃度＞處理時(shí)間＞貽貝殼粒度大小。鹽酸濃度對(duì)灰分含量的影響較為顯著，而處理時(shí)間和貽貝殼粒度大小的極差都很小，說(shuō)明這兩個(gè)因素對(duì)脫鈣的影響較小。從平均值來(lái)看，貽貝殼脫鈣工藝最適條件為A2B3C1，即10mm貽貝殼粒度大小，9%鹽酸濃度，處理18h。</p><p>　　表3 正交試驗(yàn)方案及結(jié)果</p><p>　　表4 方差分析結(jié)果</p>

41、<p>　　由表4可知，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步進(jìn)行方差分析，在脫鈣過(guò)程中，鹽酸濃度達(dá)到了顯著水平，處理時(shí)間和貽貝殼粒度大小均沒(méi)有達(dá)到顯著水平。</p><p>　　4.2 脫蛋白工藝的研究</p><p>　　4.2.1 氫氧化鈉濃度對(duì)蛋白脫除效果的影響</p><p>　　本文主要研究NaOH濃度對(duì)貽貝殼蛋白脫除效果的影響，因此分別選擇了5%、8%、11%

42、、14%、17%的氫氧化鈉，在60℃下處理5h，結(jié)果見(jiàn)圖4。</p><p>　　由圖4可見(jiàn)，隨著NaOH濃度的增加，脫蛋白的效果逐漸變好，當(dāng)NaOH濃度達(dá)到14%時(shí)，貽貝殼中的含氮量為1.51%。隨著濃度的增加脫蛋白效果增加不明顯，因此選用氫氧化鈉的濃度為14%。</p><p>　　圖4 氫氧化鈉濃度對(duì)蛋白脫除效果的影響</p><p>　　4.2.2 處理

43、時(shí)間對(duì)蛋白脫除效果的影響</p><p>　　本文主要研究NaOH處理時(shí)間對(duì)貽貝殼蛋白脫除效果的影響，因此選擇了12%的氫氧化鈉在60℃下分別處理2、4、6、8、10h，結(jié)果見(jiàn)圖5。</p><p>　　圖5 處理時(shí)間對(duì)蛋白脫除效果的影響</p><p>　　由圖5可以看出，隨著氫氧化鈉處理時(shí)間的延長(zhǎng)，脫蛋白的效果逐漸變好，在浸泡8h后，貽貝殼中含氮量為1.82

44、%。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)脫蛋白效果增加不明顯，因此選用氫氧化鈉處理時(shí)間為8h。</p><p>　　4.2.3 處理溫度對(duì)蛋白脫除效果的影響</p><p>　　本文主要研究溫度對(duì)貽貝殼蛋白脫除效果的影響，因此選擇了12%的氫氧化鈉分別在40℃、50℃、60℃、70℃、80℃浸泡5h，結(jié)果見(jiàn)圖6。</p><p>　　由圖6可知，隨著溫度的升高，脫蛋白的效果逐漸變好，在7

45、0℃條件下，貽貝殼中含氮量為1.69%。隨著溫度的升高脫蛋白效果增加不明顯，因此選用溫度為70℃。</p><p>　　圖6 處理溫度對(duì)蛋白脫除效果的影響</p><p>　　4.2.4 貽貝甲殼素脫蛋白工藝的優(yōu)化</p><p>　　在NaOH脫蛋白的處理過(guò)程中，最直接的評(píng)價(jià)指標(biāo)是NaOH處理后貽貝殼中的含氮量。因此，以貽貝殼中殘留的含氮量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行正交

46、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果見(jiàn)表5，方差分析結(jié)果見(jiàn)表6。</p><p>　　表5、表6結(jié)果表明，各實(shí)驗(yàn)因素對(duì)脫蛋白效果影響大小順序?yàn)椋篈＞B＞C，即三種因素對(duì)其顯著性次序?yàn)椋篘aOH濃度＞處理時(shí)間＞溫度。NaOH濃度、處理時(shí)間和溫度的極差都很小，說(shuō)明這幾個(gè)因素對(duì)脫蛋白的影響都較小。從平均值來(lái)看，貽貝殼脫蛋白工藝最適條件為A3B2C1，即NaOH濃度為15%，處理時(shí)間為8h，溫度為65℃。</p>&

47、lt;p>　　表5 正交試驗(yàn)方案及結(jié)果</p><p>　　表6 方差分析結(jié)果</p><p>　　4.3 脫色效果的影響分析</p><p>　　4.3.1 高錳酸鉀濃度對(duì)脫色效果的影響</p><p>　　圖7 高錳酸鉀濃度對(duì)脫色效果的影響</p><p>　　由圖7可知，KMnO4濃度在低于5%

48、時(shí)，提高KMnO4濃度，脫色效果增加較為明顯，之后增加效果不明顯。這可能是因?yàn)榉磻?yīng)趨于飽和，再提高濃度，難以顯著提高脫色效果。同時(shí)，過(guò)高的KMnO4濃度會(huì)增加后續(xù)處理的難度。因而，選擇KMnO4濃度為5%進(jìn)行脫色較為合適。</p><p>　　4.3.2 處理溫度對(duì)脫色效果的影響</p><p>　　圖8 處理溫度對(duì)脫色效果的影響</p><p>　　由圖8可以

49、看出，溫度從30℃～60℃，脫色效果增加比較明顯，60℃之后再提高溫度，脫色效果增加不明顯。并且，從整體來(lái)看，溫度對(duì)脫色效果的的促進(jìn)作用不明顯。因而，選擇60℃為脫色的溫度較為合適。</p><p>　　4.3.3 固液比對(duì)脫色效果的影響</p><p>　　圖9 固液比對(duì)脫色效果的影響</p><p>　　由圖9可見(jiàn)，隨著固液比的增加，脫色效果提高，在固液比為

50、1:25時(shí)達(dá)到最高值。之后，增加KMnO4用量，白度反而有所下降。因而，選擇固液比1:25脫色較為合適。</p><p>　　4.3.4 處理時(shí)間對(duì)脫色效果的影響</p><p>　　圖10 處理時(shí)間對(duì)脫色效果的影響</p><p>　　由圖10可知，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，脫色效果提高較為明顯，但在4h之后脫色效果開(kāi)始下降。這可能是在反應(yīng)過(guò)程中，又生成了新的有色物質(zhì)所

51、致。因而，選擇脫色時(shí)間為4h較為合適。</p><p><b>　　4.4 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)</b></p><p>　　在單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，在最適提取工藝條件下：貽貝殼為10mm大小的顆粒時(shí)，用9%的鹽酸浸泡脫鈣18h，在65℃條件下，15% NaOH處理8h脫蛋白，然后在KMnO4濃度5%，溫度60℃，固液比1:25，處理4h進(jìn)行脫色，制備3批樣品。最后，對(duì)所

52、得樣品甲殼素進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定，結(jié)果顯示得率為0.73±0.02%，白度為85.67±1.73%，水分含量為7.8±0.51%，灰分含量為1.76±0.34%，含氮量為1.25±0.15%。</p><p><b>　　5 小結(jié)</b></p><p>　　本文以貽貝殼為原料，針對(duì)提取工藝對(duì)甲殼素品質(zhì)的影響進(jìn)行系統(tǒng)的研究

53、。然后通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)，得知：①最適脫鈣工藝為：貽貝殼為10mm大小的顆粒時(shí)，用9%的鹽酸浸泡脫鈣18h；②最適脫蛋白工藝為：在65℃條件下，15% NaOH反應(yīng)8小時(shí)；③最適脫色工藝為：KMnO4濃度5%，溫度60℃，固液比為1:25，處理4h。在此條件下，甲殼素的產(chǎn)率為0.73%，白度為85.67%，所得產(chǎn)品中水分含量為7.8%，灰分含量為1.76%，含氮量為1.25%。</p><p><b&

54、gt;　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 李鵬程，宋金明. 甲殼質(zhì)/殼聚糖及其衍生物的應(yīng)用化學(xué)[J]. 海洋科學(xué), 1998, 26(5): 23-25.</p><p>　　[2] Majetin V., Kumar R.. A review of chitin and chitosan applications [J]. Reactive and Functi

55、onal Polymers, 2000, 46:1-22.</p><p>　　[3] 郭開(kāi)宇，趙謀明. 甲殼素/殼聚糖的研究進(jìn)展及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 1999, 26(1): 59-64.</p><p>　　[4] 王敦，胡景江，劉銘湯. 從金龜子中提取殼聚糖的研究[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2003. 31(4): 127-130.</p>

56、;<p>　　[5] 王穩(wěn)航，劉安軍，黃巍，等. 鹵蠅蛆殼甲殼素的提取及殼聚糖的制備工藝[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 2003, 29(6): 18-22.</p><p>　　[6] 戴云，懂學(xué)暢，馬新華. 從蟬殼制備殼聚糖[J]. 天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā), 1999, 11(6): 50-52.</p><p>　　[7] Stephen A White, Peter R Fa

57、rina, Inge Fulton. Production and isolation of chitosan from Mucor rouxii [J]. Appl Envir Microbiol, 1979, 38(2): 323-328.</p><p>　　[8] 曹健，代養(yǎng)勇，李浪，等. 黑曲霉電解法制備甲殼素的研究[J]. 食品科學(xué), 2006, 27(2): 186-192.</p>

58、<p>　　[9] 趙繼倫，王紅林. 利用檸檬酸廢菌體制備殼聚糖的工藝研究[J]. 工業(yè)微生物, 1999, 29(2) :33-37.</p><p>　　[10] 張廷軍. 甲殼素/殼聚糖及其衍生物的應(yīng)用情況[J]. 水產(chǎn)科技情報(bào), 1999, 26(6): 243- 247.</p><p>　　[11] Gundmund S., Thorceif A., Paul S.