利用龙虾壳生产壳聚糖

由于壳聚糖被广泛应用于医药、纺织、印染、造纸、食品、废水处理、金属回收、环境保护、化妆品和日用化工等众多领域，日益受到人们的重视。

　　一、 生产工艺流程
　　虾壳—预处理—消化—酸浸—脱色—晒干—脱乙酰基—烘干—产品

　　二、主要工艺过程及参数
　　㈠原料预处理消化前必须将虾壳肉质、污物等杂质去除，用水洗净；原料短期内不加工，经除杂后晒干贮藏。
　　㈡消化
　　1、目的：去除原料中蛋白质和脂肪。
　　2、方法：将预处理后的虾壳放入夹层锅中，加入18％～19％氢氧化钠溶液，边搅拌边煮沸1.5小时。
　　㈢酸浸
　　1、目的：使虾壳里的无机盐溶解而软化。
　　2、方法：将消化后的虾壳浸泡于4％～6％盐酸溶液中，待原料全部软化，无气泡产生时，浸酸过程结束，时间一般1～2天。浸泡过程中如发现原料未软，且无气泡产生，说明酸量不足，应补酸浸泡。
　　㈣脱色
　　1、日晒脱色：将酸浸的原料用水漂洗到不呈酸性反应后，把原料摊于地面，利用日光曝晒并不断翻动，至虾壳全部漂白为止。
　　2、氧化脱色：也可采用高锰酸钾、亚硫酸氢钠等进行氧化脱色。
　　㈤脱乙酰基脱乙酰基工序是关键，它直接关系到产品质量好坏。因为甲壳素在浓碱作用下，除了发生脱乙酰基反应外，还伴随着分子主链的降解，致使分子量降低。分子量的大小和游离胺基含量多少是反应壳聚糖性能的重要的指标，一般用脱乙酰化度来反映游离胺基含量，用粘度来衡量分子量的大小。影响甲壳素脱乙酰基的主要工艺参数为碱浓度、温度和反应时间等。
　　1、碱浓度：碱浓度一般采用40％～60％，不得低于30％。碱浓度低于30％，不论操作温度多高和时间多长，也只能脱除甲壳素中半数的乙酰基。随着碱浓度的增加，甲壳素脱乙酰基速度加快，脱乙酰化度也增加，但碱浓度达到50％以上，反应速度增加缓慢，且易使主链水解断裂，分子量降低，产品粘度下降。
　　2、温度：温度是影响甲壳素脱乙酰化度和粘度的另一个重要的因素。随着反应温度升高，甲壳素的脱乙酰化速度加快。在脱乙酰化度达到80％时，150℃只需反应15分钟，120℃需反应3小时，而80℃则需反应16小时。反应温度对壳聚糖的粘度有一定的影响，随着反应时间的延长，无论温度的高低，壳聚糖粘度均有所下降，且温度愈高，壳聚糖粘度下降愈快。
　　3、时间：甲壳素脱乙酰基的反应时间与反应温度及碱浓度有关，在一定的温度和碱浓度的条件下，初始甲壳素的脱乙酰基速度增加，随着反应的进行，脱乙酰化度增加减慢，而壳聚糖的粘度不断下降。
　　提高反应温度、碱浓度和延长反应时间均可提高壳聚糖的脱乙酰化度，但在碱液中壳聚糖的主链降解，产品粘度下降。一般控制碱液浓度在50％左右，通过降低脱乙酰基反应温度120℃左右、缩短反应时间1小时、增加反应次数并进行中间产物的溶解—沉淀处理，可以制备高脱乙酰化度和高粘度的壳聚糖。
　　
　　三、 产品质量指标
　　㈠外观：无色或微黄色半透明固体
　　㈡理化指标
　　1、灰分＜1％
　　2、水分＜12％
　　3、粘度＞600厘泊
　　4、脱乙酰化度＞80％
　　5、溶解度为用5％醋酸在0.5小时内全部溶解为透明粘稠液体。