一.前言
甲壳素又名甲壳质、几丁质、甲壳胺等，是一种由N－乙酰－2－氨基－2－脱氧－D－葡萄糖以β－l，4糖苷键连接而成的天然高分子化合物。

甲壳素具有良好的化学物理性质：能拉丝、成膜、制粒，能通过化学改良物化性能，能和多种物质(如胆固醇、脂肪、金属离子、蛋白质、肿瘤细胞等)结合，无毒，高黏度，具有生物可溶性【1】，可被广泛应用于食品、医药、农业、环保、生物工程及轻工等领域。

但甲壳素分子中乙酰基的存在及分子间的氢键导致甲壳素不溶于水，从而大大限制了它的应用范围，因此有必要对甲壳素进行脱乙酰处理。

壳聚糖(Chitosan)是甲壳素脱乙酰的产物，溶于稀酸，高度脱乙酰化产物可溶于水，是自然界中少见的带正电荷的高分子聚合物。

【2】
目前工业化生产甲壳素的原料主要是虾、蟹壳，以质量分数计虾壳中含有20％～30％的甲壳素，20％～30％的蛋白质等有机物，30％～40％的钙等无机物，4％～5％的色素．【3】
本实验旨在以小龙虾虾壳作为原料提取甲壳素，确定甲壳素提取的最佳实验条件。

二.摘要
通过单因素试验和正交试验，探讨了小龙虾虾壳甲壳素提取过程中不同反应条件对脱除虾壳所含蛋白质和无机盐的影响．查文献可知：虾壳中蛋白质脱除的最佳试验条件为8％NaOH、反应时间1 h、反应温度90℃；无机盐脱除的最佳试验条件为1．0 mol／L的HCl溶液、50℃下反应1 h；甲壳素
脱色采用10％过氧化氢溶液在80℃水浴中浸泡2 h．在最佳提取工艺下制
备的甲壳素产品中氮含量为6．7％、灰分含量为1．2％、水分含量为4．0％、脱乙酰度为10％，产品得率为18．2％．【3】
⏹龙虾壳的主要成分为碳酸钙与磷酸盐（约占45%），蛋白质（约
占27%），甲壳素（约占22.5%）。

先用1.0mol／Ｌ的盐酸脱去钙盐和磷酸盐；再用1.0mol／Ｌ的氢氧化钠脱蛋白，得到甲壳素；最后用12mol/L的
氢氧化钠脱乙酰基，即得壳聚糖。

⏹壳聚糖为一种高分子物质，可通过脱乙酰度DD、黏度（反映
了高分子物质的相对分子质量大小）指标来衡量其质量。

三. 材料与方法
3.1 原料
挑选新鲜的虾壳25g作为制备甲壳素的原料，并用清水将虾壳内外表面的异物去除干净，用恒温鼓风干燥箱在103 ℃下干燥，粉碎过20目筛，待用．
3.2 脱蛋白质
取一定量干燥好的碎壳放入事先编好号的三口烧瓶中，装好并打开冷凝回流装置，加入一定浓度的NaOH溶液(液固比为20 ml／g)，于一定温度的水浴下搅拌反应一定时间，反应结束后，水洗至中性，干燥后，测定N含量．先用单因素实验的方法，分析不同反应条件包括NaOH浓度、反应温度和反应时间对脱除蛋白质的影响，每个因素取5个水平；再用正交实验方法对NaOH浓度、反应温度、反应
(34)正交表进行实验，考时间3个因素进行优化组合，每个因素取3个水平，按L
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察指标氮含量。

3.2.1 NaOH浓度对脱除蛋白质的影响
反应温度80℃，反应时间2 h，改变NaOH浓度进行蛋白质的脱除反应。

3.2.2 反应时间对脱除蛋白质的影响。

反应温度80℃，NaOH浓度为6％（具体浓度由3.2.1实验结果而定），改变反应时间进行蛋白质的脱除反应。

3.2.3 反应温度对脱除蛋白质的影响
NaOH浓度为6％（具体浓度由3.2.1实验结果而定），反应时间1 h（具体时间由3.2.2实验结果而定），改变反应温度进行蛋白质的脱除反应。

3.3 脱无机盐
分别称取一定量脱除蛋白质后的干燥样品放入事先编好号的三口烧瓶中，加入一定浓度的HCI溶液，液固比为10 ml／g，在一定温度下搅拌反应一定时间，反应结束后，物料抽滤至中性，于103℃下干燥3～4 h，然后测定灰分含量．先用单因素实验的方法，分析不同反应条件包括HCI浓度、反应时间和反应温度对脱除无机盐的影响，每个因素取5个水平；再用正交实验方法对HCl浓度、反应温度、反应时间3个因素进行优化组合，每个因素取3个水平，按L
(34)正交表进行
9
实验，考察指标灰分含量。

3.3.1反应时间对脱除无机盐的影响
反应温度为常温，HCl浓度为1 mol／L，固定上述实验因素和其他实验条件，改变反应时间进行无机盐的脱除反应。

3.3.2HCl浓度对脱除无机盐的影响
反应温度为常温，反应时间1h（具体反应时间由3.3.1实验结果而定），固定上述实验因素和其他实验条件，改变HCl浓度进行无机盐的脱除反应。

3.3.3温度对脱无机盐的影响
反应时间1h（具体反应时间由3.3.1实验结果而定），HCl浓度为1．0 mol／L（具体浓度由3.3.2实验结果而定），固定上述实验因素和其他实验条件，改变反应温度进行无机盐的脱除反应
3.4 脱色
将脱蛋白质和无机盐的样品用10％的双氧水，在80℃水浴中浸泡2 h脱色，水洗，烘干即可．
3.5 脱乙酰基
将甲壳素加入12moL／L氢氧化钠溶液中，90℃间歇反应3h（即反应1h后用水洗涤至中性，再反应1h，重复2遍）后，抽滤，滤渣为壳聚糖粗产品。

3.6 壳聚糖的纯化
将壳聚糖用3%醋酸溶解，滤除不溶物，抽滤、烘干，即得壳聚糖。

3.7壳聚糖质量指标的测定：
3.7.1脱乙酰度DD的测定：
称取0.5g制得的壳聚糖于250ml锥形瓶中，加入0.1mol/L盐酸30ml，用平头玻璃棒搅拌、捣碎样品，直至完全溶解（约需0.5h），滴加两滴甲基橙溶液作为指示剂，然后用0.1mol/L氢氧化钠滴定过量的盐酸，直至溶液由红色变为橙色为止。

平行做3个实验。

另取0.5g试样置于105℃烘箱中5h，测定烘干后的质量，即可求出样品水分含量。

3.7.2平均分子量M的测定：
用乌式粘度计法测出壳聚糖的特性粘度
3.8工艺要点
1.虾壳原料储藏于通风干燥环境中，湿气过大应铺开晾晒，处理前要洗净虾壳，除杂。

2.酸碱处理后必须将处理的虾壳水洗至中性，防止因部分酸碱的残留而改变再次脱粗蛋白质和灰分的酸碱浓度，最终影响到产品的质量。

3.最终产品应置于干燥密闭的环境中，防止因吸水导致产品质量的下降【2】。

四.试剂与器材
4.1溶液和试剂：
龙虾壳;
1.0 moL／L盐酸，
2.5moL／L氢氧化钠，12moL／L氢氧化钠等
0.1mol/L盐酸，0.1mol/L氢氧化钠，甲基橙指示剂 10%双氧水
4.2仪器和其他用品
磁力搅拌器，烘箱，电子天平，分光光度计，试管，吸管，烧杯，玻璃棒，微量移液枪，红外线分光光度计，三口烧瓶，酸碱滴定管，恒温鼓风箱，筛子，恒温水箱（5个）等。