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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 不同方法制取蠶蛹?xì)ぞ厶堑脑囼?yàn)研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 以安康當(dāng)?shù)乜壗z廠的副產(chǎn)物蠶蛹為原料進(jìn)行綜合利用研究。通過分離蠶蛹外殼中的甲殼素，再分別通過濃堿法、先脫色后濃堿法和微波輔助濃堿法分別制取殼聚糖。通過正交試驗(yàn)分別優(yōu)化三種方法脫乙?；臈l件，對三種優(yōu)化條件進(jìn)行比較，得出微波法所需時(shí)間大大縮短，脫乙酰度最高，是一種較好的脫乙酰方法。
- 詳細(xì)介紹：
- 蠶蛹是蠶繭繅絲加工后的副產(chǎn)物，目前尚未得到很好的開發(fā)利用。為此，我們以脫脂蠶蛹為原料，先制取蠶蛹甲殼素，再分別通過三種方法制取殼聚糖。第一種方法為直接采用濃堿法，經(jīng)正交試驗(yàn)優(yōu)化的工藝條件：NaOH濃度50%、處理溫度90℃、時(shí)間10h、固液比1:15；第二種方法為甲殼素先經(jīng)脫色后用濃堿法脫乙?；?，正交試驗(yàn)優(yōu)化的工藝條件： NaOH濃度50%、處理溫度90℃、時(shí)間10h、固液比1:15；第三種方法為微波條件下用濃堿法脫乙?；?，優(yōu)化的工藝條件是：NaOH濃度55%、微波功率700W、時(shí)間30min、固液比1:20。最后對三種方法進(jìn)行比較得出微波法所需時(shí)間大大縮短，脫乙酰度最高，是一種較好的脫乙酰方法。所得結(jié)果，可以為蠶蛹的開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 作為安康支柱產(chǎn)業(yè)的蠶桑產(chǎn)業(yè)，在繅絲后的副產(chǎn)物蠶蛹，具有很高的應(yīng)用價(jià)值，而目前尚未很好開發(fā)利用。本研究以蠶蛹為原料，經(jīng)分離甲殼素后，探索制取殼聚糖的新方法，以其為蠶蛹的開發(fā)利用、提高蠶蛹的利用價(jià)值提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)。研究的基本路線：蠶蛹 → 烘干→ 粉碎→ 堿液處理→ 水洗過濾→ 濾渣烘干→ 鹽酸處理→ 水洗過濾→ 濾渣烘干→ 蠶蛹粗甲殼素→甲殼素脫乙酰基→殼聚糖
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 分別采用三種不同方法，經(jīng)過正交試驗(yàn)探討了蠶蛹甲殼素制備殼聚糖的優(yōu)化條件，并對三種方法進(jìn)行比較。得到微波法制備蠶蛹?xì)ぞ厶鞘且环N時(shí)間短、脫乙酰度高的方法。研究方法科學(xué)合理，結(jié)果客觀，可用于指導(dǎo)蠶蛹?xì)ぞ厶堑纳a(chǎn)
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 蠶蛹是一種具有很高開發(fā)價(jià)值的資源，但目前在安康尚未很好利用。蠶蛹含有3%-5%的甲殼素，經(jīng)脫乙?；频玫臍ぞ厶?，具有良好的吸附性、成膜性和通透性、成纖性、吸濕性和保濕性、生物相容性、可生物降解性等特性，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)、紡織、印染、造紙、化妝品、水果保鮮、環(huán)保等領(lǐng)域。所以，研究成果對于指導(dǎo)蠶蛹資源的開發(fā)利用，促進(jìn)蠶桑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有積極意義
學(xué)術(shù)論文摘要
- 蠶繭制絲后的蠶蛹，可用于生產(chǎn)甲殼素，進(jìn)一步制取殼聚糖。本研究采用三種方法對蠶蛹甲殼素脫乙酰制備殼聚糖的條件通過正交試驗(yàn)進(jìn)行了優(yōu)化研究。直接采用濃堿法優(yōu)化的工藝條件是：NaOH濃度50%、處理溫度90℃、時(shí)間10h、固液比1:15；經(jīng)脫色再采用濃堿法優(yōu)化的工藝條件是： NaOH濃度50%、處理溫度90℃、時(shí)間10h、固液比1:15；微波條件下用濃堿法優(yōu)化的工藝條件是：NaOH濃度55%、微波功率700W、時(shí)間30min、固液比1:20。對三種方法進(jìn)行比較，微波法所需時(shí)間大大縮短，脫乙酰度最高，是一種較好的脫乙酰方法
獲獎(jiǎng)情況
- 1、“蠶蛹?xì)ぞ厶侵迫」に噧?yōu)化研究”發(fā)表于《安康學(xué)院學(xué)報(bào)》2011年第1期； 2、“微波法制備蠶蛹?xì)ぞ厶枪に囇芯俊币驯弧逗鞭r(nóng)業(yè)科學(xué)》錄用。
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 殼聚糖為天然大量存在的堿性多糖，是甲殼素脫乙?；漠a(chǎn)物。由于其具有良好的吸附性、成膜性和通透性、成纖性、吸濕性和保濕性、生物相容性、可生物降解性等特性，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)、紡織、印染、造紙、化妝品、水果保鮮、環(huán)保等領(lǐng)域。 目前, 生產(chǎn)甲殼素常用蟹殼和蝦殼為原料，此外，蠶蛹、松毛蟲、蠅蛆等昆蟲的外殼及生產(chǎn)抗菌素的廢液和檸檬酸的菌體也都可以作為生產(chǎn)甲殼素的廉價(jià)原料。甲殼素脫乙?；苽錃ぞ厶堑姆椒梢苑譃榛瘜W(xué)法和酶法。 化學(xué)方法主要是在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿條件下進(jìn)行。但由于強(qiáng)酸更容易水解糖苷鍵，使產(chǎn)物降解，因而，一般不用強(qiáng)酸脫乙酰基。相對于強(qiáng)酸來說，強(qiáng)堿對糖苷鍵的水解要弱得多，所以大都用強(qiáng)堿脫乙?；?。 甲殼素脫乙酰酶可以水解脫除甲殼素的乙酰基。酶法的優(yōu)點(diǎn)是可以避免堿法所帶來的環(huán)境污染問題、降低能耗等。但目前存在的主要問題限制了酶法的應(yīng)用，如產(chǎn)酶菌株的產(chǎn)酶能力低、酶活性低、酶的提存困難等。因此，酶法脫乙酰制備殼聚糖，目前還難以應(yīng)用。 以蠶蛹為原料制備甲殼素、殼聚糖，是在分析了蠶蛹?xì)づc蝦、蟹殼中的物質(zhì)組成成分及比例不同的基礎(chǔ)上，對已有的以蝦、蟹殼為原料制備殼聚糖工藝進(jìn)行改進(jìn)而進(jìn)行的。蠶蛹外殼含鈣質(zhì)或灰分（3%左右）遠(yuǎn)少于蝦、蟹殼（＞30%），而其含脂肪和色素高于蝦、蟹殼。目前以蝦蟹殼為原料產(chǎn)業(yè)化制備甲殼質(zhì)和殼聚糖存在生產(chǎn)周期長、產(chǎn)品質(zhì)量低等問題，主要原因有兩個(gè)：一是以蟹蝦殼為原料，其無機(jī)鹽含量高，故浸酸除無機(jī)鹽耗時(shí)長；二是浸酸(脫無機(jī)鹽)、堿水解(脫乙?；?過程為內(nèi)擴(kuò)散過程，原料粒度大及長時(shí)間連續(xù)浸漬并不利于向目的產(chǎn)物方向的反應(yīng)。而選用無機(jī)鹽含量相對少、粒度小的蠶蛹皮為原料，可節(jié)省總制備時(shí)間，產(chǎn)品均質(zhì)性好。蠶蛹和蝦蟹制備殼聚糖的過程大同小異，基本上是先脫油脂，再分離蛋白質(zhì)，后脫除灰分，得到甲殼素，然后進(jìn)行濃堿液在一定溫度下、長時(shí)間脫乙?；玫綒ぞ厶?。 由于甲殼素用堿液脫乙酰基時(shí)，生成的乙酸鹽積聚在脫去部分乙酰基的甲殼素上，會妨礙堿液進(jìn)一步向甲殼素內(nèi)部擴(kuò)散，導(dǎo)致脫乙?；臅r(shí)長，程度低。所以，需經(jīng)反復(fù)水洗以及時(shí)除去乙酸鹽。濃堿法易造成環(huán)境問題，同時(shí)在堿處理時(shí)濃度越大，后處理的水洗耗水量越大；濃堿法在高溫下耗時(shí)很長，易造成殼聚糖分子降解并增加能耗。另外，采用微波、超聲波等輔助脫乙?；椒ㄒ灿袌?bào)道。
