以貝殼原料加工甲殼素的方法與流程
2023-05-17 19:05:51 1
本發明涉及一種以貝殼原料加工甲殼素的方法。
背景技術：
甲殼素，又名幾丁質、甲殼質、殼多糖、殼蛋白、明角殼蛋白、明角質、蟹殼素、不溶性甲殼質等，化學名為聚β-(1，4)-2-乙醯胺基-2-脫氧-d-葡萄糖分子式為(c8h15no6)n，是迄今發現的唯一天然鹼性多糖，素廣泛存在於節肢動物門甲殼綱動物的蝦、蟹的甲殼，其具有無毒、無味、耐鹼、耐熱、耐曬、耐腐蝕、耐蟲蛀等特點，廣泛應用於紡織、印染、造紙、食品、醫藥、化妝品、水果保鮮、環保等領域。但目前的甲殼素提取工藝對甲殼素的提取效率還不夠高，導致甲殼素的提取成本難以下降。
技術實現要素：
針對上述技術問題，本發明設計開發了一種提取率高的，雜質少的以貝殼原料加工甲殼素的方法。
本發明提供的技術方案為：
一種以貝殼原料加工甲殼素的方法，包括：
步驟一、將貝殼分成兩份，第一份貝殼和第二份貝殼的質量比為20-25:1，將第一份貝殼粉碎成直徑為0.5-3cm的塊狀，將第二份貝殼粉碎成0.1-0.7cm的顆粒狀；
步驟二、將第一份貝殼和第二份貝殼再混合在一起，放入水中進行超聲處理20-40分鐘，之後再加入檸檬酸溶液，再繼續超聲處理40-60分鐘，處理結束後只保留塊狀貝殼，用清水清洗至中性；其中，在兩次超聲處理時，均放入棉質纖維，所述棉質纖維的長度為1-5cm，直徑為0.02～0.06mm；
步驟三、用氫氧化鈉溶液浸泡塊狀貝殼30-40小時，其中，用氫氧化鈉溶液浸泡的過程分為兩個階段，第一個階段浸泡20分鐘，所用氫氧化鈉溶液的濃度為12mol/l，剩餘時間進行第二個階段的浸泡，所用氫氧化鈉溶液的濃度為5mol/l；用清水清洗至中性，再用鹽酸溶液浸泡塊狀貝殼2-4小時，最後用清水清洗至中性。
優選的是，所述的以貝殼原料加工甲殼素的方法中，所述步驟一中，所述步驟一中，第一份貝殼和第二份貝殼的質量比為20:1。
優選的是，所述的以貝殼原料加工甲殼素的方法中，所述步驟一中，將第一份貝殼粉碎成直徑為0.5-1cm的塊狀，將第二份貝殼粉碎成0.1-0.2cm的顆粒狀。
優選的是，所述的以貝殼原料加工甲殼素的方法中，所述步驟二中，將第一份貝殼和第二份貝殼再混合在一起，放入水中進行超聲處理40分鐘，之後再加入檸檬酸溶液，再繼續超聲處理60分鐘。
優選的是，所述的以貝殼原料加工甲殼素的方法中，所述步驟三中，用氫氧化鈉溶液浸泡塊狀貝殼40小時，用清水清洗至中性，再用鹽酸溶液浸泡塊狀貝殼4小時。
本發明所述的以貝殼原料加工甲殼素的方法對貝殼中的甲殼素進行提取，通過精確設置提取工藝，提高了對貝殼中甲殼素的提取效率，且最終提取的甲殼素的雜質少，灰分少。
具體實施方式
下面對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
本發明提供一種以貝殼原料加工甲殼素的方法，包括：
步驟一、將貝殼分成兩份，第一份貝殼和第二份貝殼的質量比為20-25:1，將第一份貝殼粉碎成直徑為0.5-3cm的塊狀，將第二份貝殼粉碎成0.1-0.7cm的顆粒狀；
步驟二、將第一份貝殼和第二份貝殼再混合在一起，放入水中進行超聲處理20-40分鐘，之後再加入檸檬酸溶液，再繼續超聲處理40-60分鐘，處理結束後只保留塊狀貝殼，用清水清洗至中性；其中，在兩次超聲處理時，均放入棉質纖維，所述棉質纖維的長度為1-5cm，直徑為0.02～0.06mm；
步驟三、用氫氧化鈉溶液浸泡塊狀貝殼30-40小時，其中，用氫氧化鈉溶液浸泡的過程分為兩個階段，第一個階段浸泡20分鐘，所用氫氧化鈉溶液的濃度為12mol/l，剩餘時間進行第二個階段的浸泡，所用氫氧化鈉溶液的濃度為5mol/l；用清水清洗至中性，再用鹽酸溶液浸泡塊狀貝殼2-4小時，最後用清水清洗至中性。
本發明將貝殼分成兩份，第一份貝殼是要提取甲殼素的部分，將其粉碎成直徑較大的塊狀，第二份貝殼則粉碎成0.1-0.7cm的顆粒狀，在超聲時，將第一份貝殼和第二份貝殼混合在一起，顆粒狀貝殼會不斷摩擦碰撞塊狀貝殼的表面，最大程度地清除塊狀貝殼表面的雜質。而且，由於顆粒狀貝殼不會帶來新的雜質。超聲處理結束後，將顆粒狀貝殼濾去不要，僅保留塊狀貝殼。之後再通過氫氧化鈉溶液浸泡30-40小時，鹽酸溶液浸泡2-4小時，最後得到提取率高，雜質少的甲殼素。
在用氫氧化鈉溶液浸泡的過程分為兩個階段進行，第一個階段所用氫氧化鈉溶液的濃度較高，浸泡時間短，可以迅速分解貝殼中的雜質，並有效軟化貝殼，第二個階段再進行長時間的浸泡，徹底分解雜質。
在步驟二中，進行超聲處理時，棉質纖維有助於清除塊狀貝殼上的雜質，但不會過多的磨損貝殼，不會導致甲殼素丟失過多。棉質纖維的直徑不宜過大，過大則棉質纖維在超聲作用下運動過於緩慢，不能起到對塊狀貝殼進行清潔的作用。
本發明最終提取率可以達到90％，灰分可降低至0.30％以下。
優選的是，所述的以貝殼原料加工甲殼素的方法中，所述步驟一中，所述步驟一中，第一份貝殼和第二份貝殼的質量比為20:1。
優選的是，所述的以貝殼原料加工甲殼素的方法中，所述步驟一中，將第一份貝殼粉碎成直徑為0.5-1cm的塊狀，將第二份貝殼粉碎成0.1-0.2cm的顆粒狀。
優選的是，所述的以貝殼原料加工甲殼素的方法中，所述步驟二中，將第一份貝殼和第二份貝殼再混合在一起，放入水中進行超聲處理40分鐘，之後再加入檸檬酸溶液，再繼續超聲處理60分鐘。
優選的是，所述的以貝殼原料加工甲殼素的方法中，所述步驟三中，用氫氧化鈉溶液浸泡塊狀貝殼40小時，用清水清洗至中性，再用鹽酸溶液浸泡塊狀貝殼4小時。
實施例一
步驟一、將貝殼分成兩份，第一份貝殼和第二份貝殼的質量比為20:1，將第一份貝殼粉碎成直徑為0.5-1cm的塊狀，將第二份貝殼粉碎成0.1-0.2cm的顆粒狀；
步驟二、將第一份貝殼和第二份貝殼再混合在一起，放入水中進行超聲處理40分鐘，之後再加入檸檬酸溶液，再繼續超聲處理60分鐘，處理結束後只保留塊狀貝殼，用清水清洗至中性；其中，在兩次超聲處理時，均放入棉質纖維，所述棉質纖維的長度為1-5cm，直徑為0.02～0.06mm；
步驟三、用氫氧化鈉溶液浸泡塊狀貝殼40小時，其中，用氫氧化鈉溶液浸泡的過程分為兩個階段，第一個階段浸泡20分鐘，所用氫氧化鈉溶液的濃度為12mol/l，剩餘時間進行第二個階段的浸泡，所用氫氧化鈉溶液的濃度為5mol/l；用清水清洗至中性，再用鹽酸溶液浸泡塊狀貝殼4小時，最後用清水清洗至中性。
該實施例對甲殼素的提取率為90％，灰分為0.25％。
實施例二
步驟一、將貝殼分成兩份，第一份貝殼和第二份貝殼的質量比為25:1，將第一份貝殼粉碎成直徑為0.5-3cm的塊狀，將第二份貝殼粉碎成0.1-0.7cm的顆粒狀；
步驟二、將第一份貝殼和第二份貝殼再混合在一起，放入水中進行超聲處理40分鐘，之後再加入檸檬酸溶液，再繼續超聲處理60分鐘，處理結束後只保留塊狀貝殼，用清水清洗至中性；其中，在兩次超聲處理時，均放入棉質纖維，所述棉質纖維的長度為1-5cm，直徑為0.02～0.06mm；
步驟三、用氫氧化鈉溶液浸泡塊狀貝殼40小時，其中，用氫氧化鈉溶液浸泡的過程分為兩個階段，第一個階段浸泡20分鐘，所用氫氧化鈉溶液的濃度為12mol/l，剩餘時間進行第二個階段的浸泡，所用氫氧化鈉溶液的濃度為5mol/l；用清水清洗至中性，再用鹽酸溶液浸泡塊狀貝殼4小時，最後用清水清洗至中性。
該實施例對甲殼素的提取率為90％，灰分為0.24％。
實施例三
步驟一、將貝殼分成兩份，第一份貝殼和第二份貝殼的質量比為25:1，將第一份貝殼粉碎成直徑為0.5-3cm的塊狀，將第二份貝殼粉碎成0.1-0.7cm的顆粒狀；
步驟二、將第一份貝殼和第二份貝殼再混合在一起，放入水中進行超聲處理20分鐘，之後再加入檸檬酸溶液，再繼續超聲處理40分鐘，處理結束後只保留塊狀貝殼，用清水清洗至中性；其中，在兩次超聲處理時，均放入棉質纖維，所述棉質纖維的長度為1-5cm，直徑為0.02～0.06mm；
步驟三、用氫氧化鈉溶液浸泡塊狀貝殼30小時，其中，用氫氧化鈉溶液浸泡的過程分為兩個階段，第一個階段浸泡20分鐘，所用氫氧化鈉溶液的濃度為12mol/l，剩餘時間進行第二個階段的浸泡，所用氫氧化鈉溶液的濃度為5mol/l；用清水清洗至中性，再用鹽酸溶液浸泡塊狀貝殼2小時，最後用清水清洗至中性。
該實施例對甲殼素的提取率為91％，灰分為0.23％。
實施例四
步驟一、將貝殼分成兩份，第一份貝殼和第二份貝殼的質量比為22:1，將第一份貝殼粉碎成直徑為0.5-1cm的塊狀，將第二份貝殼粉碎成0.1-0.4cm的顆粒狀；
步驟二、將第一份貝殼和第二份貝殼再混合在一起，放入水中進行超聲處理20分鐘，之後再加入檸檬酸溶液，再繼續超聲處理40分鐘，處理結束後只保留塊狀貝殼，用清水清洗至中性；其中，在兩次超聲處理時，均放入棉質纖維，所述棉質纖維的長度為1-5cm，直徑為0.02～0.06mm；
步驟三、用氫氧化鈉溶液浸泡塊狀貝殼30小時，其中，用氫氧化鈉溶液浸泡的過程分為兩個階段，第一個階段浸泡20分鐘，所用氫氧化鈉溶液的濃度為12mol/l，剩餘時間進行第二個階段的浸泡，所用氫氧化鈉溶液的濃度為5mol/l；用清水清洗至中性，再用鹽酸溶液浸泡塊狀貝殼2小時，最後用清水清洗至中性。
該實施例對甲殼素的提取率為92％，灰分為0.24％。
實施例五
步驟一、將貝殼分成兩份，第一份貝殼和第二份貝殼的質量比為25:1，將第一份貝殼粉碎成直徑為0.5-3cm的塊狀，將第二份貝殼粉碎成0.1-0.7cm的顆粒狀；
步驟二、將第一份貝殼和第二份貝殼再混合在一起，放入水中進行超聲處理25分鐘，之後再加入檸檬酸溶液，再繼續超聲處理45分鐘，處理結束後只保留塊狀貝殼，用清水清洗至中性；其中，在兩次超聲處理時，均放入棉質纖維，所述棉質纖維的長度為1-5cm，直徑為0.02～0.06mm；
步驟三、用氫氧化鈉溶液浸泡塊狀貝殼40小時，其中，用氫氧化鈉溶液浸泡的過程分為兩個階段，第一個階段浸泡20分鐘，所用氫氧化鈉溶液的濃度為12mol/l，剩餘時間進行第二個階段的浸泡，所用氫氧化鈉溶液的濃度為5mol/l；用清水清洗至中性，再用鹽酸溶液浸泡塊狀貝殼4小時，最後用清水清洗至中性。
該實施例對甲殼素的提取率為91％，灰分為0.22％。
實施例六
步驟一、將貝殼分成兩份，第一份貝殼和第二份貝殼的質量比為20:1，將第一份貝殼粉碎成直徑為0.5-3cm的塊狀，將第二份貝殼粉碎成0.1-0.7cm的顆粒狀；
步驟二、將第一份貝殼和第二份貝殼再混合在一起，放入水中進行超聲處理30分鐘，之後再加入檸檬酸溶液，再繼續超聲處理50分鐘，處理結束後只保留塊狀貝殼，用清水清洗至中性；其中，在兩次超聲處理時，均放入棉質纖維，所述棉質纖維的長度為1-5cm，直徑為0.02～0.06mm；
步驟三、用氫氧化鈉溶液浸泡塊狀貝殼40小時，其中，用氫氧化鈉溶液浸泡的過程分為兩個階段，第一個階段浸泡20分鐘，所用氫氧化鈉溶液的濃度為12mol/l，剩餘時間進行第二個階段的浸泡，所用氫氧化鈉溶液的濃度為5mol/l；用清水清洗至中性，再用鹽酸溶液浸泡塊狀貝殼4小時，最後用清水清洗至中性。
該實施例對甲殼素的提取率為90％，灰分為0.23％。
實施例七
步驟一、將貝殼分成兩份，第一份貝殼和第二份貝殼的質量比為23:1，將第一份貝殼粉碎成直徑為2-3cm的塊狀，將第二份貝殼粉碎成0.4-0.7cm的顆粒狀；
步驟二、將第一份貝殼和第二份貝殼再混合在一起，放入水中進行超聲處理30分鐘，之後再加入檸檬酸溶液，再繼續超聲處理45分鐘，處理結束後只保留塊狀貝殼，用清水清洗至中性；其中，在兩次超聲處理時，均放入棉質纖維，所述棉質纖維的長度為1-5cm，直徑為0.02～0.06mm；
步驟三、用氫氧化鈉溶液浸泡塊狀貝殼35小時，其中，用氫氧化鈉溶液浸泡的過程分為兩個階段，第一個階段浸泡20分鐘，所用氫氧化鈉溶液的濃度為12mol/l，剩餘時間進行第二個階段的浸泡，所用氫氧化鈉溶液的濃度為5mol/l；用清水清洗至中性，再用鹽酸溶液浸泡塊狀貝殼3小時，最後用清水清洗至中性。
該實施例對甲殼素的提取率為90％，灰分為0.23％。
實施例八
步驟一、將貝殼分成兩份，第一份貝殼和第二份貝殼的質量比為25:1，將第一份貝殼粉碎成直徑為0.5-3cm的塊狀，將第二份貝殼粉碎成0.1-0.7cm的顆粒狀；
步驟二、將第一份貝殼和第二份貝殼再混合在一起，放入水中進行超聲處理40分鐘，之後再加入檸檬酸溶液，再繼續超聲處理55分鐘，處理結束後只保留塊狀貝殼，用清水清洗至中性；其中，在兩次超聲處理時，均放入棉質纖維，所述棉質纖維的長度為1-5cm，直徑為0.02～0.06mm；
步驟三、用氫氧化鈉溶液浸泡塊狀貝殼35小時，其中，用氫氧化鈉溶液浸泡的過程分為兩個階段，第一個階段浸泡20分鐘，所用氫氧化鈉溶液的濃度為12mol/l，剩餘時間進行第二個階段的浸泡，所用氫氧化鈉溶液的濃度為5mol/l；用清水清洗至中性，再用鹽酸溶液浸泡塊狀貝殼4小時，最後用清水清洗至中性。
該實施例對甲殼素的提取率為91％，灰分為0.23％。
儘管本發明的實施方案已公開如上，但其並不僅僅限於說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用於各種適合本發明的領域，對於熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同範圍所限定的一般概念下，本發明並不限於特定的細節。