冻融循环对甲壳素溶解性的影响

甲壳素具有许多独特的性质,但不能溶于常规溶剂,极大地限制了其广泛应用,提高其溶解性成为迫切需要解决的问题.对甲壳素和浓NaOH混合物进行反复冻融处理,慢速冷冻/低温解冻的冻融循环处理过程中冰晶的反复形成和重结晶作用,能够破坏甲壳素凝聚态特别是晶态结构,促使甲壳素溶于一定浓度的NaOH溶液中.探讨了冻融次数、冷冻温度、NaOH浓度和甲壳素与溶剂的比例分别对溶解性的影响.结果表明,-18℃、40%NaOH(甲壳素:水=1∶4,W/V)经过3次冻融循环处理,可以形成均一、透明的甲壳素均相溶液,甲壳素终浓度约为4%,NaOH终浓度约为10%,为用均相脱乙酰法制备半脱乙酰水溶性甲壳素提供前提.结果表明,冻融循环处理能显著降低甲壳素分子内和分子间强氢键相互作用,破坏甲壳素分子致密的晶体结构,使分子结构紊乱,从而为制备水溶性甲壳素提供了可能.     

甲壳素非均相脱乙酰的低温反应动力学研究

探讨了低温前提下碱液浓度、冷冻温度、解冻方法、反应时间和料液比等对甲壳素脱乙酰反应的影响,对脱乙酰度和不同碱处理条件进行了多元非线性回归分析.结果表明,除冷冻温度、料液比对脱乙酰化影响不显著外,其他因素及其交互作用均显著影响脱乙酰进程.低温非均相下反应符合准一级反应动力学方程,表观速率常数3.3～22.8×10-3h-1;35%NaOH在-5～35℃下的表现反应活化能为9.76kJ/mol,低于常温及高温反应活化能,表明冻融循环可促进反应进行,低温非均相脱乙酰是制备水溶性甲壳素的有效途径.     

壳聚糖抗菌性的研究

研究脱乙酰甲壳素产生抗菌性的方法。介绍脱乙酰甲壳素季铵化的三种途径。研究甲壳素与季铵化试剂水溶性缩水甘油三甲基氯化铵(GTMAC)反应生成一种季铵盐HPTC的合成方法,对脱乙酰甲壳素与季铵化产物HPTC-1和HPTC-2分别进行了物理性能测定,得出季铵盐化度高的HTPC-2的抗菌性较好。     

甲壳素脱乙酰酶的研究进展

甲壳素脱乙酰酶是一种专一性脱去甲壳素乙酰基的金属酶。其来源广泛,在真菌、细菌、昆虫和甲壳类动物中均有发现。酶法制备壳聚糖有望克服现有的热碱法高污染、高耗能的缺点,并制备出乙酰度均匀,分子质量变化小,脱乙酰位置固定的高质量壳聚糖产品,这使得甲壳素脱乙酰酶的研究成为热点。该文介绍了甲壳素脱乙酰酶的理化性质、所属分类、来源与生理学作用以及作用机理,并综述了产酶菌株的选育方式及酶蛋白的一般纯化过程,最后对甲壳素脱乙酰酶的应用潜力和研究中的突出问题进行了讨论,以期为今后的甲壳素脱乙酰酶研究提供思路和方向。     

离子色谱乙酸定量法测定壳聚糖脱乙酰度

建立离子色谱-电导法测定甲壳素发酵液中乙酸根含量,以确定甲壳素脱乙酰化过程中脱乙酰度。样品前处理为取发酵液放入无菌离心管中,以10 000 r/min离心15 min,取上清液过0.45 μm醋酸纤维滤膜后进样分析,将检测的乙酸值换算成脱乙酰度。结果表明,该方法达到很好的分离效果,在0.5～25.0 mg/L范围内呈现良好的线性关系,回收率为95.04%～102.25%,相对标准偏差不大于2.99%,与目前常用的酸碱滴定法和电位滴定法相比,具有简单、快捷、数据准确等特点,适用于生产企业对甲壳素脱乙酰化过程的实时监控及甲壳素脱乙酶的优化,可为工业化壳聚糖脱乙酰度的监测以及评价降解酶活性提供一定依据。     

非晶化甲壳素脱乙酰制备高脱乙酰度壳聚糖

对甲壳素进行超微粉碎处理,通过控制碾磨时间,得到结晶度为80.91%、58.06%、31.94%和8.09%等4种甲壳素细粉,再对其和普通粉碎甲壳素的非均相脱乙酰制备壳聚糖的反应进行对比研究。结果表明,随着甲壳素样品结晶度的降低,在相同的脱乙酰反应条件下制备的壳聚糖的脱乙酰度更高。采用单次碱处理的方式,使用普通粉碎甲壳素得到的壳聚糖脱乙酰度为84%,使用结晶度为31.94%和8.09%的甲壳素细粉,壳聚糖脱乙酰度可达90%以上。动力学研究分析,普通粉碎甲壳素和超微粉碎处理得到的4种甲壳素细粉非均相脱乙酰反应的活化能分别为58.71、47.23、42.30、35.44和31.73 kJ/mol,即反应的活化能随结晶度的降低而降低,表明非晶化处理能增强甲壳素非均相脱乙酰反应活性。     

甲壳素传统法与微波法制备壳聚糖的比较

针对甲壳素脱乙酰制备壳聚糖采用的两种方法——微波法与传统法,从反应时间、壳聚糖的得率和品质(脱乙酰度和粘均分子量)等方面进行了比较分析。结果表明,甲壳素传统法一次脱乙酰反应很难制备脱乙酰度大于78%高粘均分子量的壳聚糖;与传统方法相比,甲壳素微波法脱乙酰制备壳聚糖不仅大大减少了反应时间,同时还能避免高温长时间处理导致壳聚糖产品的分子量和粘度下降,从而提高壳聚糖的质量指标。     

超声波新技术制备壳聚糖的研究

应用超声波辐射分别研究了甲壳素在水中和乙醇介质中脱乙酰反应 ,并将其与无超声波辐射下甲壳素的脱乙酰反应进行了对比。结果表明 :在水中和乙醇 2种反应介质中超声波可以促进反应 ,在较低的反应温度下即可提高产品脱乙酰度和粘度。但比较而言 ,超声波对水介质中的脱乙酰反应促进作用更加显著     

生物脱乙酰甲壳素浆料研究

用自制酶对甲壳素进行脱乙酰处理,通过正交实验确定甲壳素脱乙酰最佳工艺条件,得到中性条件下水溶性较好的壳聚糖。对脱乙酰改性后的甲壳素和变性淀粉浆料的性能进行了对比测试分析,结果表明其作为纺织用浆料性能优良。     

超声波技术制备壳聚糖的研究

本文应用超声波辐射分别研究了甲壳素在水中和乙醇介质中脱乙酰反应,并将其与无超声波辐射下甲壳素的脱乙酰反应进行了对比。结果表明:在水中和乙醇两种反应介质中超声波可以促进反应,在较低的反应温度下即可提高产品脱乙酰度和黏度。但比较而言,超声波对水介质中的脱乙酰反应促进作用更加显著。