一種快速制備超高濃度殼聚糖溶液的方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于海洋化學工程技術(shù)，具體涉及一種快速制備超高濃度殼聚糖溶液的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]殼聚糖是一個天然的線性多糖，由氨基葡萄糖和乙酰氨基葡萄糖通過β -1，4糖苷鍵連接而成。由于殼聚糖來源豐富，且安全無毒具有良好的生物兼容性，與人體細胞有良好的相容性，在食品醫(yī)藥，農(nóng)業(yè)，材料科學領域具有很大的應用潛力。然而，殼聚糖由于分子量巨大，配制成溶液具有較高的粘度，尤其當殼聚糖濃度達到5%時，殼聚糖溶液幾乎失去溶液的流動性。因此，方便實際操作生產(chǎn)，一般在在實際應用過程中所配制的殼聚糖溶液濃度為不超過2%-3%。這給殼聚糖工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展帶來諸多不便。如在殼寡糖的制備過程中，可以通過酶解或化學降解殼聚糖進行殼寡糖的制備，然而，由于缺乏高濃度的殼聚糖母液，企業(yè)最終所生產(chǎn)的殼寡糖溶液濃度均較低，造成生產(chǎn)設備利用率低，浪費人力物力資源。另夕卜，在殼寡糖生產(chǎn)工藝后純化、干燥等處理過程中，低濃度的殼寡糖液仍需進行濃縮工藝得到高濃度殼寡糖，不但造成寡糖褐變降低產(chǎn)品品質(zhì)，也進一步造成大量能源耗費。因此，如何制備高濃度殼聚糖溶液是亟需解決的重大問題，具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種快速制備超高濃度殼聚糖溶液的方法。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種快速制備超高濃度殼聚糖溶液的方法，首先將殼聚糖加入到預先加熱的熱水中，而后加雙氧水，在攪拌作用下使得殼聚糖顆粒在熱溶液均勻懸浮分布，待殼聚糖顆粒均勻懸浮分布后迅速加入酸，得到高粘度的凝膠狀殼聚糖，再凝膠狀殼聚糖置于微波輻射下處理，即可得到超高濃度的殼聚糖溶液。
[0006]進一步的說，首先將殼聚糖加入到預先加熱的60_100°C熱水中，而后加雙氧水，在攪拌作用下使得殼聚糖顆粒在熱溶液均勻懸浮分布，待殼聚糖顆粒均勻懸浮分布后迅速加入無機或有機酸，得到高粘度的凝膠狀殼聚糖，再凝膠狀殼聚糖置于微波輻射下處理2-10min，即可得到9_15(wt) %超高濃度的殼聚糖溶液；
[0007]所述雙氧水的添加量為殼聚糖與熱水總質(zhì)量的0.01 % -0.6 (wt) % ；
[0008]所述殼聚糖與預先加熱的熱水之間質(zhì)量比為1:6-1:10。
[0009]所述酸為無機或有機酸；其中，無機酸為鹽酸，有機酸為醋酸，所述酸的添加量為熱水重量的0.1 % -3 (Wt) %。
[0010]所述微波輻射采用家用微波爐產(chǎn)生，微波功率為200-1000W。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點
[0012]1.本發(fā)明通過微量雙氧水和微波輔助，制備出一種具有超高濃度的殼聚糖溶液，避免了大量溶劑的使用，為殼聚糖儲存、運輸及降解工藝提供了便利，大大降低了生產(chǎn)能耗和廢水排放，具有重要意義。
[0013]2.本發(fā)明采用微波輻射處理，能夠打斷殼聚糖高分子間的氫鍵作用，微波從內(nèi)部加熱，使得超高濃度殼聚糖溶液粘度迅速降低，殼聚糖仍保持較高分子量的性質(zhì)，本發(fā)明操作簡便，是一種快速制備超高濃度殼聚糖溶液的方法。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明實例I提供的超高濃度殼聚糖溶液的高相液相色譜分析譜圖。
[0015]圖2為本發(fā)明實例2提供的超高濃度殼聚糖溶液的高相液相色譜分析譜圖。
[0016]圖3為本發(fā)明實例3提供的超高濃度殼聚糖溶液的高相液相色譜分析譜圖。
具體實施例
[0017]下面結(jié)合說明書對本發(fā)明作進一步說明，并且本發(fā)明的保護范圍不僅局限于以下實施例。
[0018]實施例1
[0019]量取10mL蒸餾水預加熱至90°C，再稱取15g殼聚糖，加入至上述熱水中，向殼聚糖/水混合液中加入2mL 30%的雙氧水，充分攪拌均勻，使得殼聚糖顆粒在熱溶液均勻懸浮分布，待聚糖顆粒均勻懸浮分布后迅速加入ImL醋酸，得到高粘度的凝膠狀殼聚糖，再將高粘度的凝膠狀殼聚糖置于家用微波爐中，采用微波功率850W進行微波輻射處理2min，即可得到質(zhì)量分數(shù)為13.0%的殼聚糖溶液。取少量制備的13.0%的殼聚糖溶液采用高效液相凝膠排阻色譜進行分子量分布測定，分析譜圖如圖1所示，殼聚糖的平均分子量為92kDa，仍保持較高的分子量。
[0020]實施例2
[0021]量取10mL蒸餾水預加熱至90°C，再稱取1g殼聚糖加入至熱上述水中，向殼聚糖/水混合液中加入ImL 30%的雙氧水，充分攪拌均勻，使得殼聚糖顆粒在熱溶液均勻懸浮分布，待聚糖顆粒均勻懸浮分布后迅速加入ImL醋酸，得到高粘度的凝膠狀殼聚糖，再將高粘度的凝膠狀殼聚糖置于家用微波爐中，采用微波功率850W進行微波輻射處理4min，即可得到質(zhì)量分數(shù)為9.1%的殼聚糖溶液。取少量制備的9%的殼聚糖溶液采用高效液相凝膠排阻色譜進行分子量分布測定，分析譜圖如圖2所示，殼聚糖的平均分子量為39kDa，仍保持較高的分子量。
[0022]實施例3
[0023]量取10mL蒸餾水預加熱至90°C，再稱取12g殼聚糖加入至熱上述水中，向殼聚糖/水混合液中加入ImL 30%的雙氧水，充分攪拌均勻，使得殼聚糖顆粒在熱溶液均勻懸浮分布，待聚糖顆粒均勻懸浮分布后迅速加入ImL醋酸，得到高粘度的凝膠狀殼聚糖，再將高粘度的凝膠狀殼聚糖置于家用微波爐中，采用微波功率850W進行微波輻射處理3.5min，即可得到質(zhì)量分數(shù)為10.7%的殼聚糖溶液。取少量制備的10.7%的殼聚糖溶液采用高效液相凝膠排阻色譜進行分子量分布測定，分析譜圖如圖3所示，殼聚糖的平均分子量為107kDa，仍保持較高的分子量。
【主權(quán)項】
1.一種快速制備超高濃度殼聚糖溶液的方法，其特征在于:首先將殼聚糖加入到預先加熱的熱水中，而后加雙氧水，在攪拌作用下使得殼聚糖顆粒在熱溶液均勻懸浮分布，待殼聚糖顆粒均勻懸浮分布后迅速加入酸，得到高粘度的凝膠狀殼聚糖，再凝膠狀殼聚糖置于微波輻射下處理，即可得到超高濃度的殼聚糖溶液。
2.按權(quán)利要求1所述的快速制備超高濃度殼聚糖溶液的方法，其特征在于:首先將殼聚糖加入到預先加熱的60-100°C熱水中，而后加雙氧水，在攪拌作用下使得殼聚糖顆粒在熱溶液均勻懸浮分布，待殼聚糖顆粒均勻懸浮分布后迅速加入無機或有機酸，得到高粘度的凝膠狀殼聚糖，再凝膠狀殼聚糖置于微波輻射下處理2-10min，即可得到9_15(wt) %超高濃度的殼聚糖溶液； 所述雙氧水的添加量為殼聚糖與熱水總質(zhì)量的0.01 % -0.6 (wt) %。
3.按權(quán)利要求1或2所述的快速制備超高濃度殼聚糖溶液的方法，其特征在于:所述殼聚糖與預先加熱的熱水之間質(zhì)量比為1:6-1:10。
4.按權(quán)利要求1或2所述的快速制備超高濃度殼聚糖溶液的方法，其特征在于:所述酸為無機或有機酸；其中，無機酸為鹽酸，有機酸為醋酸，所述酸的添加量為熱水重量的0.1 % -3 (wt) % ο
5.按權(quán)利要求1或2所述的快速制備超高濃度殼聚糖溶液的方法，其特征在于:所述微波輻射的微波功率為200-1000W。
【專利摘要】本發(fā)明屬于海洋化學工程技術(shù)，具體涉及一種快速制備超高濃度殼聚糖溶液的方法。首先將殼聚糖加入到預先加熱的熱水中，而后加雙氧水，在攪拌作用下使得殼聚糖顆粒在熱溶液均勻懸浮分布，待殼聚糖顆粒均勻懸浮分布后迅速加入酸，得到高粘度的凝膠狀殼聚糖，再凝膠狀殼聚糖置于微波輻射下處理，即可得到超高濃度的殼聚糖溶液。本發(fā)明通過微量雙氧水和微波輔助，制備出一種具有超高濃度的殼聚糖溶液，避免了大量溶劑的使用，為殼聚糖儲存、運輸及降解工藝提供了便利，大大降低了生產(chǎn)能耗和廢水排放，具有重要意義。
【IPC分類】C08J3-28, C08L5-08, C08J3-075
【公開號】CN104629099
【申請?zhí)枴緾N201510099859
【發(fā)明人】李克成, 李鵬程, 周苗苗, 劉松, 邢榮娥, 于華華, 秦玉坤
【申請人】中國科學院海洋研究所
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年3月6日