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水溶性壳聚糖的制备及性能研究

作　者: 张勇
导　师: 李亚明
学　校: 大连理工大学
专　业: 应用化学
关键词: 低聚壳聚糖制备包衣剂应用工艺
分类号: O636.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

甲壳素是自然界广泛存在的有机物,但是却不易溶解。研究如何把甲壳素降解成为水溶的具有生物活性的低聚壳聚糖,在医药、食品、化妆品和农业方面具有重要意义。本论文通过四种不同的方法制备了水溶性壳聚糖。(1)过氧化氢降解壳聚糖制备低聚壳聚糖的水解工艺为：壳聚糖的质量分数为12%,反应温度为60℃,反应时间为5h,n(过氧化氢)：n(壳聚糖)=4。低聚壳聚糖的收率为73%。(2)生物制剂-酶降解壳聚糖制备低聚壳寡糖的最佳条件为：底物质量分数为3%,酶的用量为6 U/g、酶解3 h、反应温度为45℃、pH6.0。(3)浓盐酸降解甲壳素制备单糖D-氨基葡萄糖盐酸盐的最优反应条件：HCL的质量分数为30%,w(HCl)：w(甲壳素)=1.5,反应温度为100℃,反应时间为4 h,收率达75%。(4)采用离子交换方法由D-氨基葡萄糖盐酸盐制备D-氨基葡萄糖硫酸盐。以低聚壳聚糖为杀菌成分,聚乙二醇和甘油为添加剂,制得一种可降解种衣剂。研究了低聚壳聚糖、甘油的质量分数,低聚壳聚糖脱乙酰基度等条件对所制种衣剂膜的抗拉强度、伸长率及膜透气率等参数的影响。结果表明,在一定范围内膜的抗拉强度和伸长率随低聚壳聚糖和甘油质量分数的增大而提高,膜透气率随低聚壳聚糖质量分数的增大而降低,但随甘油质量分数的增大而提高。种衣剂制备的最佳配比为：w(低聚壳聚糖)=2%,w(聚乙烯醇)=4%,w(甘油)=0.5%,混合温度45℃,混合时间1 h。该种衣剂具有促进种子发芽作用,与空白对照组相比,提高玉米种子发芽率21%；另外,该种衣剂可提高作物产量。使用本种衣剂处理棉花种子,与常规拌种相比,每100 m2产量可增加4.8 kg。进行了年产100 t水溶性壳聚糖生产工艺的研究工作。比较了乙醇析出、喷雾干燥法和真空冷冻干燥法不同提取物料的后处理方式对物料外观和收率的影响,确定了工艺规程,并制定了本产品的企业标准。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
引言  8-9
1 文献综述  9-23
  1.1 概述  9-12
    1.1.1 甲壳素与壳聚糖简介  9-10
    1.1.2 甲壳素与壳聚糖的物理性质  10-11
    1.1.3 甲壳素与壳聚糖的化学性质  11-12
  1.2 低聚壳聚糖的制备方法及研究进展  12-18
    1.2.1 化学降解法  12-15
    1.2.2 物理降解  15-16
    1.2.3 合成法  16-17
    1.2.4 生物降解  17-18
  1.3 低聚壳聚糖的应用  18-21
    1.3.1 低聚壳聚糖在医药领域的应用  18-19
    1.3.2 低聚壳聚糖在保健食品及食品方面的应用  19-20
    1.3.3 低聚壳聚糖在化妆品方面的应用  20
    1.3.4 低聚壳聚糖在农业上的应用  20-21
  1.4 论文选题的目的和意义  21-23
2 水溶性壳聚糖及水溶性甲壳素衍生物的制备  23-41
  2.1 主要试剂及仪器  23-25
    2.1.1 主要试剂及规格  23-24
    2.1.2 主要仪器及型号  24-25
  2.2 过氧化氢法氧化降解壳聚糖制备低聚壳聚糖  25-29
    2.2.1 实验方法  25
    2.2.2 结果与讨论  25-28
    2.2.3 产品质量分析结果  28
    2.2.4 小结  28-29
  2.3 酶法降解壳聚糖制备壳寡糖  29-31
    2.3.1 实验方法  29
    2.3.2 结果与讨论  29-31
    2.3.3 小结  31
  2.4 强酸降解法制备D-氨基葡萄糖盐酸盐  31-34
    2.4.1 实验方法  31
    2.4.2 结果与讨论  31-34
    2.4.3 小结  34
  2.5 离子交换法制备D-氨基葡萄糖硫酸盐  34
    2.5.1 实验方法  34
    2.5.2 实验结果与讨论  34
    2.5.3 小结  34
  2.6 产物表征  34-40
    2.6.1 低聚壳聚糖的表征  34-37
    2.6.2 壳寡糖的表征  37-38
    2.6.3 D-氨基葡萄糖盐酸盐的表征  38-39
    2.6.4 D-氨基葡萄糖硫酸盐的表征  39-40
  2.7 本章结论  40-41
3 低聚壳聚糖种子包衣剂的制备及应用研究  41-52
  3.1 实验部分  42-44
    3.1.1 实验材料  42
    3.1.2 实验仪器  42
    3.1.3 实验方法  42-44
  3.2 结果与讨论  44-51
    3.2.1 共混膜抗拉强度的考察  44-46
    3.2.2 共混膜伸长率的考察  46-47
    3.2.3 共混膜厚度的影响因素  47-49
    3.2.4 共混膜透气率的影响因素  49-50
    3.2.5 共混膜透湿率的影响因素  50
    3.2.6 共混膜吸湿率的考察  50-51
    3.2.7 种衣剂的应用结果  51
  3.3 本章结论  51-52
4 年产100吨水溶性壳聚糖生产工艺研究  52-70
  4.1 实验材料和设备  52-53
    4.1.1 实验材料  52
    4.1.2 生产设备  52-53
  4.2 实验部分  53-59
    4.2.1 工艺流程图  53
    4.2.2 实验方法  53-54
    4.2.3 分析方法  54-59
  4.3 结果与讨论  59-69
    4.3.1 醇析法  59-61
    4.3.2 冷冻干燥  61-63
    4.3.3 喷雾干燥  63-65
    4.3.4 三种提取物料方法的比较  65-66
    4.3.5 原料要求及分析结果  66-67
    4.3.6 成品标准及分析结果  67-68
    4.3.7 物料平衡  68-69
  4.4 本章结论  69-70
结论  70-71
参考文献  71-77
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  77-78
致谢  78-79

水溶性壳聚糖的制备及性能研究

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