甲壳质是一种含氮的多糖，又称甲壳质、甲壳素、甲壳素、角质等。【甲壳素】它是自然界中第二丰富的生物聚合物，分布广泛。它是许多低等动物外壳的重要组成部分，尤其是节肢动物，如虾、蟹和昆虫。虾壳约占15% ~ 30%，蟹壳约占15% ~ 20%。

【甲壳素】它也是低等植物真菌细胞膜的一个组成部分，也包含在地衣、绿藻、酵母、水母和鱿鱼中。据估计，每年的生物合成量超过10亿吨，这是一个巨大的可再生资源。外观为白色或黄色的透明体是2-乙酰氨基葡萄糖的聚合物。它的化学结构与天然纤维素相似。除了羟基，分子中还含有乙酰氨基和氨基官能团，可以通过结构进行修饰。

【甲壳素】它比纤维素及其衍生物具有更丰富的功能特性，不溶于水、乙醇、乙醚、盐、稀酸和稀碱。可溶性甲壳素(也称多胺葡萄糖、壳聚糖、糖甲壳素、壳聚糖等。)，可溶于乙酸，与浓苛性钠溶液反应形成玻璃状胶体，可用于：净化水和离子交换树脂，从海水中提取铀；凝胶色谱柱的填料和分子筛；3)制备可被生物体或酶降解的食品包装膜或可溶性体内手术线；(4)培养植物或微生物的保水剂；纺织品的抗收缩和抗皱处理，直接染料或硫化染料的固色。甲壳素不溶于常见的酸和碱，其化学性质非常稳定，这是制约其长期发展的重要原因。脱乙酰化后的壳聚糖为白色至淡黄色粉末，不溶于水、碱溶液和有机溶剂，但溶于稀酸溶液，包括无机稀酸(盐酸、硝酸等)。)和有机稀酸(乙酸、乳酸、甲酸、抗坏血酸、苹果酸等。)。

【甲壳素】甲壳素的八大功能

【甲壳素】在多价有机酸如柠檬酸和酒石酸的水溶液中，当在高温下加热时，它溶解，当温度下降时，它呈凝胶状。甲壳素是多糖化合物2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖(即壳聚糖)经 (14)糖苷键脱乙酰后的 (14)聚合物。图2-7显示了甲壳素、壳聚糖和纤维素的化学结构，它们的结构相似。由于现有技术不能将甲壳素完全脱乙酰成100%的壳聚糖，而且很难将它们完全分离，现有的壳聚糖产品通常是甲壳素和壳聚糖的混合物，但壳聚糖的含量应在60%以上。然而，壳聚糖作为功能性食品的基料，要求其含量在85%以上。甲壳素衍生物是壳聚糖经化学改性得到的产物，而壳聚糖是由甲壳素脱乙酰得到的，其结构式如下：壳聚糖及其衍生物壳聚糖衍生物的分子结构克服了壳聚糖只溶于酸、易降解、易在有机溶剂中沉淀、理化稳定性差的缺点，从而大大拓展了甲壳素的应用领域。

【甲壳素】壳聚糖可以通过化学改性、水解和与金属形成壳聚糖金属配合物得到不同的衍生物。化学修饰方法如下：酰化反应：甲壳素和壳聚糖与酰氯或酸酐反应，在高分子链中引入不同分子量的脂肪族或芳香族酰基，可以提高溶解性。烷基化反应：烷基化反应可以在甲壳素的羟基上进行(O-烷基化)，也可以在壳聚糖的氨基上进行(N-烷基化)。n-烷基化容易发生，产物的溶解度取决于烷基链的长度。羧化反应：羧甲基化甲壳素是由碱性甲壳素和氯乙酸反应制得的。酯化反应：壳聚糖的C6羟基可以与含氧无机酸如浓硫酸、三氧化硫、氯磺酸反应，制得壳聚糖硫酸盐。壳聚糖的季铵盐反应：用缩水甘油三甲基氯化铵修饰壳聚糖的化学结构，在壳聚糖分子中引入季铵盐基团，制备壳聚糖季铵盐。 硅烷化反应：甲壳素可以完全三甲基硅化，得到溶解性和反应性好的衍生物，保护基团容易去除。因此，它可以在受控条件下进行修改和修改。水解反应：甲壳质和壳聚糖可以通过酸法或酶法完全或不完全降解。壳聚糖与金属盐化学反应得到的壳聚糖金属聚合物(如壳聚糖铜聚合物(CCC)和壳聚糖锌配合物(CZC))是一种新型有机聚合物，目前主要用于防腐。以上信息由化学图书的肖楠编辑。甲壳类动物的壳，如虾壳和蟹壳，由两部分组成，表面是一层薄而透明的角质层，主要成分是钙，内部是一层厚厚的甲壳质层。必须先用酸溶解法除钙，然后在碱的作用下将不溶性甲壳素转化为可溶性甲壳素。工艺流程：原料水洗加盐酸酸洗脱钙水洗加稀碱煮碱脱脂脱蛋白水洗加酸二次酸洗脱钙二次碱煮脱脂水洗甲壳素加浓碱碱煮保温脱乙酰水洗烘干包装可溶性甲壳素。将虾壳或蟹壳浸泡在5%盐酸中1 ~ 2天，直至无气泡出现。取出后，用大量清水冲洗至中性。此时，甲壳中的无机盐如碳酸钙被去除并变软。将软化的甲壳用8-10%的苛性钠溶液再次浸泡1-2天，加热煮沸1-2小时，然后用大量清水冲洗至中性，去除角质层和脂肪。将碱煮的软壳浸泡在0.2%高锰酸钾溶液中1小时，通过氧化去除软壳上的有机色素。取出后用清水冲洗，浸泡在1%亚硫酸氢钠溶液中10分钟，然后加入少量盐酸使溶液呈酸性，继续浸泡20分钟以去除附着在甲壳上的二氧化锰。这时，甲壳应该是白色的，以获得不溶性的甲壳质。

【甲壳素】制备可溶性甲壳质，取出不溶性甲壳质，用清水冲洗至中性，用40%的苛性钠浸泡，加热至40 ~ 60，浸泡约24小时，开始时每1小时转动一次，然后逐渐转动5 ~ 6小时，规定时间后取出，用清水冲洗至中性，晒干即得成品。取少量成品，浸入1%醋酸溶液中。如果它能在短时间内解散，它将是合格的。如果它是不溶的，反应是不完全的，碱浸时间可以适当延长以补救它。用聚乙烯塑料袋密封，用木箱或纸箱包装。在储存和运输过程中，不要储存和混合有毒物质。甲壳素是甲壳的主要成分，广泛分布于自然界。虾蟹壳是提取甲壳素的主要原料。甲壳质的含量因壳的类型而异，虾壳中甲壳质的含量约为14% ~ 25%，蟹壳中甲壳质的含量约为10% ~ 25%。

【甲壳素】甲壳素是聚乙酰氨基葡萄糖的一种，属于含氮多糖。它不溶于水、有机溶剂、酸和碱溶液。只有通过浓碱处理或其他方法除去分子中的乙酰基后，它才能溶解在稀酸中，这种方法称为可溶性甲壳质。甲壳素具有耐碱、耐晒、耐热、耐腐蚀、耐候、耐潮解、防蛀等特性。对纺织品和皮革有很强的附着力，使其具有防刮、防皱、防缩、耐磨和固色等能力。所以可溶性甲壳素被广泛使用。甲壳质生产工艺流程图甲壳质及其产品因其独特的物理和化学性质而被广泛使用，如防潮、防晒、防霉和耐腐蚀。可用作纺织、印染行业的固色剂和防缩整理剂。制药业生产抗癌药物，如氯脲霉素、人造皮肤、外科手术线和利胆药。环境保护、饮料和食品工业的水处理剂、絮凝剂和保健食品添加剂。纸，人造板和其他行业被用作粘合剂。制作新一代可生物降解的薄膜 在农业上，它用于肥料、农药缓释剂包衣材料、浸种剂，在科学研究中，它用于酶固定化、分离膜人工肾等。就甲壳素的开发和应用而言，日本和美国是世界上最大的生产国和消费市场。甲壳素及其衍生物广泛应用于化妆品行业，如洗发水、护发素、沐浴露、发胶、摩丝、香水、晚霜、水性化妆品、面霜、口红等产品，具有以下优异的性能和效果：(1)安全无毒。良好的成膜性、透气性和生物相容性。它在皮肤表面形成一层薄膜。由于薄膜是一个三维网络结构，各种保湿因子和生理功能物质可以嵌入其中，并具有持续缓释作用。

【甲壳素】良好的皮肤附着力。稳定性好：在1 ~ 14的酸碱度下稳定。冷热稳定性好，相容性好。良好的皮肤调理、生物降解性和符合环境保护要求。天然产品，无毒。半数致死剂量为77.5克/千克(小鼠，口服)。艾姆斯试验呈阴性。甲壳素本身非常稳定，可溶于弱酸。例如，在工业过程中，乙酸、乳酸、柠檬酸和谷氨酸通常用于溶解甲壳质，其溶解度与酸浓度成正比。以醋酸为例，10g/L甲壳素应溶于1%的醋酸中。一旦溶解，可以用水进一步稀释。甲壳素的脱乙酰度也影响其成膜能力。脱乙酰度越高，水溶液越容易在干燥后形成膜。用于肉类和肉制品表面成膜，即具有防腐作用。防霉保鲜：含甲壳质的火腿的主要例子是日本丸之火腿。在制作过程中加入甲壳素约200毫克/千克，可抑制不良霉菌的生长。含有甲壳质的泡菜：日本的朝日化学公司、朝日化学公司及其下游制造商都提供含有甲壳质作为防腐剂的泡菜，以减少盐的使用。生产过程中应使用低粘度、高脱乙酰度的甲壳素。其制作工艺，如浸泡生鱼片进行保藏，包括在甲壳质溶液98和1%醋酸溶液中浸泡3小时，最终浓度为50-200毫克/千克，可减少细菌数量，延长商品使用寿命24-36小时。但是，也有技术说明，如浸泡，甲壳素的浓度应尽可能增加，以便浸泡后的剂量可以有足够的抗菌和保湿能力。

【甲壳素】然而，当浓度太高时，粘度将增加，因此有必要以特殊的方式降低粘度，而不损失凝结和成膜的效果。GB  2760-1996(克/千克):啤酒0.4；醋1.0；蛋黄酱、芝麻酱、花生酱、氢化植物油、冰淇淋和植物脂肪粉2.0；乳酸菌饮料2.5；Jam  5.0。它是白色的无定形粉末，无臭无味。可溶于二甲基乙酰胺或含8%氯化锂的浓酸中；不溶于水、稀酸、碱、乙醇或其他有机溶剂。在自然界中，甲壳质广泛存在于甲壳类动物如低等真菌、虾、蟹和昆虫的壳中，以及高等植物的细胞壁中。它是一种线性聚合物多糖，即天然中性粘多糖。如果通过浓碱处理除去乙酰基，可以得到壳聚糖。甲壳素无化学活性，不随体液变化，不引起组织的异物反应，无毒，具有抗血栓、高温消毒等特点。壳聚糖是一种碱性多糖，具有抗酸和抗炎作用，可降低胆固醇和血脂。药用辅料、医用缝合线等。它可用作缓释剂、润滑剂和包衣剂作为辅料。相应药物的颗粒、片剂、胶囊、微膜剂等可通过直接压片、湿法制粒或包衣制备。可制成透析膜、超滤膜和反渗透膜。纤维交联复合物可制成分子筛。以戊二醛为交联剂，可以用多种酶或微生物细胞固定化，如固定化天冬酰胺酶。可用作人工皮肤、人工血管、人工肾等。壳聚糖能抑制胃溃疡，降低胆固醇和血脂。 甲壳素应用广泛，如：(1)色谱载体；(2)环境保护：甲壳素及其衍生物对各种金属都有很好的螯合能力，特别是一些会造成严重环境污染的有害金属，如汞、镉、铜、镍、铬等。因此，它在水质净化和污水处理方面有很大的应用前景。(3)放射性污染的净化：许多放射性污染是放射性过渡元素的衍生物，可以通过甲壳素去除。(4)矿石综合利用：是锆、铌、铷的有效捕收剂。(5)玻璃纤维整理剂(6)在染料工业中的应用：壳聚糖可制成高分子染料。(7)造纸工业的添加剂(8)其他织物的整理剂(9)照相工业材料：目前，世界上发展迅速的宝丽来公司采用了具有耐磨性和光敏性的甲壳素。(10)医疗和外科用品：壳聚糖水解物用于治疗肠炎、结肠溃疡和肺炎。应用D-氨基葡萄糖或N-乙酰氨基葡萄糖作为某些肿瘤的化疗药物，效果良好。甲壳质可以帮助溶解细菌。还可用作血液抗凝剂、伤口愈合剂等。甲壳素用于制作手术缝合线、人工皮肤和伤口敷料、人工血液和止血海绵、接触镜和药物载体，使用效果良好。其他用途，包括粘合剂、卷烟纸填料、皮革涂饰剂、絮凝剂等。此外，它还广泛应用于酶固定化、调味、饮料和日化产品。甲壳素是制备壳聚糖和氨基葡萄糖系列产品的重要原料。甲壳素及其衍生物在医药、化工和保健食品中有着重要的应用，具有广阔的应用前景。它可用于制备可溶性甲壳质和氨基葡萄糖，可用作化妆品和功能性食品的添加剂，也可用于制备照相乳剂作为吸附澄清剂和增稠剂。中国的规定可用于果酱，最大剂量为5.0g/kg；乳酸菌饮料的最大剂量为2/5g/kg；2.0g/kg；氢化植物油、蛋黄酱、花生酱、芝麻酱、冰淇淋和植物脂肪粉；食醋的最大用量为1.0g/kg；啤酒的最大剂量是0/4g/kg。增稠剂、稳定剂、单宁去除剂。主要用于果汁和果酒，防止变色和脱涩。它也可用作粘合剂、上光剂、填料、成膜剂和乳化剂。从虾壳几丁质中分离几丁质酶进行分析。它是一种由N-乙酰-D-葡糖胺组成的多糖，也可用于生产葡糖胺和壳聚糖。品质要求纯化后才能用作几丁质酶的底物。制备壳聚糖和氨基葡萄糖系列产品的重要原料；从虾壳中提取的甲壳素适用于甲壳素酶分析；用于固定-淀粉酶；固定化菊粉酶生产果糖：在细菌生产N，N’-二乙酰基壳聚糖的过程中，制备了角蛋白，一种存在于各种生物尤其是甲壳类动物的壳中的多糖。其制备方法是在酸性水溶液中除去甲壳类动物如虾和蟹的碳酸钙，然后用热的弱碱性溶液除去蛋白质。或者，将甲壳粉碎后，用2%稀碱液消化蛋白质约1.5小时并分离，然后向不溶物中加入5% ~ 10%的盐酸，使碳酸钙变成氯化钙溶解并除去，然后进行离心分离、水洗和干燥。甲壳质天然存在于甲壳类动物的壳中，蟹壳中甲壳质含量为15% ~ 20%，虾壳中甲壳质含量为15% ~ 30%。甲壳质可以从虾和蟹壳中提取。 将虾蟹壳去肉，用4% ~ 6%的盐酸浸泡3 ~ 4天，溶解无机盐去除；水洗后，用10%的氢氧化钠浸泡1 ~ 2小时，洗去蛋白质，然后用1%的高锰酸钾漂白氧化除去杂质；用水洗涤，用1%亚硫酸氢钠溶液洗脱残留的高锰酸钾，最后用水充分洗涤并干燥，得到甲壳素成品。工业用甲壳质取自甲壳类动物(淡水和海洋虾、蟹等)。)。酿造工业的一些副产品也是甲壳素的原料。例如，在黑曲霉发酵产生的柠檬酸残液中，以及在由毛霉、刺激微咸水和深黄被孢霉发酵的发酵液中，可以提供一定量的脱乙酰几丁质。甲壳素的提取：去除虾蟹壳的肉质并清洗干净。浸泡在4-6%的盐酸中以溶解和软化外壳中的无机盐。用水洗涤，然后用10%氢氧化钠溶液去除蛋白质。再次用水洗涤后，将其漂白并用1%高锰酸钾氧化以除去杂质。第三次水洗后，用1%亚硫酸氢钠洗脱残留的MnO4，然后彻底洗涤并干燥，得到纯甲壳质。原料消耗(千克/吨)虾蟹壳1200035%工业盐酸13000苛性钠(95%固体)1500高锰酸钾135亚硫酸氢钠340方法1。制作方法：以虾蟹壳为原料，将虾蟹壳洗净，烘干，粉碎，与过量的2毫升/升盐酸溶液(1:10)反应。虾蟹壳过滤后的固体[2毫升/升盐酸][0，12-20小时]，用过量的50-100克/升(5%-10%)氢氧化钠或氢氧化钾溶液(1:8)碱化处理3-4小时，温度控制在90-95。酸碱处理可重复1-2次，以去除碳酸钙、磷酸盐、蛋白质和色素。固体[氢氧化钠][ 3-4小时，90-95]滤出固体[盐酸]固体[氢氧化钠]固体用适量无水乙醇和乙醚洗涤，减压干燥，得到白色固体甲壳素。工业生产可用水洗代替有机溶剂。虾壳产量为20%，蟹壳产量约为15%。固体[无水乙醇、乙醚] 甲壳素成品取甲壳素，加入400-450克/升(40%-45%)氢氧化钠溶液(115-20)，在110左右反应1小时，过滤，水洗至中性。根据不同脱乙酰度的要求，脱乙酰度达到60%-99%。在脱乙酰化过程中，由于溶剂化，一些糖苷键被水解，导致相对分子量降低。为避免破坏大分子，可通过加入10g/L  (1%)硼氢化钠溶液或通入惰性气体，如将甲壳质置于400g/L(40%)氢氧化钠溶液中，在110反应2.5-3小时，得到壳聚糖。甲壳素成品[氢氧化钠][110，1h，pH7]方法2。一种以蜗牛壳为原料的制备方法，将蜗牛壳清洗、干燥、粉碎，过80目筛，得到蜗牛壳粉备用。向400克蜗牛粉中加入10倍于原料的1毫升/升盐酸，室温下搅拌24小时，过滤，将残渣洗涤至中性，干燥，重复上述操作两次，得到脱盐蜗牛粉(71.5克)。向脱盐后的蜗牛壳粉中加入8倍体积的2.5毫升/升氢氧化钠溶液，搅拌24小时，过滤，干燥，得到甲壳素(59.8克)。产率约为15%。将甲壳素溶于50%氢氧化钠溶液中，在130-140下保温2h，过滤，水洗至中性，进一步脱乙酰得到壳聚糖。方法3:取羽化后的蚕蛾蛹皮，60干燥，加入等体积石油醚脱脂。向脱脂蛹皮中加入3%盐酸，并在室温下脱钙12小时。将30克/升(3%)氢氧化钠溶液加入脱钙的蛹皮中，煮沸3-5小时，然后除去蛋白质，得到灰色甲壳素。将甲壳质加入到420克/升(42%)的氢氧化钠溶液中(加入少量的NaBH4)，煮沸，每隔2小时过滤，用水洗涤，用新碱液置换一次，继续脱乙酰8小时，过滤，用水洗涤至中性，自然干燥，得到白色甲壳质。产率为10%-13%，脱乙酰度可达91%，特性粘度为790-890毫升/克，相对分子质量为0.81106-1.34106。 过氧化氢降解法可以制备低分子量壳聚糖，通过控制不同的过氧化氢浓度和反应时间，相对分子质量在4.31104 ~ 1.32104之间。操作简单，时间少，不需要特殊的试剂和设备。有毒物质中毒静脉-大鼠LD50: 50毫克/千克热分解排出有毒氮氧化物烟雾仓库、低温通风干燥水、二氧化碳、泡沫和干粉