氯化胆碱系低共熔离子液体提取虾壳中甲壳素的研究开题报告

1. 研究目的与意义

甲壳素（chitin）又名甲壳质、几丁质、壳多糖，是自然界中储量仅次于纤维素的第二大可再生资源，年产量达10亿吨以上，广泛存在于自然界中的低等藻类、菌类细胞，虾、蟹和昆虫外壳，植物的细胞壁等，通常与钙质、蛋白质等紧密组织在一起。目前工业化生产甲壳素的原料主要是虾、蟹壳，然而其产生的副产品大多被低值化利用或直接被废弃既浪费资源又对环境造成了污染。

甲壳素的提取与制备可以获得高附加值产品，并且可以合理利用资源，减轻环境污染。目前，甲壳素在环保、食品、医药、制作功能材料、农林业、轻纺工业等领域得到了广泛应用，具有巨大的经济价值和广阔的应用前景。

低共熔离子液（deepeutecticsolvents，des）是由两种或者多种组分以一定物质的量比制备的低共熔混合物。des是一种新型的绿色溶剂，它的物理化学性质与离子液体极其相似也具有较低的蒸气压，导电性高，化学性质稳定等特点。研究表明低共熔离子液可以溶解淀粉，木质素，纤维素等，也有文献报道了des溶解甲壳素的研究。

2. 国内外研究现状分析

制备甲壳素主要包括脱矿物质、脱蛋白、脱色等3个步骤。国内外研究人员对甲壳素的提取做了大量的研究，主要包括以下三种方法。

酸碱法生产成本较低，工艺简单，但产生大量碱性废水，污染严重，且反应过程中甲壳素的降解比较严重，难以得到高分子量的甲壳素。

酶法结合化学法反应条件温和，对甲壳素的主链结构影响比较小；但该法耗时长，脱蛋白质效果不及化学法，商业化酶比较贵，工业化生产的成本高于酸碱提取法。

3. 研究的基本内容与计划

本研究采用氯化胆碱体系提取虾壳中甲壳素，通过测试预处理后虾壳中的灰分与蛋白质含量确定最优条件，使用红外光谱仪表征提取的甲壳素与标准样对比，使用xrd分析提取的甲壳素结晶度等。

1、虾壳成分分析

前期处理清理清洗→乙醇浸泡→加热煮制→清水洗净→烘干→粉碎→备用

4. 研究创新点

低共熔离子液体是一种绿色溶剂，且成本低。利用低共熔离子液体直接溶解分离虾壳中各类成分且能成功利用将会弥补传统提取工艺的不足之处。