氨基葡萄糖盐酸盐的设备制作方法与制作流程

氨基葡萄糖盐酸盐的设备制作方法与制作流程
本技术公开了一种氨基葡萄糖盐酸盐的制备方法，以小龙虾虾壳为原料，经过酸处理、碱处理后制得甲壳素，然后在浓盐酸作用下水解制得氨基葡萄糖盐酸盐；本技术给出了最适合工业化生产的反应条件，操作简单，成本低，氨基葡萄糖盐酸盐收率高。

权利要求书
1.一种氨基葡萄糖盐酸盐的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)以小龙虾虾壳为原料，将小龙虾虾壳洗净烘干；
(2)将烘干的小龙虾虾壳浸泡在浓度5-7％的盐酸溶液中，然后水洗至中性后，再次浸泡在浓度为2-4％的盐酸溶液中，除去小龙虾虾壳中的无机盐，水洗至中性后烘干；
(3)将浓度为3-7％的NaOH溶液加入反应釜中，升温至105-120℃，在搅拌条件下，缓慢加入步骤(2)酸处理过的小龙虾虾壳，搅拌反应，反应产物水洗至中性；
(4)将步骤(3)所得产物浸泡在高锰酸钾溶液中脱色，水洗至白色，烘干，得到甲壳素；
(5)将浓盐酸加入反应釜中，分批加入步骤(4)制得的甲壳素，采用梯度升温法缓慢升温至90-110℃，维持反应温度进行反应；
(6)步骤(5)所得反应混合液经脱色、重结晶后得氨基葡萄糖盐酸盐产品。

2.根据权利要求1所述的一种氨基葡萄糖盐酸盐的制备方法，其特征在于：步骤(1)中洗净的小龙虾虾壳在100℃烘干3-8h。

3.根据权利要求1所述的一种氨基葡萄糖盐酸盐的制备方法，其特征在于：步骤(2)中将烘干的小龙虾虾壳浸泡在浓度为5-6％的盐酸中18-24h，水洗至中性后，再次浸泡在浓度为3％的
盐酸溶液中8-10h，水洗至中性。

4.根据权利要求1或3所述的一种氨基葡萄糖盐酸盐的制备方法，其特征在于：步骤(2)中二次酸处理后的小龙虾虾壳在100℃烘干3-8h。

5.根据权利要求1所述的一种氨基葡萄糖盐酸盐的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所用NaOH溶液浓度为4-6％，搅拌反应时间为20-35min。

6.根据权利要求1所述的一种氨基葡萄糖盐酸盐的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所用高锰酸钾溶液浓度为0.3-0.6％，浸泡时间为25-35min。

7.根据权利要求1所述的一种氨基葡萄糖盐酸盐的制备方法，其特征在于：步骤(5)中升温速率为10-15℃/h，升温至90-110℃，维持反应温度10-20min。

8.根据权利要求1所述的一种氨基葡萄糖盐酸盐的制备方法，其特征在于：步骤(6)中所述脱色过程为：在搅拌罐内加入步骤(5)所得混合溶液，加入活性炭进行脱色吸附，在40-50℃搅拌2-4h后过滤。

9.根据权利要求8所述的一种氨基葡萄糖盐酸盐的制备方法，其特征在于：活性炭在搅拌罐中的质量分数为4-8％。

10.根据权利要求1所述的一种氨基葡萄糖盐酸盐的制备方法，其特征在于：步骤(6)中重结晶采用85-95％乙醇溶液进行。

技术说明书
一种氨基葡萄糖盐酸盐的制备方法
技术领域
本技术属于生化合成技术领域，具体涉及一种氨基葡萄糖盐酸盐的制备方法。

背景技术
氨基葡萄糖(GleN)是一种重要的氨基己糖，它由葡萄糖的一个羟基被氨基取代形成，目前市面上氨基葡萄糖主要有两类，一是氨基葡萄糖盐酸盐，一类是氨基葡萄糖硫酸盐。

氨基葡萄糖盐酸盐(D-Glucosamine Hydrochloride),分子式C6H13NO5·HCl，是一种白色结晶，无气味，略有甜味，易溶于水，微溶于甲醇，不溶于乙醇等有机溶剂，它对人体具有重要的生理功能，参与肝肾解毒，发挥抗炎护肝作用，对治疗风湿性关节炎症和胃溃疡有良好的疗效，是合成抗生素和抗癌药物的主要原料；还可应用于食品、化妆品和饲料添加剂中。

氨基葡萄糖盐酸盐是由天然的甲壳质提取的，是一种海洋生物制剂，是硫酸软骨素的主要成分。

它能促进人体粘多糖的合成，提高关节滑液的粘性，能改善关节软骨的代谢，有利于关节软骨的修复，具有明显的消炎镇痛作用。

它具有促进抗生素注射效能的作用，可供糖尿病者作营养补助剂。

目前生产氨基葡萄糖的方法主要有酸水解法、酶解法及微生物发酵法。

目前氨基葡萄糖盐酸盐的工业化生产是以甲壳素原料，经盐酸水解、冷却、结晶、分离等多道工序处理后得到氨基葡萄糖盐酸产品，但存在着生产效率低等弊端。

我国是氨基葡萄糖盐酸盐的生产大国和出口大国，年出口量达8000多万吨。

因此，降低氨基葡萄糖盐酸盐生产成本和提高生产效率能使企业大幅度降低成本、提高产品收率。

近年来，小龙虾成本我国人民热爱的水产品，但小龙虾虾壳作为垃圾占据很大空间，因此，以小龙虾虾壳为原料工业化生产氨基葡萄糖盐酸盐具有重要现实意义。

技术内容
为弥补现有技术的不足，本技术提供一种可工业化的氨基葡萄糖盐酸盐的制备方法，生产效率高，成本低，操作简单。

本技术是通过如下技术方案实现的：
一种氨基葡萄糖盐酸盐的制备方法，其特殊之处在于：
包括以下步骤：
(1)以小龙虾虾壳为原料，将小龙虾虾壳洗净烘干；
(2)将烘干的小龙虾虾壳浸泡在浓度5-7％的盐酸溶液中，然后水洗至中性后，再次浸泡在浓度为2-4％的盐酸溶液中，除去小龙虾虾壳中的无机盐，水洗至中性后烘干；
(3)将浓度为3-7％的NaOH溶液加入反应釜中，升温至105-120℃，在搅拌条件下，缓慢加入步骤(2)酸处理过的小龙虾虾壳，搅拌反应，反应产物水洗至中性；
(4)将步骤(3)所得产物浸泡在高锰酸钾溶液中脱色，水洗至白色，烘干，得到甲壳素；
(5)将浓盐酸加入反应釜中，分批加入步骤(4)制得的甲壳素，采用
梯度升温法缓慢升温至90-110℃，维持反应温度进行反应；
(6)步骤(5)所得反应混合液经脱色、重结晶后得氨基葡萄糖盐酸盐产品，产品为白色结晶，易溶于水，微溶于乙醇。

作为优选方案，步骤(1)中洗净的小龙虾虾壳在100℃烘干3-8h。

作为优选方案，步骤(2)中将烘干的小龙虾虾壳浸泡在浓度为5-6％的盐酸中18-24h，水洗至中性后，再次浸泡在浓度为3％的盐酸溶液中8-10h，水洗至中性；在该盐酸浓度和浸泡时间下能够充分去除虾壳中的无机盐。

作为优选方案，步骤(2)中二次酸处理后的小龙虾虾壳在80-120℃烘干3-8h。

作为优选方案，步骤(3)中所用NaOH溶液浓度为4-6％，搅拌反应时间为20-35min，NaOH溶
液浓度低于4％低不能将虾壳中大量糖蛋白除净，高于6％容易破坏甲壳素分子主链断
裂，虾壳经过NaOH溶液处理后会形成一些微孔，有利于盐酸与钙充分作用，减少反应时间。

作为优选方案，步骤(4)中所用高锰酸钾溶液浓度为0.3-0.6％，浸泡时间为25-35min。

作为优选方案，步骤(5)中升温速率为10-15℃/h，升温至90-110℃，维持反应温度10-20min在该条件下，能够防止甲壳素的苷键及酰胺键同时断裂发生焦化现象。

作为优选方案，步骤(6)中所述脱色过程为：在搅拌罐内加入氨基葡萄糖粗产品混合液，加入活性炭进行脱色吸附，在40-50℃搅拌2-4h后过滤。

作为优选方案，活性炭在搅拌罐中的质量分数为4-8％。

进一步的，步骤(6)中重结晶采用85-95％的乙醇溶液进行。

本技术的有益效果是：本技术以廉价的小龙虾虾壳为原料，通过大量摸索得到最适合工业化的酸解反应条件，不仅降低了反应的成本，而且提高了氨基葡萄糖的收率，利于工业化生产。

具体实施方式
下面结合具体实施方式对本技术作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本技术的技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，本技术的保护范围包括但不限于以下实施例，在不偏离本申请的精神和范围的前提下任何对本技术的技术方案的细节和形式所做出的修改均落入本技术的保护范围内。

实施例1
将50kg小龙虾虾壳洗净，在100℃烘干3h，将烘干的小龙虾虾壳浸泡在浓度5％的盐酸溶液中24h，然后水洗至中性后，再次浸泡在浓度为2％的盐酸溶液中10h，除去小龙虾虾壳中的无
机盐，水洗至中性后在100℃烘干5h；将浓度为3％的NaOH溶液加入反应釜中，升温至120℃，在搅拌条件下，缓慢加入酸处理过的小龙虾虾壳，搅拌反应35min，反应产物水洗至中性；洗过的产物浸泡在0.6％高锰酸钾溶液中脱色25min，水洗至白色，在100℃烘干3h，得到甲壳素；将30％浓盐酸加入反应釜中，分3批加入甲壳素，按照质量比甲壳素：浓盐酸1:3，采用梯度升温法缓慢升温至110℃，升温速率为10℃/h，维持反应温度20min后降温结束反应得到氨基葡萄糖粗产品；将粗产品送入搅拌罐，加入活性炭进行脱色吸附，活性炭在搅拌罐中的质量分数为7％，在40-50℃搅拌2h后过滤；脱色后的料液采用8％的乙醇溶液重结晶得到氨基葡萄糖盐酸盐产品，产品收率为82.3％。

实施例2
将50kg小龙虾虾壳洗净，在100℃烘干5h，将烘干的小龙虾虾壳浸泡在浓度6％的盐酸溶液中20h，然后水洗至中性后，再次浸泡在浓度为3％的盐酸溶液中8h，除去小龙虾虾壳中的无机盐，水洗至中性后在100℃烘干6h；将浓度为4％的NaOH溶液加入反应釜中，升温至110℃，在搅拌条件下，缓慢加入酸处理过的小龙虾虾壳，搅拌反应20min，反应产物水洗至中性；洗过的产物浸泡在0.5％高锰酸钾溶液中脱色25min，水洗至白色，在100℃烘干3h，得到甲壳素；将35％浓盐酸加入反应釜中，分5批加入制得的甲壳素，按照质量比甲壳素：浓盐酸1:3.6，采用梯度升温法缓慢升温至95℃，升温速率为
14℃/h，维持反应温度17min后降温结束反应得到氨基葡萄糖粗产品；将粗产品送入搅拌罐，加入活性炭进行脱色吸附，活性炭在搅拌罐中的质量分数为6％，在40-50℃搅拌3h后过滤；脱色后的料液采用95％的乙醇溶液重结晶得到氨基葡萄糖盐酸盐产品，产品收率为89.4％。

实施例3
将50kg小龙虾虾壳洗净，在100℃烘干4h，将烘干的小龙虾虾壳浸泡在浓度7％的盐酸溶液中21h，然后水洗至中性后，再次浸泡在浓度为2％的盐酸溶液中10h，除去小龙虾虾壳中的无机盐，水洗至中性后在100℃烘干8h；将浓度为7％的NaOH溶液加入反应釜中，升温至105℃，在搅拌条件下，缓慢加入酸处理过的小龙虾虾壳，搅拌反应35min，反应产物水洗至中性；洗过的产物浸泡在0.6％高锰酸钾溶液中脱色35min，水洗至白色，在100℃烘干8h，得到甲壳素；将35％浓盐酸加入反应釜中，分批加入步骤(4)制得的甲壳素，按照质量比甲壳素：浓盐酸1:(5，采用梯度升温法缓慢升温至95℃，升温速率为15℃/h，维持反应温度
20min后降温结束反应得到氨基葡萄糖粗产品；将粗产品送入搅拌罐，加入活性炭进行脱色吸附，活性炭在搅拌罐中的质量分数为7％，在40-50℃搅拌h后过滤；脱色后的料液采用90％的乙醇溶液重结晶得到氨基葡萄糖盐酸盐产品，产品收率为86.1％。

实施例4
将50kg小龙虾虾壳洗净，在100℃烘干5h，将烘干的小龙虾虾壳浸泡在浓度6％的盐酸溶液中20h，然后水洗至中性后，再次浸泡在浓度为3％的盐酸溶液中9h，除去小龙虾虾壳中的无机盐，水洗至中性后在100℃烘干5h；将浓度为4％的NaOH溶液加入反应釜中，升温至115℃，在搅拌条件下，缓慢加入酸处理过的小龙虾虾壳，搅拌反应20min，反应产物水洗至中性；洗过的产物浸泡在0.3％高锰酸钾溶液中脱色25min，水洗至白色，在100℃烘干6h，得到甲壳素；将40％浓盐酸加入反应釜中，分3批加入甲壳素，按照质量比甲壳素：浓盐酸1:4.5，采用梯度升温法缓慢升温至100℃，升温速率为13℃/h，维持反应温度15min后降温结束反应得到氨基葡萄糖粗产品；将粗产
品送入搅拌罐，加入活性炭进行脱色吸附，活性炭在搅拌罐中的质量分数为7％，在40-50℃搅拌4h后过滤；脱色后的料液采用90％的乙醇溶液重结晶得到氨基葡萄糖盐酸盐产品，产品收率为85.3％。

实施例5
将50kg小龙虾虾壳洗净，在100℃烘干6h，将烘干的小龙虾虾壳浸泡在浓度7％的盐酸溶液中19h，然后水洗至中性后，再次浸泡在浓度为4％的盐酸溶液中8h，除去小龙虾虾壳中的无机盐，水洗至中性后在100℃烘干4h；将浓度为5％的NaOH溶液加入反应釜中，升温至105℃，在搅拌条件下，缓慢加入酸处理过的小龙虾虾壳，搅拌反应35min，反应产物水洗至中性；洗过的产物浸泡在0.4％高锰酸钾溶液中脱色30min，水洗至白色，在100℃烘干5h，得到甲壳素；将40％浓盐酸加入反应釜中，分4批加入甲壳素，按照质量比甲壳素：浓盐酸1:4.5，采用梯度升温法缓慢升温至100℃，升温速率为13℃/h，维持反应温度20min后降温结束反应得到氨基葡萄糖粗产品；将粗产品送入搅拌罐，加入活性炭进行脱色吸附，活性炭在搅拌罐中的质量分数为7％，在40-50℃搅拌3h后过滤；脱色后的料液采用95％的乙醇溶液重结晶得到氨基葡萄糖盐酸盐产品，产品收率为84.9％。