壳聚糖及其应用

在食品工业中的应用
壳聚糖特别是甲壳低聚糖具有很好的抗菌活性， 将其添加到固液食品中，即会对汁液有一定的 澄清作用，又可起到防腐保鲜作用，特别适合 于酸性或低酸性的食品保鲜。

减少体内重金属的积蓄 壳聚糖的一个显著特性是吸附能力。壳聚糖不仅可 以吸附镁、钾，而且可以吸附锌、钙、汞和铀。这 些金属离子在人体中浓度太高是有害的。比如，血 液中铜离子（Cu2+）浓度过高会导致铜中毒，甚至 产生致癌后果。现已证明壳聚糖是高效的螯合物介 质。 壳聚糖的吸附能力的大小取决于其脱乙酰度。脱 乙酰度越大，吸附能力越强。建议选择脱乙酰度 90%以上的产品
主要特性有:
1、 不能完全溶解于水和碱溶液中，但可溶于稀 酸(pH<6)，游离氨基质子化促进溶解。溶于稀 酸呈黏稠状，在稀酸中壳聚糖的B一1，4糖苷 键会慢慢水解，生成低相对分子质量的壳聚糖。 2、壳聚糖在溶液中是带正电荷多聚电解质，具 有很强的吸附性。 3、壳聚糖的溶解性与脱乙酰度、相对分子质量、 黏度有关，脱乙酰度越高，相对分子质量越小， 越易溶于水.

多用途吸附剂 日本的山南隆德等人研制出一种多用途吸附剂， 这种吸附剂是由壳聚糖、活性炭和凝固剂组成 的。这种吸附剂的吸附能力特别强，使用寿命 长，成本低。能吸附碘和重金属；可用于果汁 等饮料脱臭、脱色；处理工业废水；净化血液 等。
壳聚糖在工业废水处理中的研究与应用


壳聚糖用于水处理是其中最早的应用, 它主要 用作重金属离子螯合剂和活性污泥絮凝剂, 其 絮凝作用很强,而且无毒、不产生二次污染, 并 可生物降解。 壳聚糖正是以其天然、无毒、易降解和对人体 健康无害、具有杀菌作用, 很快在水处理的应 用中作为合成有机絮凝剂的有效替代品占据了 特殊地位
4.
5.
壳聚糖凝胶可作为牙抗菌素的载体，具有止血、消炎 和伤口愈合的功能 可降低血清和肝脏中的胆固醇浓度,用于降胆固醇剂 壳聚糖能强化肝脏机能,防止由于过量饮酒引起的肝 脏宿醉，并对残留在体内的重金属、毒素、农药、化 学色素具有吸附和排泄的功效。 癌症患者服用壳聚糖后，可激活体内具有免疫功能的 淋巴细胞,使其能分辨正常细胞和癌细胞，并杀死癌 细胞。 壳聚糖能调节体内的pH值到弱碱性，提高胰岛素的利 用率,有利于防治糖尿病。此外，它还具有调节内分 泌系统的功能，使胰岛素分泌正常，抑制血糖升高， 降低血脂。

造纸行业属于废水排放大户，废水中含有大量 的化学药品、木质素、纤维素等，耗氧量大。 其中的蒸煮废液对环境污染最为严重。造纸废 水中杂质很多, 粒径分布不均匀, 有的呈胶体状 态, 有的悬浮于水中, 难以经一次处理就达到要 求, 目前大多采用有机絮凝剂和无机絮凝剂配 合使用处理废水。

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
用壳聚糖絮凝剂处理造纸工业废水，对色度和 TOC的去除均优于其他合成的絮凝剂, 其中色 度去除率大于90%，TOC去除率达到70%。 将壳聚糖用于处理造纸废水时, COD去除率都 在91%以上, 明显优于聚合氯化铝、明矾等净 水剂。壳聚糖不但可去除水中悬浮物, 而且可 去除水中对人体有害的重金属离子,且过量的壳 聚糖对人体不但无害, 反而有益, 对中小型造纸 厂的处理具有一定的实用性。

净化自来水 用氯自理过的自来水中往往含有卤烷类物质， 这类物质具有变异性或致癌性。如何减少自来 水中的氯是人们普遍关心的问题。目前在城市 居民中使用的净水器，大多装的是活性炭净水 剂，这种净水剂虽然能够吸附自来水中的一些 臭味物质，但是不能有效除去三卤甲烷等有害 物质。研究发现用壳聚糖做净水剂，对去除自 来水中上述变异物质是有效的。
壳聚糖在其他领域的应用
壳聚糖在生物领域的应用
1.作为酶固定化的载体 2.细胞培养用微载体 3.植物生殖剂 4.生产具有活性物质的生物膜
壳聚糖的工业应用
由于壳聚糖具有良好的成膜性、选择性、透过性 ,可 用于制备反渗透膜、超滤膜或微孔滤膜、食品保鲜膜; 壳聚糖的水溶液粘度较高 ,无毒性 ,可作为增稠剂 , 在食品、饮料行业应用; 在化妆品行业 ,可作为保湿 剂、抗静电剂生产洗发香波和发型固定剂。此外 ,还 可利用其粘合性、成膜性、耐水性较好的特点 ,在纺 织工业上作为印花粘合剂。


壳聚糖分子结构中含有大量的伯氨基, 此基团 中N上的孤对电子, 可投入到重金属离子的空 轨道中, 通过配位键结合, 形成极好的螯合聚合 物, 能吸收许多重金属离子。 壳聚糖这一独特的性质已被大量地应用于污水 处理工业中, 许多有公害的重金属离子可以通 过与壳聚糖的螯合作用而去除。
壳聚糖类水处理剂前景

处理有机废水 1975年Bough发表了一系列利用壳聚糖处理有 机废水的研究报告，SS去除率为99%，COD 去除率为62%，浊度降低90%，此外国外将壳 聚糖应用于乳化剂废水的处理和污泥脱水的处 理中，并且取得了非常好的效果。

处理垃圾渗滤液 垃圾渗滤液含有大量的有机物、重金属、色深、 臭味难闻，处理起来工艺环节多，复杂难度很 大，壳聚糖处理垃圾渗滤液工艺流程简单，易 操作，但是成本很高目前还不能广泛应用于生 产中。北京市政设计院认为壳聚糖可用于中浊 度水质的净化处理，用量少，效果好 。
壳聚糖的环保应用


壳聚糖对许多物质具有螯合吸附作用 ,其分子 中的氨基和与氨基相临的羟基与许多金属离子 能形成稳定的螯合物 ,用于治理重金属废水、 净化自来水及在湿法冶金中分离金属离子等。 壳聚糖能通过络合及离子交换的作用 ,对染料、 蛋白质、 氨基酸、核酸、酶、 卤素等进行吸 附 ,用于染料废水、印染废水、食品工业废水 的处理,从而净化环境 ,保护人类健康。


壳聚糖及其衍生物有着优越的性能, 最大的优点是 可生物降解, 同时兼具多种特性, 是绿色的水处理 剂, 而且中国壳聚糖的资源极为丰富, 探索其在工 业废水处理中的应用有着重要的价值。 但是由于目前国内壳聚糖及其衍生物产业化程度 较低, 导致壳聚糖价格较高, 而且其衍生物种类有 限, 严重制约了壳聚糖类水处理剂的实际应用。随 着对壳聚糖及其衍生物研究的不断深入, 特别是合 成性能优良的改性壳聚糖, 以及加强与其他技术的 复合使用, 壳聚糖及其衍生物终将成为二十一世纪 环境污染治理中的一项重要内容。
简介


壳聚糖是甲壳素的N-脱乙酰基的产物，一般而 言， N-乙酰基脱去55 以上的就可称之为壳聚 糖，这种脱乙酰度的壳聚糖能溶于1%乙酸或 盐酸 ，因此，凡是能溶于1%乙酸或盐酸的甲 壳素都可称之为壳聚糖。 作为有使用价值的工业产品壳聚糖，脱乙酰度 必须在70以上

性状：白色、无毒、无味、无定形半透明 固体， 溶于酸、不溶于水和碱、也不溶于 一般有机溶剂， 于185°C分解。
4、壳聚糖具有很好的吸附性、成膜性、通透性、 成纤性、吸湿性和保湿性 5、甲壳素和壳聚糖可与多种有机酸的衍生物如 酸酐、酰卤（主要是酰氯）反应，导入不同分 子量的脂肪族或芳香族酰基。这是壳聚糖化学 反应中研究得最多的一种。
6、甲壳素和壳聚糖的羟基，尤其是C6-OH，可 与一些含氧无机酸（或其酸酐）发生酯化反应， 这类反应类似于纤维素的反应，在壳聚糖的氨 基上也可能发生反应。 如甲壳素的硫酸酯与肝素结构类似，并具 有抗凝血功能。

研究发现，用浸渍或喷雾方法将适量壳聚糖均 匀地固定到纤维素粉末的细孔内，然后用稀碱 溶液处理，使壳聚糖不溶于水，这样制成的壳 聚糖—纤维素吸附剂具有如下特点： 对具有酸性基团的染料表现出优异的吸附能 力；吸附量很大；在水中具有很好的分散性， 操作简单，方便，且易回收。
壳聚糖在造纸废水处理中的研究与应用

壳聚糖在含重金属离子废水中的研究与 应用


电镀废水主要来自于电镀生产过程中的清洗、 镀液过滤、滤液的废弃、更新以及镀液的带出、 跑、冒、漏等, 含有Cu2+、Pb2+、Zn2+、 Cd2+、Ni2+等多种重金属离子和EDTA、NH3、 NH4Cl等络合剂。 目前常用的处理方法有化学沉淀法、离子交换 与吸附、电解法等, 但都存在一定的缺陷, 如成 本高昂或产生二次污染等,所以寻求新型、高 效、价廉的重金属离子水处理剂成为人们迫切 的要求。
壳聚糖用于化妆品

保持湿度
由于大分子含有大量的亲水性基团-NH2、-OH， 保水率130%。脱乙酰后保水性更好。很多的高级 化妆品都使用这种物质。 化妆品用壳聚糖具有良好的吸湿、保湿、调理、 抑菌等功能；适用于润肤霜、淋浴露、洗面奶、 摩丝、高档膏霜、乳液、胶体化妆品等
壳聚糖在医学上应用
1.
2. 3.
总结
壳聚糖是一类重要的天然高分子化合物。作为地 球上第二大有机资源，可以说是人类取之不尽、 用之不竭的巨大再生资源宝库。壳聚糖由于其 本身独特的多糖分子结构，通过化学改性可赋 予各种功能特性。其阳离子食用纤维性，以及 同生物体极好的兼容性等特点，使得壳聚糖及 其衍生物多方面的研制中具有广阔的应用前景。
壳聚糖 及其应用
11环境治理技术1班 1101010107 陈择行
首先介绍甲壳素： 甲壳素在自然界中主要存在于节肢动物(主要是 甲壳纲如虾、蟹等, 含甲壳素高达58%～85%)、 软体动物、环节动物、原生动物、腔肠动物、 海藻及真菌等中,另外在动物的关节、蹄、足 的坚硬部分,肌肉与骨结合处,以及低等植物中 均发现有甲壳素的存在。
壳聚糖在印染废水处理中的研究与应用


印染废水是指棉、毛、化纤等纺织品在预处理、 染色、印花和整理过程中所排放的废水。其成 分复杂、色度大、COD高, 含有多种有毒有害 物质, 一般难以降解, 已成为中国各大水域的重 要污染源。 目前印染废水的处理技术主要有絮凝法、吸附 法等。在絮凝法中, 传统的无机絮凝剂对水溶 性染料、分子量较小的染料脱色效率较差, 处 理效果往往不能达标。而高分子絮凝剂由于具 有投加量少, 污泥脱水容易等优点而倍受青睐。