甲壳素与壳聚糖

碱性条件下加热，脱去N—乙酰基后生成的。其学名为(1，
白色或淡黄色半透明状固体，略有珍珠光泽。
二、壳聚糖的制备方法
二步碱液法 ( 传统法)
改进碱液法
该工艺具有制备周期短、节约能源 ; 节约烧碱用量 , 降低成本, 省去漂白, 确保产品质量的优点。
微波法
该工艺的特点不仅作用时间短 , 能耗低 , 而且比常 规加热碱液处理效率提高 11 倍多, 同时反应重复性好。
质层的一类天Baidu Nhomakorabea高分子聚合物，它属于氨基多糖。
存在状态：
甲壳素的结构因氢键类型不同而有 三种结晶体： α-甲壳素，由两条反向平行的糖链组成 β-甲壳素，由两条同向平行的糖链组成 γ-甲壳素，由三条糖链组成，其中两条 同向，一条反向。
壳聚糖： 也称几丁聚糖(chitosan)，它是由甲壳素在 4)—2—氨基—2—脱氧—β—D—葡聚糖。壳聚糖外观是
（3）纺织整理剂：壳聚糖作用上浆料，使难上浆 材质易染色，对染料具有强亲和力，达到良好的 染色效果。
6.在食品工业中的应用
（1）抗菌剂 （2）保鲜剂：壳聚糖膜可阻碍大气中氧的渗入和 瓜果呼吸产生的二氧化碳的逸出，但可使乙烯气 体逸出，从而抑制好氧微生物的繁殖和延迟瓜果 成熟。 （3）抗氧化剂：壳聚糖与肉类的血红蛋白释放出 来的金属离子鳌合形成鳌合物，抑制金属离子的 催化活性，从而抑制氧化作用的形成。 （4）果汁的澄清剂 （5）食物防腐剂
8.在功能材料中的应用
膜材料：
（1）反渗透膜：具有较高的脱盐率和透水率，还 具有强耐碱性，交链后的膜有耐酸性。 （2）渗透蒸发膜：用甲壳素制成的分离水和乙醇 的高性能功能分离膜，与蒸馏法分离水和乙醇相 比，能耗降低。 （3）超过滤膜：甲壳素制成的壳质膜，改变成膜 温度及用丙酮等有机溶剂浸处理，可调整分离膜 的强度及透过性能，可用作超过滤膜。
壳聚糖絮凝剂处理水中的重金属离子主要 是通过改性壳聚糖高分子与重金属离子发生反 应形成絮凝体或者是由壳聚糖絮体吸附、螯合 水中的重金属离子，也有的两种作用兼而有之。
9.在水处理中的应用
絮凝处理食品废水
壳聚糖分子中均含有酰氨基及氨基、羟基，
随着氨基的质子化，表现出阳离子型聚电解质的作
用，不仅对重金属有螯合作用，还可有效地絮凝吸
主要内容：
一、甲壳素、壳聚糖简介 二、壳聚糖的制备方法 三、甲壳素、壳聚糖的应用
甲壳素
水溶性壳聚糖
壳聚糖
甲壳素
高密度壳聚糖
成品壳聚糖
一、甲壳素、壳聚糖简介
甲壳素：也称几丁质(chitin) ，壳多糖，学名为N—乙 酰 —2— 氨基 —2— 脱氧 —β—D— 葡聚糖，是来源于海洋
无脊椎动物的外壳，真菌细胞壁和昆虫的外角质层和内角
2）固发剂：壳聚糖分子中的氨基质子化带正电， 能和头发的负电荷相互作用，有很强的亲合力， 在头发表面形成薄层，是理想的固发剂原料。
3）牙膏添加剂：壳聚糖能够中和由口腔链球菌产 生的有机酸，减弱非溶性葡萄糖在牙齿表面的附 着能力，对抗腐蚀、洁齿起一定的作用。
2.在化妆品原 料上的应用
3.在造纸中的应用
三、甲壳素、壳聚糖的应用
功能 材料 农业 化妆品 造纸 水处理
医学
甲壳素 壳聚糖的 应用
保健
纺织 印染
食品 工业
1.在农业上的应用
作为新型植物生长调节剂：
低聚壳聚糖可以促进植物生长， 提高种子发芽率，提高产量和抗病性。 用低聚壳聚糖处理水稻、玉米，出芽 率和产量都明显上升；用水溶性壳聚 糖处理冬小麦种子，可促进小麦生长， 增加分蘖和有效穗数，小麦的品质也 有明显提高，并可抑制小麦纹枯病的 发生。
8.在功能材料中的应用
吸附剂：
壳聚糖和甲壳素具有很好的吸附 作用，不仅无毒，且有抑菌、杀菌作 用，是食品饮料工业和饮用水净化的 理想吸附剂。
9.在水处理中的应用
壳聚糖絮凝剂属弱阳离子型高分子絮凝剂，由于 阳离子絮凝剂的絮凝性能可同时表现在两个方面： 一是通过电荷中和而使胶体颗粒脱稳并形成细小 的絮凝体； 二是通过高分子架桥作用使这些絮凝体形成大体 积的絮团。 因此，针对大部分废水中的颗粒都带负电荷的特 点，可知阳离子絮凝剂在废水处理中要比阴离子或非 离子型絮凝剂具有更多的优势，处理后的效果更好。
4.在保健领域中的应用
（1）对消化系统的保护 （2）减肥去脂作用
（3）高血压的预防与治疗
（4）增强免疫功能，延缓衰老
4.在保健领域中的应用
5.在纺织印染业中的应用
（1）纤维：可制成具有离子交换性能的织物。
（2）防皱整理剂：有较好的吸附和相溶性，壳聚 糖的羟基和部分氨基与纤维的羟基形成众多的分 子间氢键，能起防皱效果，制作特殊用途的布料。
1.在农业上的应用
植物病害的防治：
壳聚糖可诱导植物产生广谱抗性， 增强植物自身的防卫能力，抑制多种 病源微生物的生长。 低聚壳聚糖可以诱导植物产生抗 性蛋白，具有明显的抗微生物活性， 在体外抑制真菌的生长。
2.在化妆品原料上的应用
1）洗发香波、头发调理剂：甲壳素粉沫比表面积 大，孔隙率高，吸收皮脂类油脂远大于淀粉或其 他活性物质，是洗发剂理想的活性物质。
9.在水处理中的应用
絮凝处理印染废水
印染废水的两大污染指标是色度和 COD ，污染
的特点和处理的难点是色度高，脱色困难，影响感观。 用壳聚糖来处理印染废水，发现其在不影响脱色处理 效果的前提下，絮凝速度快且絮凝体不易破碎，优于 PAM(聚丙烯酰胺)和明矾。
9.在水处理中的应用
絮凝处理水中的重金属离子
7.在医学领域中的应用
（1）缝合线：在血清、尿、胆汁、胰液中能保 持良好强度，使用它可被人体自行吸收，不易过 敏。 （2）人造皮肤：用壳质膜制成的人造皮肤柔软、 舒适，与剖伤的贴眼性良好，且有抑痛、止血的 功能。 （3）止血剂：经过壳聚糖溶液浸渍过的涤纶人 工血管，植入人体后，很快就会形成凝血层。 （4）制备分离膜和高性能纤维：壳聚糖是制作 人工肾的渗析膜和人工肝脏的良好材料。
8.在功能材料中的应用
液晶： 由于壳聚糖分子链上有氨基和 羟基，可进行各种化学修饰，从而 可提供比纤维素液晶更多的液晶理 论知识和开发出更多的液晶材料。
8.在功能材料中的应用
催化剂：
壳聚糖的一些衍生物具有催化作用。 有机金属配合物催化剂具有较高的催化活 性和选择性。 人工模拟酶的研究。具有光学活性的特殊 高级结构的高分子金属配合物是人工合成 模拟酶的热点，以获取高活性、高选择性 和在常温常压下有催化活性的人工模拟酶。
（1）抗溶剂：用来改善纸张的抗溶剂性能。 （2）纸张增强剂：理想的增强剂是线性聚合物， ①分子量大，具有成膜能力，对纤维有足够的 粘合强度和在纤维间架桥的能力 ； ②分子链上有许多正电荷中心和氢键中心，便 于和纤维上的负电荷结合生成离子键，和纤维上 非离子表面生成氢键。壳聚糖完全符合上述理论 要求，是理想的增强剂。
附水中带负电荷的微细颗粒。
由于壳聚糖对蛋白质、淀粉等有机物的絮凝作
用很强，可以从食品加工废水中回收蛋白质、淀粉
作饲料，不产生二次污染。