Технология хитина и хитозана из панцирей ракообразных.

Получают хитин из панцирей ракообразных. Способ получения заключается в удалении из хитинсодержащего сырья белков, минеральных соединений, липидов и других веществ с помощью растворения их в подходящих растворителях.

α-Хитин производится коммерчески из панцирей крабов и креветок, которые содержат карбонат кальция и белки в качестве двух других главных компонентов. Кроме того, молекулы хитина, как полагают, присоединены к боковым цепям полипептида ковалентно некоторыми из C-2 аминогрупп через амидные связи. Хитин — самое устойчивое вещество по отношению к действию кислоты и щелочи среди этих соединений и не растворим в обычных растворителях. Соответственно, он может быть выделен как остаток, который остается после разложения других соединений, присутствующих в панцире, с помощью кислоты и щелочи. β-хитин может быть выделен из пластины более простым способом, так как пластины кальмара составлены преимущественно из хитина и белков с только ничтожно малыми количествами солей металлов. Пластину кальмара можно обработать соляной кислотой и гидроокисью натрий под умеренными условиями, чтобы получить β-хитин. Выделение хитина из панцирей ракообразных состоит из двух основных стадий: (1) удаление белков (депротеинизация) и (2) удаление карбонатов (и фосфатов) кальция (деминерализация). Эти стадии также могут проводиться в обратном порядке, то есть, деминерализация, а затем депротеинизация. Однако, если белки являются также целевым продуктом, их экстракция перед деминерализацией является предпочтительной для получения максимального выхода и качества белков.

Схема получения Хитина:

Панцирь (отходы) -1депротеинизация – промывка – деминерализация – промывка - 2 депротеинизация – промывка – сушка – хитин

Схема получения хитозана:

Хитин – Измельчение – Дезацетилирование – Промывка – сушка - Хитозан

Депротеинизация. Для удаления белков (депротеинизации, депротеинирования) применяют щелочной или ферментативный гидролиз белков, сопровождающийся растворением последних. Затем раствор отделяется различными методами (фильтрование, центрифугирование), а плотная часть промывается до нейтрального pH промывных вод (при щелочной депротеинизации) или после инактивации ферментных препаратов до полного удаления остатков водорастворимых белков (при ферментативной депротеинизации). Панцири ракообразных обычно измельчают и обрабатывают разбавленным раствором гидроокиси натрия (1–10%) при повышенной температуре (65–100°C) для растворения присутствующих белков.

Деминерализация. Для очистки хитина от минеральных соединений (деминерализации, декальцификации) используют растворение последних в кислотах (минеральных и органических) с последующим удалением водорастворимых солей и промывкой плотного остатка до нейтрального pH. Деминерализация традиционно достигается экстракцией разбавленной соляной кислотой (до 10% HCl) при комнатной температуре, чтобы растворить карбонат кальция как хлорид кальция. Для деминерализации также важно, чтобы количество кислоты было стехиометрически равно или больше, чем все минеральные вещества, присутствующие в панцире, чтобы закончить реакцию

Депротеинизация (или нейтрализация) кислоты после деминерализации панциря необходима и потому, что остатки кислоты в хитине (за счет адсорбции) при сушке приводят к интенсивному кислотному гидролизу и снижению молекулярной массы готового продукта.

Обесцвечивание. Кислотная и щелочная обработки обычно приводят к образованию окрашенного продукта. Если требуется обесцвеченный хитин, пигменты могут быть удалены с помощью реактивов. Они включают этанол и эфир, холодный раствор гипохлорида натрия, содержащий 0,5% активного хлора, абсолютный ацетон, хлороформ, перекись водорода, этилацетат.

Выход хитина. Выход хитина изменяется в зависимости от использованного сырья и его видов.

Получение хитозана. Он образуется под действием дезацетилазы хитина на хитине предшественника. Хитозан обычно готовят, дезацетилируя α-хитин с использованием 40–50%-ной водной щелочи при 100–160°C в течение нескольких часов. Получающийся хитозан имеет степень дезацетилирования до 0.95. Для полного дезацетилирования, щелочная обработка может быть повторена..Превращение хитина в хитозан достигается обработкой концентрированным раствором гидроокиси натрия или калия (40–50%) обычно при 100°C или выше для удаления части или всех ацетильных групп из полимера.