殼聚糖的化學(xué)降解特性研究-畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文是研究殼聚糖的化學(xué)降解的特性。殼聚糖的大分子鏈上的苷鍵在一定的化學(xué)介質(zhì)中，具有一定的可降解反應(yīng)性，通過研究殼聚糖在酸性、氧化劑環(huán)境中分子量的下降，探討各工藝條件對(duì)該化學(xué)降解反應(yīng)過程的影響。結(jié)果表明：（1）在以鹽酸為反應(yīng)介質(zhì)時(shí)，時(shí)間、溫度、雙氧水用量對(duì)殼聚糖降解均產(chǎn)生影響，但雙氧水對(duì)殼聚糖降解影響最大，反應(yīng)時(shí)間影響最小。溫度達(dá)

2、到70-80℃降解達(dá)到最大化，產(chǎn)物分子量為最小值。（2）在以醋酸為反應(yīng)介質(zhì)時(shí)，時(shí)間、溫度、雙氧水用量對(duì)殼聚糖降解均產(chǎn)生影響，但雙氧水對(duì)殼聚糖降解影響最大，反應(yīng)時(shí)間影響最小。（3）在同種條件下，殼聚糖在醋酸中降解程度大于在鹽酸中的降解程度。證明醋酸中的H+更易于殼聚糖中的游離的氨基相結(jié)合，使殼聚糖分子之間與分子內(nèi)部氫鍵斷裂，長鏈的糖苷鍵斷裂，生成相對(duì)分子質(zhì)量小的分子片段。</p><p>　　關(guān)鍵詞：殼聚糖，化學(xué)降

3、解 酸性介質(zhì) 氧化劑</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This article is a study of chitosan chemical degradation characteristics.Glucoside bond on the macr

4、omolecular chains of chitosan in the chemical side bond on

5、 the macromolecular chains of chitosan in the chemical media，has a certain degradation，Through the study of chitosan in acidic（In this paper，has hydrochlor

6、ic acid and acetic acid solutio</p><p>　　Key Words：chitosan，Chemical degradation，Acidic medium，Oxidant</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要I</b><

7、;/p><p>　　AbstractII</p><p>　　引 言- 1 -</p><p>　　1 文獻(xiàn)綜述- 2 -</p><p>　　1.1 殼聚糖降解的意義- 2 -</p><p>　　1.2 殼聚糖的性質(zhì)- 2 -</p><p>　　1.3 殼聚糖降解方法- 3 -&

8、lt;/p><p>　　1.3.1 酸降解- 3 -</p><p>　　1.3.2 氧化降解- 3 -</p><p>　　1.3.3 物理降解- 3 -</p><p>　　1.3.4 酶降解- 4 -</p><p>　　1.4 影響殼聚糖降解的因素- 4 -</p><p>　　1

9、.5 展望- 5 -</p><p>　　2 實(shí)驗(yàn)部分- 6 -</p><p>　　2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑- 6 -</p><p>　　2.1.1實(shí)驗(yàn)儀器- 6 -</p><p>　　2.1.2實(shí)驗(yàn)試劑- 6 -</p><p>　　2.2實(shí)驗(yàn)方法- 7 -</p><p>　

10、　2.2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)- 7 -</p><p>　　2.2.2 實(shí)驗(yàn)過程- 8 -</p><p>　　2.3 低聚殼聚糖分子量的測定- 8 -</p><p>　　3 結(jié)果與結(jié)論- 10 -</p><p>　　3.1 在鹽酸介質(zhì)中的降解反應(yīng)- 10 -</p><p>　　3.1.1反應(yīng)溫度對(duì)降解反應(yīng)的影

11、響- 10 -</p><p>　　3.1.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)降解反應(yīng)的影響- 11 -</p><p>　　3.1.3 雙氧水用量對(duì)降解反應(yīng)的影響- 12 -</p><p>　　3.2 在醋酸介質(zhì)中的降解反應(yīng)- 13 -</p><p>　　3.2.1反應(yīng)溫度對(duì)降解反應(yīng)的影響- 13 -</p><p>　　

12、3.2.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)降解反應(yīng)的影響- 14 -</p><p>　　3.2.3 雙氧水用量對(duì)降解反應(yīng)的影響- 15 -</p><p><b>　　致 謝。</b></p><p>　　參考文獻(xiàn)- 18 -</p><p><b>　　引 言</b></p><p&

13、gt;　　殼聚糖作為甲殼素的脫乙?；a(chǎn)物，在自然界中儲(chǔ)量豐富，主要存在于昆蟲，蝦，蟹的外殼中，以及藻類和菌類的細(xì)胞壁中。年產(chǎn)量僅次于纖維素，被名為第二大天然高分子，也是現(xiàn)在唯一的堿性多糖。由于殼聚糖有特殊的生理活性，無毒﹑降解性好﹑生物相容性好。因此近年來，隨著科技的發(fā)展，殼聚糖在化工﹑環(huán)保﹑食品﹑印染﹑紡織﹑生物醫(yī)藥等方面具有廣泛的應(yīng)用?？捎米魑⒘拷饘匐x子提取劑、紙張?zhí)砑觿?、膠卷增感劑、廢水處理中的高效絮凝劑、化妝品中的保濕劑、食品添

14、加劑和保藏劑以及印染固色劑；可用于制造催化功能膜和各種形式的能量轉(zhuǎn)換膜，可提高巨噬細(xì)胞的吞噬功能，抑制腫瘤生長，是腸道有益細(xì)菌雙歧桿菌的增殖因子，能降低膽固醇和血脂;可用于制造藥物可控釋放膜、可吸收的手術(shù)縫合線以及人工透析膜等等。但猶豫殼聚糖分子量較大，結(jié)構(gòu)緊密，不溶于水等普通溶劑，只能在某些酸中溶解，因此一定程度的限制了殼聚糖的應(yīng)用。經(jīng)過降解后的殼聚糖，分子量可低于10000，有利于保留高分子時(shí)的優(yōu)良特性，還因溶解性增強(qiáng)，利于吸收利用

15、，進(jìn)一步呈現(xiàn)出許多不同的生理活性。隨著對(duì)殼聚糖生理活性的研究，其利用價(jià)值已在我國形成一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)，帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益</p><p>　　主要內(nèi)容：本課題是殼聚糖的化學(xué)降解的特性研究。殼聚糖的大分子鏈上的苷鍵在一定的化學(xué)介質(zhì)中，具有一定的可降解反應(yīng)性，通過研究殼聚糖在酸性、氧化劑環(huán)境中分子量的下降，探討各工藝條件對(duì)該化學(xué)降解反應(yīng)過程的影響。 </p><p>　　要求：探討工

16、藝條件對(duì)殼聚糖在酸性、氧化劑環(huán)境中化學(xué)降解反應(yīng)過程的影響，制備不同分子量的殼聚糖。</p><p><b>　　1 文獻(xiàn)綜述</b></p><p>　　殼聚糖也稱幾丁聚糖，是由幾丁質(zhì)經(jīng)過脫乙酰作用得到。學(xué)名（1-4)-2-氨基-β-D葡萄糖。低聚殼聚糖是由甲殼素和殼聚糖經(jīng)水解后產(chǎn)生的一類低聚合度 ( n一般在 2~ 20)、可溶于水的氨基糖類化合物, 是甲殼素低聚物

17、)和殼聚糖低聚物的總稱[1]。</p><p>　　低聚殼聚糖不僅保持了高聚殼聚糖所具有的某些功能性質(zhì),如降低膽固醇、降血壓血脂、防治糖尿病、強(qiáng)化肝臟機(jī)能、治療燒燙傷等,而且還具有許多高聚殼聚糖所不具備的生理活性和功能性質(zhì),如保濕性、抗腫瘤活性、調(diào)節(jié)腸道菌群、增強(qiáng)免疫力、抵抗微生物感染、促進(jìn)止血以及誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗毒素等諸多作用。因此,如何有效的通過一系列物理和化學(xué)方法制備低分子量的殼聚糖,日益受到人們的關(guān)注[2]

18、。低分子殼聚糖不僅在醫(yī)學(xué)方面具有廣泛應(yīng)用，在生物工程﹑食品﹑化妝品﹑農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域都已得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　1.1 殼聚糖降解的意義</p><p>　　由于低聚殼聚糖無毒，無污染等作用，原料來源豐富，并具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)；（1）溶解度高；（2）易被吸收利用；（3）無抗原性；（4）在宿主體內(nèi)較弱的積累。如前所述，低聚殼聚糖在藥物，食品等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，因此，其開發(fā)前景十分廣闊。

19、但因?yàn)槲覈壳把趸到庋芯枯^多，H2O2對(duì)食品等安全性產(chǎn)生的隱患值得考慮。相信在眾多學(xué)者努力下，殼聚糖能夠?yàn)槿祟悇?chuàng)造更多的幸福。</p><p>　　1.2 殼聚糖的性質(zhì)</p><p><b>　?。?）化學(xué)性質(zhì)</b></p><p>　　殼聚糖的化學(xué)性質(zhì)非?；顫姡砂l(fā)生羥甲基化反應(yīng)、酯化反應(yīng)、氰乙基化反應(yīng)、可以利用氨基與醛反應(yīng)生成堿、與

20、環(huán)氧化物反應(yīng)生成羥乙基化的可溶于水衍生物、引入碳水化合物支鏈的反應(yīng)得到具有梳狀或樹枝狀支鏈的可溶于水的產(chǎn)物。殼聚糖的結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是分子中含有大量—OH和—NH2官能團(tuán)?！狾H和—NH2具有一定的化學(xué)活性，通過這2個(gè)官能團(tuán)可對(duì)殼聚糖進(jìn)行改性，以達(dá)到不同的改性目的。</p><p><b>　?。?）物理性質(zhì)</b></p><p>　　殼聚糖是白色或灰白色無定性、半透

21、明、有珍珠光澤的固體，因原料不同和制備方法不同，相對(duì)分子質(zhì)量也從數(shù)十萬至數(shù)百萬不等，不溶于水和堿溶液，可溶于稀的鹽酸、硝酸等無機(jī)酸和大多數(shù)有機(jī)酸，不溶于稀的硫酸、磷酸。在稀酸中，殼聚糖的主鏈也會(huì)緩慢水解，溶液粘度逐漸降低，所以殼聚糖溶液一般是隨用隨配。</p><p><b>　　（3）生理活性</b></p><p>　　大量的研究表明,用殼聚糖降解制備的平均相對(duì)分

22、子質(zhì)量在5 000~10 000的低聚殼聚糖對(duì)真菌和微生物有一定抑制作用,且這種抑制作用隨著質(zhì)量濃度增加而增強(qiáng)。在探討低聚殼聚糖抗菌活性與結(jié)構(gòu)關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn),其活性與氨基質(zhì)子化程度及相對(duì)分子質(zhì)量有關(guān)。也有學(xué)者推斷,平均相對(duì)分子質(zhì)量在1 500左右的殼聚糖可通過細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi),阻礙遺傳因子從DNA到RNA的轉(zhuǎn)錄過程,抑制細(xì)菌繁殖,從而表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗菌活性[3]。</p><p>　　1.3 殼聚糖降解方法</

23、p><p>　　殼聚糖的降解方法包括許多種類，大體上，可分為物理降解法，化學(xué)降解法，酶解法，復(fù)合降解法4大類?；瘜W(xué)降解法主要包括酸降解法和氧化降解法。</p><p><b>　　1.3.1 酸降解</b></p><p>　　由于糖苷鍵對(duì)酸不穩(wěn)定，所以利用酸（有機(jī)酸或無機(jī)酸）使殼聚糖發(fā)生水解來制備低聚殼聚糖。</p><p&g

24、t;　　現(xiàn)如今常使用的酸是鹽酸。鹽酸中的H+與殼聚糖中的游離的氨基相結(jié)合，使殼聚糖分子之間與分子內(nèi)部氫鍵斷裂，長鏈的糖苷鍵斷裂，生成相對(duì)分子質(zhì)量大小不等的分子片段。但酸降解存在條件不易控制，選擇性較差，分離純化困難，成本高，污染嚴(yán)重等諸多困難。并且產(chǎn)品的分子量分布較寬，均一性差。優(yōu)點(diǎn)是操作簡單。</p><p>　　1.3.2 氧化降解</p><p>　　氧化降解法是近年來研究較多的方法

25、之一。原理是H2O2在酸性（主要為鹽酸和醋酸）或堿性條件下，使殼聚糖主鏈上糖苷鍵發(fā)生氧化而斷裂，得到分子量在1.5萬以下的溶解性好的低聚殼聚糖。使用H2O2降解的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品無毒，易處理，成本低，降解速度快，產(chǎn)品的分子量分布較窄等[4]。缺點(diǎn)是副產(chǎn)物多，有研究表明H2O2降解法存在的另一個(gè)大的問題是降解過程的后期常常伴有褐變反應(yīng)。分析認(rèn)為殼降解過程中發(fā)生了羰氨反應(yīng)。而羰氨反應(yīng)速率與含羰基和氨基的化合物結(jié)構(gòu)有關(guān)，還原糖是這類反應(yīng)的積極參與者

26、，其作用是提供與氨基相作用的羰基[5]。</p><p>　　1.3.3 物理降解</p><p>　　物理方法又包括超聲波法和微波法，以及光降解法這3類。</p><p>　　超聲波法對(duì)殼聚糖降解作用十分明顯，可以得到較為均一的低分子量殼聚糖，同時(shí)降解過程中氨基的含量不變，后處理簡單，污染小，。但缺點(diǎn)是低分子量的水溶性產(chǎn)品收率太低，生產(chǎn)成本過高。</p>

27、;<p>　　γ射線照射下的輻射降解： 殼聚糖在γ射線的照射下可以發(fā)生降解反應(yīng)。真空環(huán)境下的負(fù)壓有助于降解反應(yīng)。輻射降解是無須添加物的固相反應(yīng)， 并且無污染。然而得到分子量5000以下的殼低聚糖產(chǎn)品很困難， 不易進(jìn)行大規(guī)模作業(yè)。有-COO-和-CH2-的生成，氨基含量有變化。殼聚糖產(chǎn)生一些交聯(lián)和岐化反應(yīng)。</p><p>　　光降解：紫外線、可見光和紅外線對(duì)殼聚糖的輻照可以引起光降解反應(yīng)。光降解過程

28、中殼聚糖分子鏈上的乙酰胺基葡萄糖單元發(fā)生脫乙?；磻?yīng)，同時(shí)使β-(1，4)糖苷鍵斷裂，而且降解過程中生成了羰基[6]。</p><p><b>　　1.3.4 酶降解</b></p><p>　　關(guān)于殼聚糖的酶法降解國內(nèi)外已有報(bào)道,目前已發(fā)現(xiàn)30多種可以用來降解殼聚糖的酶。但過去這方面研究主要集中在酶源的選擇與相關(guān)條件的優(yōu)化上,而在如何控制降解得到的寡糖的聚合度方面的

29、報(bào)道很少[7]。</p><p>　　酶降解法與其他降解法相比，其優(yōu)點(diǎn)是降解中無副反應(yīng)，降解條件溫和，降解過程及其降解產(chǎn)物相對(duì)分子質(zhì)量分布容易控制，制備的低聚殼聚糖，生理活性高。缺點(diǎn)是降解酶的價(jià)格昂貴，不易獲得。酶降解法已經(jīng)成為人們主要的研究對(duì)象。</p><p>　　1.4 影響殼聚糖降解的因素</p><p>　　影響殼聚糖降解的因素有很多種，包括溫度﹑酸的種類

30、﹑時(shí)間等一系列條件。在氧化降解中，H2O2等氧化劑的用量也會(huì)影響到殼聚糖降解程度。</p><p>　　溫度在達(dá)到一定值后（根據(jù)文獻(xiàn)參考為70℃），殼聚糖降解程度不再發(fā)生顯著變化，其原因是由于反應(yīng)溫度升高會(huì)使殼聚糖中的鹽鍵、氫鍵逐漸斷裂, 位阻消失, 從而可能使糖苷鍵變得易于斷裂。在有機(jī)酸中，有機(jī)酸對(duì)殼聚糖降解速度的影響可能與下列因素有關(guān): 有機(jī)酸酸性, 酸性大有利于降解進(jìn)行;有機(jī)酸分子與殼聚糖形成鹽鍵, 鹽鍵數(shù)

31、越多, 位阻作用強(qiáng),降解越困難; 有機(jī)酸分子體積, 體積越大, 殼聚糖降解越困難, 因?yàn)轶w積越大, 對(duì)糖苷鍵斷裂的位阻效應(yīng)就越明顯[8]。</p><p>　　反應(yīng)溫度的升高, 反應(yīng)時(shí)間的延長以及過氧化氫用量的增加都有利于降解殼聚糖分子量的降低。分子量分布隨降解溫度升高變寬, 而分子量分布隨反應(yīng)時(shí)間延長和過氧化氫用量增加呈現(xiàn)無規(guī)律變化, 這使得工業(yè)化生產(chǎn)難以控制[9]。</p><p>　

32、　制備殼聚糖溶液的工藝參數(shù)，溶劑種類、濃度、用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間以及殼聚糖的粒度決定著所制殼聚糖溶液的粘度和酸度。</p><p>　　研究發(fā)現(xiàn)溶于稀酸的殼聚糖不單是在存放過程中要降解，在殼聚糖溶液的制備過程中也要降解。所制殼聚糖溶液的性質(zhì)由制備工藝條件對(duì)溶解和降解的約束而定，高酸度、高的反應(yīng)溫度降解反應(yīng)快，制得的殼聚糖溶液粘度低。</p><p>　　殼聚糖溶液的降解存放溫度和存放時(shí)

33、間的影響，存放溫度高降解快，隨存放時(shí)間的增長，開始降解很快，隨后逐漸減慢[10]</p><p><b>　　1.5 展望</b></p><p>　　降解是殼聚糖廣泛應(yīng)用的前提, 殼聚糖的降解方法很多, 各自具有不同的應(yīng)用條件和特點(diǎn), 根據(jù)不同的需要選擇適當(dāng)?shù)慕到夥椒ㄊ侵苽涞头肿恿繗ぞ厶堑年P(guān)鍵。成本低, 工藝簡單, 產(chǎn)品均一, 無污染是殼聚糖降解方法的發(fā)展方向。目前

34、, 由于低分子量殼聚糖價(jià)格比較昂貴, 國內(nèi)僅部分輕工行業(yè)有少量使用, 還不能在所有的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)商品化,這與殼聚糖廣泛的用途和我國豐富的甲殼素資源顯然是不相稱的。研究實(shí)用、高效的降解方法將會(huì)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[11]。</p><p><b>　　2 實(shí)驗(yàn)部分</b></p><p>　　2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑</p><p><

35、;b>　　2.1.1實(shí)驗(yàn)儀器</b></p><p><b>　　表2-1實(shí)驗(yàn)儀器</b></p><p><b>　　2.1.2實(shí)驗(yàn)試劑</b></p><p><b>　　表2-2實(shí)驗(yàn)試劑</b></p><p><b>　　2.2實(shí)驗(yàn)方法<

36、;/b></p><p><b>　　2.2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　采用在鹽酸和醋酸2種不同酸類中滴加雙氧水降解殼聚糖。在改變溫度，時(shí)間，雙氧水用量這3種情況下，分析并討論殼聚糖降解程度。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表如下：</p><p><b>　　表2-3 改變溫度</b></p><p>

37、;　　表2-4 改變雙氧水用量</p><p>　　表2-5改變反應(yīng)時(shí)間</p><p>　　2.2.2 實(shí)驗(yàn)過程</p><p>　　2.2.2.1 在醋酸溶液中的降解反應(yīng)</p><p>　　1）稱取8g殼聚糖，放入三口燒瓶中。</p><p>　　2）在燒瓶中加入配置好的5%的醋酸溶液，攪拌成均一的膠體溶液。&l

38、t;/p><p>　　3）將膠體溶液放入調(diào)好溫度的水浴鍋中，分批加入雙氧水。反應(yīng)4h，反應(yīng)畢。冷卻至室溫。</p><p>　　4）將反應(yīng)液用氫氧化鈉溶液滴加至中性。按一定比例加入到乙醇中，溶液變渾濁，用真空抽濾機(jī)濾出沉淀 ，并洗滌。把沉淀放入蒸發(fā)皿上，放入烘箱中烘干。</p><p>　　2.2.2.2 在鹽酸溶液中的降解反應(yīng)</p><p>

39、　　1）稱取8g殼聚糖，放入三口燒瓶中。</p><p>　　2）在燒瓶中加入配置好的1mol/L鹽酸溶液，攪拌成均一的膠體溶液。</p><p>　　3）將膠體溶液放入調(diào)好溫度的水浴鍋中，分批加入雙氧水。反應(yīng)4h，反應(yīng)畢。冷卻至室溫。</p><p>　　4）將反應(yīng)液用氫氧化鈉溶液滴加至中性。按一定比例加入到乙醇中，溶液變渾濁，用真空抽濾機(jī)濾出沉淀，并洗滌。把沉淀

40、放入蒸發(fā)皿上，放入烘箱中烘干。</p><p>　　2.3 低聚殼聚糖分子量的測定</p><p>　　粘度法是目前測量殼聚糖分子量最常用的方法。測量粘均分子量的步驟為，把所制得的低分子量的殼聚糖烘至恒重，精確稱取0.5g，用0.1mol醋酸（HAc）溶液溶解，定容至50ml。此溶液經(jīng)砂心漏斗過濾，精密量取中間部分濾液10 ml,移入烏氏粘度計(jì)側(cè)管，將粘度計(jì)垂直固定于25±0.0

41、5℃恒溫水浴10min以上，使管內(nèi)溶液溫度與水浴溫度達(dá)到平衡。按公式計(jì)算粘均分子量。 計(jì)算公式： </p><p>　　式中ηr-相對(duì)粘度；</p><p><b>　　ηsp-增比粘度；</b></p><p>　　t-溶液流出時(shí)間（s）；</p><p>　　t0-純?nèi)軇?.1mol醋酸（HAc）溶液流出時(shí)

42、間（s）；</p><p>　　C-溶液濃度（g/ml）</p><p>　　計(jì)算出特性粘度[η]，再用公式[η]=KMa，測量粘均分子量M。</p><p>　　式中：[η]-特性粘度</p><p><b>　　α=0.93；</b></p><p>　　K=1.81×10- 3cm

43、3/g</p><p>　　實(shí)驗(yàn)方法：取一定量殼聚糖溶解于溶劑中,用玻璃漏斗過濾. 用移液管取15ml濾液輕輕注入到潔凈、干燥的烏氏粘度計(jì)粗管內(nèi),將粘度計(jì)垂直固定于25 ℃的水浴中恒溫15min后,用秒表準(zhǔn)確地測定溶劑和不同溶液降解的殼聚糖溶液在烏氏粘度計(jì)中的下落時(shí)間。重復(fù)測定3次,取3次的平均值作為供試液的流出時(shí)間[12]。</p><p>　　1）用0.2mol/L的氯化鈉和0.1mo

44、l/L的醋酸配成溶劑。</p><p>　　2）把上述產(chǎn)物0.2g溶解在200ml配置好的溶劑中。</p><p>　　3）測量不同分子量的殼聚糖的在烏氏粘度計(jì)中的下落時(shí)間，重復(fù)3次，取平均值。</p><p>　　4）計(jì)算殼聚糖的分子量。</p><p><b>　　3 結(jié)果與結(jié)論</b></p><

45、;p>　　3.1 在鹽酸介質(zhì)中的降解反應(yīng)</p><p>　　3.1.1反應(yīng)溫度對(duì)降解反應(yīng)的影響</p><p>　　降解條件為：在鹽酸溶液介質(zhì)中，鹽酸的濃度為1mol/l，取8g的殼聚糖與16mlH2O2，溶解在200ml溶劑中，反應(yīng)時(shí)間為4h，在不同溫度下進(jìn)行降解反應(yīng)。得到的產(chǎn)物用烏氏粘度計(jì)測定分子量，不同分子量的殼聚糖在烏氏粘度計(jì)中下落時(shí)間為t。測得純?nèi)軇?.2mol/L的氯

46、化鈉和0.1mol/L的醋酸）流出時(shí)間為t0 =20.8S。</p><p>　　在雙氧水用量與反應(yīng)時(shí)間一定時(shí)，改變反應(yīng)溫度所得產(chǎn)物的分子量數(shù)據(jù)見表3-1。</p><p>　　表 3-1 反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物分子量的影響</p><p>　　根據(jù)表3-1作圖，可以得到圖3-1</p><p>　　圖3-1 反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物分子量的影響</

47、p><p>　　分析：由圖3-1可以看出，在雙氧水用量與反應(yīng)時(shí)間一定時(shí)，隨著溫度的增加，殼聚糖降解后產(chǎn)物分子量降低。當(dāng)達(dá)到70℃時(shí)降解趨于穩(wěn)定，分子量變化逐漸縮小。證明70-80℃為殼聚糖降解的最佳溫度。</p><p>　　3.1.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)降解反應(yīng)的影響</p><p>　　降解條件為：在鹽酸溶液介質(zhì)中，鹽酸的濃度為1mol/l，取8g的殼聚糖與16mlH2O2

48、，溶解在200ml溶劑中，反應(yīng)溫度為60℃。在不同反應(yīng)時(shí)間下降解。得到的產(chǎn)物用烏氏粘度計(jì)測定分子量，不同分子量的殼聚糖在烏氏粘度計(jì)中下落時(shí)間為t。測得純?nèi)軇?.2mol/L的氯化鈉和0.1mol/L的醋酸）流出時(shí)間為t0 =20.8S。</p><p>　　在雙氧水用量與反應(yīng)溫度一定時(shí)，改變反應(yīng)時(shí)間所得產(chǎn)物的分子量數(shù)據(jù)見表3-2。</p><p>　　表3-2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物分子量的影響

49、</p><p>　　根據(jù)表3-2作圖，可以得到圖3-2</p><p>　　圖3-2反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物分子量的影響</p><p>　　分析：由圖3-2可以看出，在雙氧水用量與反應(yīng)溫一定時(shí)，隨著反應(yīng)時(shí)間增加，殼聚糖降解后產(chǎn)物分子量逐步降低，但降低程度不是很大。證明時(shí)間對(duì)殼聚糖降解影響較小。</p><p>　　3.1.3 雙氧水用量對(duì)降解反應(yīng)的

50、影響</p><p>　　降解條件為：在鹽酸溶液介質(zhì)中，鹽酸的濃度為1mol/l，取8g的殼聚糖溶解在200ml溶劑中，反應(yīng)溫度為60℃，反應(yīng)時(shí)間4h，在不同雙氧水用量下降解。得到的產(chǎn)物用烏氏粘度計(jì)測定分子量，不同分子量的殼聚糖在烏氏粘度計(jì)中下落時(shí)間為t。測得純?nèi)軇?.2mol/L的氯化鈉和0.1mol/L的醋酸）流出時(shí)間為t0 =20.8S。</p><p>　　在反應(yīng)時(shí)間與反應(yīng)溫度一

51、定時(shí)，改變雙氧水用量所得產(chǎn)物的分子量數(shù)據(jù)見表3-3。</p><p>　　表3-3雙氧水用量對(duì)產(chǎn)物分子量的影響</p><p>　　根據(jù)表3-3作圖，可以得到圖3-3</p><p>　　圖3-3雙氧水用量對(duì)產(chǎn)物分子量的影響</p><p>　　分析：由圖3-3可以看出，在反應(yīng)時(shí)間與反應(yīng)溫一定時(shí)，隨著雙氧水用量的增加，殼聚糖降解后產(chǎn)物分子量降

52、低，且有顯著變化。當(dāng)雙氧水用量在8-12ml時(shí)，降解程度緩慢。隨著用量的增加，降解后產(chǎn)物分子量迅速降低。證明雙氧水用量多少對(duì)殼聚糖降解有很大作用。</p><p>　　小結(jié)：由以上三圖可以看出，在以鹽酸為反應(yīng)介質(zhì)時(shí)，時(shí)間、溫度、雙氧水用量對(duì)殼聚糖降解均產(chǎn)生影響，但雙氧水對(duì)殼聚糖降解影響最大，反應(yīng)時(shí)間影響最小。</p><p>　　3.2 在醋酸介質(zhì)中的降解反應(yīng)</p><

53、;p>　　3.2.1反應(yīng)溫度對(duì)降解反應(yīng)的影響</p><p>　　降解條件為：以5%醋酸溶液為介質(zhì)，取8g的殼聚糖與16mlH2O2，溶解在200ml溶劑中，反應(yīng)時(shí)間為4h，在不同溫度下進(jìn)行降解反應(yīng)。得到的產(chǎn)物用烏氏粘度計(jì)測定分子量，不同分子量的殼聚糖在烏氏粘度計(jì)中下落時(shí)間為t。測得純?nèi)軇?.2mol/L的氯化鈉和0.1mol/L的醋酸）流出時(shí)間為t0 =20.8S。</p><p&g

54、t;　　在雙氧水用量與反應(yīng)時(shí)間一定時(shí)，改變反應(yīng)溫度所得產(chǎn)物的分子量數(shù)據(jù)見表3-4。</p><p>　　表3-4反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物分子量的影響</p><p>　　根據(jù)表3-4作圖，可以得到圖3-4</p><p>　　圖3-4反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物分子量的影響</p><p>　　分析：由圖3-4可以看出，在雙氧水用量與反應(yīng)時(shí)間一定時(shí)，隨著反應(yīng)溫度增加

55、，殼聚糖降解后產(chǎn)物分子量迅速降低。降解程度大于在鹽酸為溶劑時(shí)的講解程度。</p><p>　　3.2.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)降解反應(yīng)的影響</p><p>　　降解條件為：以5%醋酸溶液為介質(zhì)，取8g的殼聚糖與16mlH2O2，溶解在200ml溶劑中，反應(yīng)溫度為60℃。在不同反應(yīng)時(shí)間下降解。得到的產(chǎn)物用烏氏粘度計(jì)測定分子量，不同分子量的殼聚糖在烏氏粘度計(jì)中下落時(shí)間為t。測得純?nèi)軇?.2mol/L

56、的氯化鈉和0.1mol/L的醋酸）流出時(shí)間為t0 =20.8S。</p><p>　　在雙氧水用量與反應(yīng)溫度一定時(shí)，改變反應(yīng)時(shí)間所得產(chǎn)物的分子量數(shù)據(jù)見表3-5。</p><p>　　表3-5反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物分子量的影響</p><p>　　根據(jù)表3-5作圖，可以得到圖3-5。</p><p>　　圖3-5反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物分子量的影響</p&

57、gt;<p>　　分析：由圖3-5可以看出，在雙氧水用量與反應(yīng)溫一定時(shí)，隨著反應(yīng)時(shí)間增加，殼聚糖降解后產(chǎn)物分子量逐步降低。降解程度大于在鹽酸為溶劑時(shí)的講解程度。</p><p>　　3.2.3 雙氧水用量對(duì)降解反應(yīng)的影響</p><p>　　降解條件為：在鹽酸溶液介質(zhì)中，鹽酸的濃度為1mol/l，取8g的殼聚糖溶解在200ml溶劑中，反應(yīng)溫度為60℃，反應(yīng)時(shí)間4h，在不同雙氧

58、水用量下降解。得到的產(chǎn)物用烏氏粘度計(jì)測定分子量，不同分子量的殼聚糖在烏氏粘度計(jì)中下落時(shí)間為t。測得純?nèi)軇?.2mol/L的氯化鈉和0.1mol/L的醋酸）流出時(shí)間為t0 =20.8S。</p><p>　　在反應(yīng)時(shí)間與反應(yīng)溫度一定時(shí)，改變雙氧水用量所得產(chǎn)物的分子量數(shù)據(jù)見表3-6。</p><p>　　表3-6雙氧水用量對(duì)產(chǎn)物分子量的影響</p><p>　　根據(jù)表

59、3-6作圖，可以得到圖3-6</p><p>　　圖3-6 雙氧水用量對(duì)產(chǎn)物分子量的影響</p><p>　　分析：由圖3-6可以看出，在反應(yīng)時(shí)間與反應(yīng)溫一定時(shí)，隨著雙氧水用量的增加，殼聚糖降解后產(chǎn)物分子量降低。降解程度大于在鹽酸為溶劑時(shí)的降解程度。</p><p>　　小結(jié)：由以上三圖可以看出，在以醋酸為反應(yīng)介質(zhì)時(shí)，時(shí)間、溫度、雙氧水用量對(duì)殼聚糖降解均產(chǎn)生影響，且

60、3種條件下影響程度差距很小。3種條件下降解程度也比在鹽酸中降解程度大。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　（1）在雙氧水用量與反應(yīng)時(shí)間一定時(shí)，隨著溫度的增加，殼聚糖降解后產(chǎn)物分子量降低。當(dāng)達(dá)到70℃時(shí)降解趨于穩(wěn)定，分子量變化逐漸縮小。證明70-80℃為殼聚糖降解的最佳溫度。</p><p>　　（2）在雙氧水用量與反

61、應(yīng)溫一定時(shí)，隨著反應(yīng)時(shí)間增加，殼聚糖降解后產(chǎn)物分子量逐步降低，但降低程度不是很大。證明時(shí)間對(duì)殼聚糖降解影響較小。</p><p>　?。?）在反應(yīng)時(shí)間與反應(yīng)溫一定時(shí)，隨著雙氧水用量的增加，殼聚糖降解后產(chǎn)物分子量降低，且有顯著變化。當(dāng)雙氧水用量在8-12ml時(shí)，降解程度緩慢。隨著用量的增加，降解后產(chǎn)物分子量迅速降低。證明雙氧水用量多少對(duì)殼聚糖降解有很大作用。</p><p>　?。?）在雙氧

62、水用量與反應(yīng)時(shí)間一定時(shí)，隨著反應(yīng)溫度增加，殼聚糖降解后產(chǎn)物分子量迅速降低。降解程度大于在鹽酸為溶劑時(shí)的講解程度。</p><p>　?。?）在雙氧水用量與反應(yīng)溫一定時(shí)，隨著反應(yīng)時(shí)間增加，殼聚糖降解后產(chǎn)物分子量逐步降低。降解程度大于在鹽酸為溶劑時(shí)的講解程度。</p><p>　　（6）在反應(yīng)時(shí)間與反應(yīng)溫一定時(shí)，隨著雙氧水用量的增加，殼聚糖降解后產(chǎn)物分子量降低。降解程度大于在鹽酸為溶劑時(shí)的降解

63、程度。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 鐘建業(yè), 吳成業(yè).幾種殼聚糖降解方法探討[J].福建：福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，2008.9，(3)；65-69.</p><p>　　[2] 李紅，高德玉.殼聚糖降解技術(shù)[J] .《化學(xué)工程師》.2008年第03期.</p><p>　　

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