壳聚糖的开发应用研究 |
| 发布时间：2005-12-30 |
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一. 背景和意义
为节约能源，开发和推广节能、节材项目，中国节能投资公司每年都在全国各地筛选一批节能效果显著的项目予以扶持，使其尽快发挥节能效果，获得经济效益。
本项目由国家海洋局第三海洋研究所根据我国目前国情，并对市场进行调查分析，多次论证后分别经国家海洋局科技司及厦门科委立项并下达，认为有必要开展本项目的开发研究，以填补国内此项技术产品的空白，并被定为“海洋宝”项目，并于1995年被国家计委科技司列入“八五”国家重点科技攻关项目。
福建省海域面积广阔，海洋生物资源达3000余种，但人们利用的种类仅达10%左右。其余的低值和无价值的种类尚待开发利用。改革开放以来，各种水产加工厂在沿海遍布，其加工废弃物量大，仅蟹、虾壳废料就达3000吨/年以上，尤其东山县的水产品加工仅鱿鱼内脏废物每天就达20吨。
本项目由国家海洋局第三海洋研究所，厦门蓝力宝天然产物有限公司共同开发。
二. 主要技术内容
DHA/EPA
本项目综合目前国外的技术状况，采用冷冻——分子蒸馏的方法来精制DHA/EPA。日本在六十年代就采用了分子蒸馏的方法从鱼肝油中制取维生素A，日蒸馏量达6吨鱼肝油。我国近年才开始用分子蒸馏从鱼油中分离DHA/EPA。国家海洋局第三海洋研究所海洋药物开发研究中心于1994年开始采用分子蒸馏法分离DHA/EPA鱼油乙脂，已获得成功。
降膜式高真空分子蒸馏制取DHA/EPA，与目前广泛应用的尿素法相比，具有许多优点。在尿素法中，要先将尿素——乙醇溶液及鱼油加热，乙醇的杂质、尿素、鱼油加热会氧化，氧化产生的红色氧化物进入产品会使产品变成红色。目前浙江的普沱山和江苏无锡化学品厂生产的就是这种产品。而用分子蒸馏，因为是在高度的真空下进行产品的蒸馏（气体及水分在第一级脱气阶段已被去除），且被蒸馏物与热接触时间短，所以鱼油的双链不易被氧化，所得产品透明几近无色。而鱼油制品的有害作用主要是过氧化物（致癌物）。使产品生产与热源接触短，并在氮气保护下进行反应、脱氧（脱气）脱水状态下的高真空降膜式分子蒸馏等手段的运用，是我们保护双链不被氧化、不产生过氧化物，保护消费者利益的手段。
1．采用五级高真空分子蒸馏（目前国内三级），产品质量高，味道小，色泽好。
2．工艺条件选择先进，主辅原料消耗少，与山东厂比较，反应中溶剂消耗少1/3，在蒸馏前增加冷冻技术以除去大量的饱和及低度不饱和脂肪酸，产品得到初步的提纯，使需进行分子蒸馏的量减少，大大提高了蒸馏效果，节省了动力消耗和单位成本。
3．本方法工艺参照目前国内外各生产厂及研究成果经验，从投资效益，规模等因素综合考虑，而采用的最经济、最适当、最有效的工艺。本工艺过程将是目前国内最为先进的生产过程。
4．采用最优化的工艺条件，用溶剂量比原来少一倍。分子蒸馏前进行预提纯化过程，去除大量的饱和脂肪酸使进入分子蒸馏工艺的原料量大大减少，节省能源。
壳聚糖产品
壳聚糖，即可溶性甲壳素，或甲壳胺，商品名Flonac，由蟹、虾等水产加工废弃物提取精制甲壳素后经过脱乙酰基而制取。
壳聚糖生产原料来源丰富。我国每年水产加工业的甲壳废弃物约为三万吨，可制取3000吨的壳聚糖。但我国的生产及应用现状远远未达到。福建仅厦门、漳州、泉州三地区的干品蟹壳年资源量可达3000吨，可制取300吨壳聚糖。
壳聚糖具有许多独特的化学物理性质，根据其酰化、硫酸酯化和氧化、接技与交联、羟乙基化、羟甲基化等反应还可制备成多种用途的产品，而且从氨基多糖的特点出发具有比纤维素更为广泛的用途。对壳聚糖的应用开发研究，自本世纪六十年代以来就十分活跃，近年来国际上更是十分重视对它的深入开发和应用。目前，国际上应用甲壳质及其衍生物制备的海洋生物材料高科技产品不断推出，应用产品已达五百种以上，美国、日本、意大利、挪威、印度和南朝鲜等国相继建立甲壳质/壳聚糖生产厂，其中日本和美国是主要生产国家，同时又是主要的消费国。在日本现在可以买到添加有壳聚糖的饼干、面条、牛奶以及甲壳质系列保健品。通过对甲壳质和壳聚糖进行化学修饰与改性来制备性能独特的衍生物已经成为当今世界应用开发的一个重要方面。壳聚糖被广泛用于制药，感光材料，食品添加剂，作为金属合剂以及被用于食品果蔬的防腐与保鲜；用甲壳质制备的壳聚糖易溶于水，易被吸收，并且具有抗菌，抗肿瘤和提高植物防御能力等功效；在医药工业，可制成吸收性手术缝合线、创可贴、免疫促进剂。利用其物理机械性能，可制成膜状、胶状、粉状物和润滑剂、抗凝血剂、抗胆固醇剂、抗胃炎剂、酶固定化材料、隐形眼镜、透析膜、药物传送载体、人工肾、人工心脏瓣膜、粘膜止血剂、人造皮肤等众多用途产品。其中最吸引人的应用是利用它们的化学或生物活性性能，如细胞结合和细胞活化性能。也正是因为这些特征，使得甲壳质/壳聚糖及其衍生物的应用领域几乎涉及到日常生活的各个方面。特别是当前国际走向现代化时代，工业突飞猛进，可以预言，甲壳质及壳聚糖可望有朝一日将象塑料一样融合进人们的日常生活，成为二十一世纪的支柱产业之一。
然而，关于壳聚糖的规模化生产，目前国内，特别是我国南方迄今尚无出口该产品的生产基地，而国外市场随着对壳聚糖应用开发的长足进步，需求量每年已达2000吨以上，供需缺口较大。根据目前有关方面提供的国际市场情况，今后若干年，仅壳聚糖产品就将有数亿美元的市场。因此，本项目按国际市场需求的产品标准生产壳聚糖，市场存在巨大潜力。产品具备竞争能力，销售不成问题。如在稳定批量生产壳聚糖的基础上，进一步协调应用领域的技术开发需求，则市场前景将更为广阔。壳聚糖对生物和环境安全，无毒副作用。
国家海洋局三所海洋开发研究中心从1989年起进行该项目的研究与应用开发，已生产了三个集装箱出口，并以壳聚糖为原料，开发并小批量生产了喷发胶、护发摩丝、医用超声波耦合剂供应本地区市场，效果甚佳。还以壳聚糖为壁膜材料，作为微胶囊及药品的被膜原料提供给生产厂家。从1991年起，按日本客商的要求，研制出特殊规格的壳聚糖产品，其工艺技术完善合理，处于国内领先水平。
三. 应用情况及开发利用前景
本项目的两种产品正是利用这些水产加工业的废弃物，经过提炼加工制造出高新科技产品，服务于社会造福于人类，净化环境，变废物为宝。因此，具有良好的产业化前景和社会环境效益。, |
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