上海食品級殼聚糖工廠
發(fā)布時間：2024-08-07 02:10:01
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殼聚糖大分子中有活潑的羥基和氨基，它們具有較強的化學(xué)反應(yīng)能力。在堿性條件下，C6上的羥基可以發(fā)生如下反應(yīng)：羥乙基化--殼聚糖與環(huán)氧乙烷進行反應(yīng)，可得羥乙基化的衍生物。羧甲基化--殼聚糖與氯乙酸反應(yīng)便得羧甲基化的衍生物。磺酸酯化--甲殼素和殼聚糖與纖維素一樣，用堿處理后可與二硫化碳反應(yīng)生成磺酸酯。氰乙基化--丙烯腈和殼聚糖可發(fā)生加成反應(yīng)，生成氰乙基化的衍生物。
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殼聚糖溶液的性質(zhì)對其應(yīng)用有重要影響。殼聚糖溶液有其自身特性，也具有高分子化合物溶液的通性。殼聚糖不溶于水、堿以及一般有機溶劑，但是因為殼聚糖結(jié)構(gòu)單元中存在-NH2基團，極易與酸反應(yīng)成鹽，因此，殼聚糖可以溶解在鹽酸、甲酸、乙酸、乳酸、蘋果酸、抗壞血酸等許多稀的無機酸或某共有機酸中，長時間加熱攪拌條件下也能溶解在濃的鹽酸、硝酸、磷酸中。
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殼聚糖在水、乙醇和丙酮中不溶解，在無機酸和酒石酸、水楊酸、抗壞血酸等有機酸及許多稀酸溶液中能溶解。殼聚糖分子中的-NH2，基團在酸性環(huán)境中會被質(zhì)子化形成 NH3+離子，從而在酸性條件下會溶解。而甲殼素的N-乙酰基不能質(zhì)子化所以無溶解性，可見殼聚糖的脫乙酰化度與溶解性關(guān)系密切。脫乙酰化度在50%以下、60%-80%、80%以上的殼聚糖溶解狀態(tài)分別為部分離析溶解于稀醋酸溶液中、呈絮凝態(tài)懸浮于稀醋酸溶液中、以油狀清澈地溶于稀醋酸溶液中，脫乙酰度在50%以下的，肯定不溶于濃度1%的稀酸。由此可見，甲殼素與殼聚糖的差別，僅僅是脫乙酰度不同而已。制備高脫乙酰度的殼聚糖在開發(fā)殼聚糖產(chǎn)品過程中非常重要，因為脫乙酰度可以決定甲殼素的溶解性，也是對其進行化學(xué)修飾功能化改性的前提條件。通常使用的高脫乙酰度中低相對分子質(zhì)量、低黏度的殼聚糖都需要將廠家商品進一步水解、降解處理。
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殼聚糖的活性吸附中心是表面自由氨基，許多無機酸、有機酸和酸性化合物，甚至兩性化合物，都能被殼聚糖吸附結(jié)合。殼聚糖吸附低濃度游離酸的過程遵循甲分子層機制進行。吸附速度隨著吸附介質(zhì)的介電常數(shù)的減小而減慢。殼聚糖一般不溶于堿，但當(dāng)甲殼素在均相條件下脫乙酰基或者將高度脫乙酰化的殼聚糖在均相介質(zhì)中進行乙酰化反應(yīng)，當(dāng)乙酰化度在50%左右時，獲得的水溶性產(chǎn)物能溶于堿性條件。
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殼聚糖的酰化反應(yīng)通過引入不同相對分子質(zhì)量的脂肪族或芳香族酰基進行，所得產(chǎn)物溶解度得到改善，性能也發(fā)生變化。如沒有酰化修飾的殼聚糖分子有序度較差且抗碎強度較低，用碳鏈較短（如C6）的酰氯對殼聚糖分子進行N-酰化修飾，產(chǎn)物表現(xiàn)出較顯著的溶脹性能，使用碳鏈較長（如C6-C16）的酰氯對殼聚糖分子進行N酰化修飾，產(chǎn)物表現(xiàn)出較差的溶脹性能，分子有序度以及抗碎強度得到一定的提高。在乙酸和酸酐或酰氯中進行的酰化反應(yīng)，反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)速率較快、試劑消耗多、分子鏈斷裂較嚴(yán)重。