异相体系中低分子量壳聚糖的制备

异相体系中低分子量壳聚糖的制备青岛科技大学本科毕业设计（论文）⑥清洗黏度计，最后用蒸馏水冲净放入烘箱烘干。注意事项：（1）恒温水浴的温度对粘度测定影响很大，要求水浴温度波动在±0.05℃之内，同时恒温水浴槽内各位置的水温应均匀一致。（2）实验中，壳聚糖溶液的稀释是直接在黏度计中进行的，因此每加入一次溶剂都要充分混合溶液，并抽洗黏度计的E球和G球，使黏度计各处浓度相等。（3）乌氏粘度计必须垂直固定于恒温水浴中，实验过程中不要使其振动和拉动，否则影响流速，造成测定结果的误差。（4）溶液加入时要将移液管伸入A管内深处，以免壳聚糖溶液粘在管壁上，导致稀释时浓度不准。2.1.4结果与分析表2-1浓度时间对应表Tab.2-1Theconcentration-timetablet1t2t3t均c1212.84212.88212.50212.74c2193.01193.40193.63193.35c3172.59172.22172.60172.47c4152.28152.15152.25152.23c5115.71115.31115.76115.59表2-2数据处理Tab.2-2dataprocessingc1c2c3c4c0c/g·100ml-10.0700.0590.0450.031t/s212.74193.35172.47152.23115.59ηr1.8401.6731.4921.317lnηr0.6100.5140.4000.275ηsp0.8400.6730.4920.317ηsp/c1200.601140.081093.431022.31lnQUOTEηr/c871.42871.88889.21888.04ηsp/cQUOTE对c、lnηr/c对c作图如下：图2-2ηsp/c-c、lnηr/c–cFig.2-2ηsp/c-c、lnηr/c–c由图中数据得：[η]=（891.34+903.72）÷2QUOTE=897.53ml/gK=1.424×10-3ml/g、α=0.9610994782.2端基法测低聚壳聚糖分子量2.2.1实验原理端基分析法具有方法简便、设备简单、重复性较好且准确性较高等特点，其所测相对分子质量为数均相对分子质量。根据显色试剂的不同，端基分析法又具体分为Elson-Morgan法、Imoto法、苯酚-硫酸法和DNS法等。其中Elson-Morgan法操作繁琐且回收率低，不适用于氨基糖与乙酰氨基糖混合的体系；苯酚-硫酸法显色较浅，灵敏度低；DNS法有较好的显色效果，但此法的灵敏度略低；Imoto法的显色效果较好，可用于测定氨基糖与乙酰氨基糖混合的体系，且灵敏度较高，稳定性好，重复性好。本文实验我们采用Imoto法，其原理是：利用铁氰化钾的氧化性及水溶液呈现稳定黄色的性质，在一定条件下，让水溶性壳聚糖与铁氰化钾溶液起反应，生成亚铁氰化钾从而使溶液褪色，其褪色程度与还原糖的含量呈线性关系。借助分光光度计测定反应后溶液的吸光度，并与标准曲线进行比对，根据计算公式计算出水溶性壳聚糖的相对分子质量。我们选用0.01%的盐酸氨基葡萄糖溶液作为标准物绘制标准曲线。水溶性壳聚糖的数均相对分子质量的计算公式如下：式中，c1、V1分别为水溶性壳聚糖的浓度和体积，g/ml、ml；c2、V2分别为盐酸氨基葡萄糖溶液的浓度和体积，g/ml、ml；M1为盐酸氨基葡萄糖的相对分子质量，为216.5g/mol。我们采取多次测定求平均值的方法，即在一次测定实验中，向比色管中移取不同体积的相同壳聚糖溶液，使其与等量的铁氰化钾进行反应，测定不同体积壳聚糖溶液对应的吸光度，继而计算出相应的相对分子质量，再求取相对分子质量的平均值作为该粉壳聚糖的相对分子质量。端基分析法要保证铁氰化钾相对于壳聚糖过量。2.2.2材料与仪器（1）实验材料：产物壳聚糖（烘干至衡重）；铁氰化钾（分析纯，天津市巴斯夫化工有限公司）；无水碳酸钠（分析纯，天津市巴斯夫化工有限公司）；盐酸氨基葡萄糖（生化试剂，国药集团化学试剂有限公司）；蒸馏水（2）实验仪器：721可见分光光度计（上海菁华科技仪器有限公司）；0.5cm比色皿；5mL具塞比色管5支；电阻炉1台；电子天平1台；1mL、2mL移液管各1支；秒表1块2.2.3实验方法（1）K3Fe(CN)6标准色液的配制：分别准确称取一定量干燥的K3Fe(CN)6和一定量干燥的Na2CO3,加水溶解并定容至250mL,转移至棕色瓶中备用。（2）壳聚糖溶液的配制：准确称取适量干燥至衡重的产物壳聚糖，加水溶解后定容至100mL,用玻璃砂芯漏斗过滤，取滤液备用。（3）标准溶液的配制：用电子天平准确称取适量盐酸氨基葡萄糖，加蒸馏水稀释并定容至100mL，备用。（4）标准曲线的绘制：用移液管分别移取0.4、0.6、0.8、1.0、1.2mL的一定浓度的盐酸氨基葡萄糖溶液于具塞比色管中，各加入3ml的0.1%K3Fe(CN)6标准色液，加蒸馏水稀释至5mL，摇匀，具塞置于沸水浴中加热15min，反应结束后用冷水迅速冷却至室温，在420nm波长下用分光光度计测其吸光度。以吸光度对相应的基准物溶液的体积作图，绘制标准曲线。（5）产物壳低聚糖溶液吸光度的测定：用移液管分别移取0.4、0.6、0.8、1.0、1.2mL体积的壳低聚糖溶液至5.0mL具塞比色管中，各加入3mL0.1%K3Fe(CN)6标准色液，加蒸馏水稀释至5mL，摇匀，具塞置于沸水浴中加热15min，反应结束后用冷水迅速冷却至室温，在420nm波长下用分光光度计测其吸光度。（6）产物壳低聚糖数均分子质量的计算由标准曲线上查出壳低聚糖样品溶液的吸光度所对应的基准物溶液的体积，按下式计算出壳低聚糖样品的数均分子质量。式中，c1、V1分别为水溶性壳聚糖的浓度和体积，g/ml、ml；c2、V2分别为盐酸氨基葡萄糖溶液的浓度和体积，g/ml、ml；M1为盐酸氨基葡萄糖的相对分子质量，为216.5g/mol。2.2.4结果与分析（1）标准曲线的绘制表2-3：盐酸氨基葡萄糖的浓度和吸光度Tab.2-3Glucosaminehydrochloride’sconcentrationanditsabsorbanceV/ml0.40.60.81.01.2A0.6040.5210.4370.3750.284图2-3：盐酸氨基葡萄糖溶液的标准曲线Fig.2-3Standardcurveofglucosaminehydrochloride（2）产物壳低聚糖溶液的吸光度和数均相对分子质量表2-4低聚壳聚糖的体积对应的吸光度和相对分子质量Tab.2-4Correspondingabsorbanceandrelativemolecularmassofdifferentvolumesofchitosanoligosaccharide V/ml0.40.60.81.01.2A0.5020.3700.2500.1660.087Mn13861399137413121240由上表数据计算产物低聚壳聚糖的平均数均分子质量为：实际上，降解所得到的低聚壳聚糖是一组聚合度不等的混合物，其相对分子质量具有一定的分布范围。2.3酸碱滴定法测壳聚糖脱乙酰度2.3.1实验原理脱乙酰度(degreeofdeacetylation,缩写为DD)定义为脱去乙酰基的葡萄糖单元数占总的葡萄糖单元数的百分数。脱乙酰度是甲壳素/壳聚糖最基本的结构参数之一。无论甲壳素/壳聚糖的生产、研究或应用都少不了脱乙酰度的测定。壳聚糖中的氨基含量对其溶解性能、结晶度、黏度、离子交换能力、絮凝性能、与氨基相关的化学反应能力等物化性质都有着重大影响。因此，脱乙酰度是表征壳聚糖质量和进行产品开发的一项重要指标，准确测定脱乙酰度是壳聚糖研究和应用领域中的一个十分重要的基础工作。本文采用酸碱滴定法测定壳聚糖原料及降解所得低聚物产物的脱乙酰度，其测定原理为壳聚糖的自由氨基呈现碱性，可以与H+定量地发生质子化反应，形成壳聚糖的胶体溶液，溶液中游离的H+用碱反滴定，可计算出壳聚糖中自由胺基的含量，又因为自由胺基的含量与脱去的乙酰基相对应，则可得出脱掉乙酰基的含量；该反应的等当点约在pH=4.2左右。脱乙酰度的计算公式如下：式中，c1—HCl标准溶液的浓度，mol/L；c2—HCl标准溶液的浓度，mol/L；V1—加入的HCl标准溶液的体积，mL；V2—加入的NaOH标准溶液的体积，mL；m—扣除含水后样品的质量，g；0.016—与1mL1.0mol/LHCl标准溶液或NaOH标准溶液相当的-NH2的质量，g；203—脱乙酰度为0时壳聚糖残基的平均相对分子质量，g/mol；16—-NH2的相对分子质量，g/mol；42—-COCH3的相对分子质量，g/mol滴定过程中的指示剂，一直采用传统甲基橙作为指示剂。甲基橙为指示剂酸碱滴定法精密度优于4.3%，但在胶体滴定中从红至橙的变色不如在真溶液中灵敏，从而使终点难判断造成较大的误差，同一个人在不同时间，对同一个样品也会有2%-4%的误差。黏度较大的样品在临近终点时局部碱浓度过高，会有壳聚糖析出。要等沉淀再溶解需要较长时间，从而会回色而难于判断终点。样品含有碱性残留物也会使测定结果产生较大偏差。如果采用不同比例混配的甲基橙-溴甲酚绿和甲基橙-苯胺蓝混合指示剂,分析结果发现:甲基橙-溴甲酚绿利用两种指示剂变色时颜色的互补，终点较明显。甲基橙-苯胺蓝则是利用一种惰性染料衬托一种指示剂颜色的变化，特别是甲基橙：苯胺蓝=1:2（V/V）的混合指示剂，颜色变化从紫红到蓝绿，变色较灵敏，该方法已成为农业部颁布的中国水产行业标准方法。该法对中、高脱乙酰度壳聚糖可以很好的测定其脱乙酰度值，但是在测定低脱乙酰度壳聚糖时，终点颜色变化不明显，重现性差，误差较大。另外，苯胺蓝有毒，易造成环境污染和人体危害，使用时应做好防护措施。本文实验采用甲基橙-苯胺蓝（1:2,V/V）混合指示剂。酸碱滴定法测定壳聚糖的脱乙酰度，要注意溶解时间不宜过长，否则会使壳聚糖降解链断裂，一般来讲壳聚糖的脱乙酰度越高，溶解越快。溶解后的壳聚糖若黏度较大，会影响滴定终点的判断，可以加水稀释[25]。总体上来说，酸碱滴定法操作简单，易于实现，但是准确度较仪器分析法要低。终点辨色困难是导致误差的主要原因，若要求精确测量，该方法是不太可取的。在本次实验中，我们采用无水碳酸钠作为标定盐酸的基准物质，草酸作为标定氢氧化钠的基准物质。2.3.2材料与仪器(1)实验材料：壳聚糖（生化试剂，济南海得贝生物制药）；产物壳聚糖（烘干至衡重）；36-38%盐酸（分析纯，烟台三和化学试剂有限公司）；氢氧化钠（分析纯，天津市广成化学试剂有限公司）；无水碳酸钠（分析纯，天津市巴斯夫化工有限公司）；草酸（分析纯，天津市永大化学试剂有限公司）；甲基橙（天津市巴斯夫化工有限公司）；水溶苯胺蓝（中国上海标本模型厂）；酚酞（分析纯，天津市登科化学试剂有限公司）；无水乙醇（分析纯，天津市广成化学试剂有限公司）；蒸馏水(2)实验仪器：25mL酸式滴定管与碱式滴定管各1支；1、2、10mL移液管各1支；100、250、500mL容量瓶各2只；试剂瓶3只；HJ-4多头磁力搅拌器（金坛市双捷实验仪器厂）；洗耳球；量筒；铁架台；电子天平2.3.3实验方法(1)指示剂的配置：①0.1%甲基橙指示剂（变色范围为3.1-4.4）的配置：称取0.1g甲基橙,用蒸馏水充分溶解并定容至100mL,摇匀，转移至棕色试剂瓶中备用；②酚酞指示剂（变色范围为8-10）的配置：配成0.5%的醇水溶液，称取0.5g酚酞先溶于60mL乙醇中，再用蒸馏水定容至100mL,摇匀，转移至试剂瓶中备用；③0.1%苯胺蓝指示剂的配置：称取0.1g苯胺蓝,用蒸馏水充分溶解并定容至100mL,摇匀，转移至棕色试剂瓶中备用；④甲基橙-苯胺蓝混合指示剂的配置：按体积比为1:2将已经配置好的0.1%甲基橙和苯胺蓝指示剂混匀，备用。(2)标准溶液的配置：①HCl标准溶液的配置：用5mL移液管量取4.2mL一定体积的浓盐酸，用少量蒸馏水进行稀释，后用蒸馏水定容至500mL容量瓶中，摇匀备用。②NaOH标准溶液的配置：迅速用小烧杯（非称量纸，因其具有腐蚀性）称取一定质量的NaOH固体颗粒，用一定量的蒸馏水溶解，再用蒸馏水定容至500mL容量瓶中，摇匀，转移至带有橡胶塞的试剂瓶中，备用。(3)标准溶液的标定①HCl标准溶液的标定：取适量无水碳酸钠固体，于270-300℃下加热1小时，置于干燥器中冷却；准确称量适量冷却后的无水碳酸钠各三份,分别置于三只编好号码的锥形瓶中，各加入30ml蒸馏水溶解充分，再各滴加1滴甲基橙试剂，在磁力搅拌下分别用配置好的HCl标准溶液进行滴定，待溶液由黄色变为橙色时结束滴定，记录下每份消耗HCl标准溶液的体积；另外，做一份不含有无水碳酸钠的空白对照实验。②NaOH标准溶液的标定：准确称量适量草酸固体各三份，分别置于三只编好号码的锥形瓶中，各加入30mL蒸馏水溶解充分，再各滴加1滴酚酞试剂，在磁力搅拌下分别用配置好的NaOH标准溶液进行滴定，待溶液由无色变为淡粉色且30s内不退色时结束滴定，记录下每份消耗NaOH标准溶液的体积；另外，做一份不含有草酸的空白对照实验。(4)原料壳聚糖脱乙酰度的测定：准确称量适量经干燥至衡重的原料壳聚糖各三份，分别置于4只编好号码的锥形瓶中，各加入50mLHCl标准溶液,室温下磁力搅拌1小时，使其反应完全；加入0.1%甲基橙-苯胺蓝（1:2，V/V）混合指示剂7-8滴,在磁力搅拌下用NaOH标准溶液滴定过量的HCl,当溶液颜色由紫红变为蓝绿时即达到滴定终点。根据到达滴定终点时消耗的NaOH的体积,计算壳聚糖的脱乙酰度值。(5)产物壳聚糖脱乙酰度的测定：准确称量适量经干燥至衡重的产物壳聚糖各三份，分别置于三只编好号码的锥形瓶中，各加入25mLHCl标准溶液,室温下磁力搅拌1小时，使其反应完全；加入0.1%甲基橙-苯胺蓝（1:2，V/V）混合指示剂4-5滴,在磁力搅拌下用NaOH标准溶液滴定过量的HCl,当溶液颜色由紫红变为蓝绿时即达到滴定终点。根据到达滴定终点时消耗的的体积,计算壳聚糖的脱乙酰度值。(6)注意事项：用盐酸溶解壳聚糖时温度不能过高，以免发生壳聚糖主链的降解，一般在室温下溶解；另外，原料壳聚糖的黏度大，溶于盐酸后形成胶体溶液，滴定中变色较不敏锐，故应在接近滴定终点时放慢滴定速度。2.3.4结果与分析（1）原料壳聚糖①HCl标准溶液的浓度：表2-5实验数据记录Table2-5TheexperimentaldatarecordmNa2CO3/g0.10620.10640.1064VHCl/mL21.1621.1721.12HCl标准溶液的浓度:0.0949mol/L②NaOH标准溶液的浓度：表2-6实验数据记录Table2-6Theexperimentaldatarecordm草酸/g0.12600.12590.1261VNaOH/mL21.0621.0521.07NaOH标准溶液的浓度CNaOH:0.0950mol/L③原料壳聚糖的脱乙酰度：表2-7实验数据记录与处理Table2-7Theexperimentaldatarecordingandprocessingm壳聚糖/g0.62560.62550.62500.6250VNaOH/mL17.0617.1617.0717.15DD/%83.7783.5783.8283.65（2）产物低聚壳聚糖的脱乙酰度：进行产物壳聚糖的脱乙酰度测定时，重新配置了HCl标准溶液和NaOH标准溶液，其中，HCl标准溶液的浓度为0.0936mol/L，NaOH标准溶液的浓度为0.0951mol/L。表2-8产物壳聚糖的脱乙酰度Table2-8Degreeofdeacetylationofoligochitosanm壳聚糖/g0.19960.19980.19950.1999VNaOH/mL20.6620.6120.6820.67DD/%30.1430.4930.0030.02求取产物壳聚糖脱乙酰度的平均值：2.4异相体系中最优降解条件的确定壳聚糖的降解是一个多因素影响的反应，各影响因素的综合作用使得控制壳聚糖的降解条件比较困难。本论文的核心内容即是对影响壳聚糖降解的各因素作综合的测试，优选出合适的壳聚糖降解条件。2.4.1实验原理过氧化氢氧化降解壳聚糖具有反应速度快、产率高、反应物无毒、易处理、成本低、对环境友好，易于实现工业化生产等优点，是目前研究和生产应用最多的一种降解方法。其反应机理为过氧化氢生成的活性自由基HO·和O2-·作用壳聚糖主链上的β-(1,4)糖苷键使其发生断裂，从而可以得到低分子量壳聚糖。壳聚糖降解的影响因素众多，如原料的D.D.、氧化剂（H2O2）的用量、反应温度、降解时间、催化剂用量等。如果对这些因素的各种条件进行组合，作全面的试验，那么试验的次数将会很多，因此在试验之前对试验进行设计，提高试验效益，是十分必要的。本实验选择了具有代表性的三个因素：H2O2与壳聚糖的用量比R，反应温度T、降解时间t，并对这三个因素做了单因素预实验，为正交实验的实验因素水平的选取提供了依据。本实验确定了催化剂磷钨酸的用量为溶液质量的0.1%。有关单因素实验和正交实验的安排见下表：表2-9单因素实验各因素水平表Table2-9TableoffactorsandlevelsofSinglefactorexperiment水平H2O2用量R反应温度T/℃反应时间t/h114012360335806表2-10正交实验各因素水平表Table2-10Tableoffactorsandlevelsoforthogonalexperiment水平A反应温度T/℃B反应时间t/hCH2O2用量R1400.51255223703.53480542.4.2材料与仪器（1）实验材料：原料壳聚糖（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）；30%过氧化氢（分析纯，江苏强盛功能化学股份有限公司）；冰醋酸（分析纯，天津市永大化学试剂有限公司）；氢氧化钠（分析纯，天津市广成化学试剂有限公司）；无水乙醇（分析纯，天津市广成化学试剂有限公司）；蒸馏水（2）实验仪器：HH-6数显恒温水浴锅1台(常州丹瑞实验仪器设备有限公司)；JJ-1精密增力电动搅拌器1台（常州丹瑞实验仪器设备有限公司)；HJ-4多头磁力搅拌器（金坛市双捷实验仪器厂）1台；旋转蒸发仪（巩义市英峪高科仪器厂）；抽滤瓶2支；循环水泵1台；三口烧瓶1只；布氏漏斗1只；500mL容量瓶2只；5mL、10mL移液管各1支；带铁夹的铁架台；电子天平；pH试纸；量筒2.4.3实验方法(1)NaOH溶液的配置：称取一定质量的NaOH，加水溶解并定容至500mL，摇匀，备用；(2)精确称取一定质量烘干至衡重的壳聚糖，置于三口烧瓶中（壳聚糖尽量不要黏在壁上），按适宜比例加入一定量的蒸馏水，升温至设定温度，加入一定质量浓度的磷钨酸催化剂，按一定R值加入30%H2O2，开启搅拌进行反应，同时开始计时；(3)达到一定时间后关闭搅拌，结束反应，取出三口烧瓶，用已配好的NaOH溶液调节pH到10-11(除去H2O2)，用淀粉碘化钾试纸检测是否还含有H2O2，抽滤得水不溶性壳聚糖；(4)将滤液进行减压浓缩，加入3倍体积的无水乙醇，静置过夜，抽滤得到低分子量水溶性壳聚糖。2.4.4结果与分析2.4.4.1单因素实验表2-11单因素实验数据（低分子量壳聚糖）Table2-11singlefactorexperimentdatasoflowmolecularweightchitosan因素水平1产率%水平2产率%水平3产率%H2O2用量R127.83357.27560.78反应温度T/℃4038.366051.758052.52反应时间t/h144.37354.24651.76图2-4产率随反应温度的变化Fig.2-4Changeofyieldwiththereactiontemperature图2-4表明，随着反应温度的升高，水溶性壳聚糖的产率不断上升，但当温度达到70℃左右时，产率已基本不再增加，且继续升高温度会使产物颜色加深。图2-5产率随降解时间的变化Fig2-5Changeofyieldwiththedegradationtime从图2-5可以看出，当降解时间达到3.5h后，产率已基本不再变化，从而通过延长降解时间已不能使产率大幅提高；而且时间过长也会对产物颜色有一定的影响。图2-6产率随H2O2用量的变化Fig.2-6ChangeofyieldwiththedosageofH2O2图2-6显示，当R=4时产率基本不随R值的增大而提高，当R值增大时可能会对产物脱乙酰度有影响，其影响规律和原因有待进一步研究。2.4.4.2正交实验1、数据处理：表2-12正交实验数据（低分子量壳聚糖）Table2-12Orthogonalexperimentdatasoflowmolecularweightchitosan实验号AH2O2用量RB反应温度T/℃C反应时间t/h产率/%颜色备注11400.5\\\无产物2155229.861409黄色231703.548.651418浅黄色14180533.891464棕色35240242.351709浅黄色162550.547.381672浅黄色17270552.201558棕色382803.560.921487棕色393403.551.551781浅黄色110355561.971460浅黄色1113700.559.381910浅黄色112380257.891291黄色213440566.961792浅黄色1144553.559.831342浅黄色115470256.951492浅黄色1164800.561.301418黄色2实验1由于降解条件过于温和，而几乎没有得到水溶性产物。实验2和4的产率也比较低。由于本实验的原料用量只有2g，产物在转移过程中的损失对产率的影响较大。我们认为，如果参与反应的壳聚糖量足够多，对应的各组实验的产率将会有很大的上升空间。产物的颜色大致分为3个级别，浅黄色、黄色、棕色，相应地我们以1~3的数字来表示产物颜色的深浅。本实验所得到的水溶性低聚壳聚糖分子量在1000~2000之间。2、极差分析表2-13产率的极差分析Tab.2-13RangeanalysisofyieldK1K2K3K41.12572.02852.30792.45041.61031.99042.17182.14001.68231.87052.20952.1502k1k2k3k40.28140.50710.57700.61260.40260.49760.54300.53500.42060.46760.55240.5376极差R0.33120.14040.1170因素主→次H2O2用量R＞反应温度T＞反应时间t优方案R=4，t=3.5h，T=70℃表2-14颜色的极差分析Tab.2-14RangeanalysisofcolorK1K2K3K46855356104668k1k2k3k4221.251.2511.251.52.51.331.51.52极差R0.751.50.67因素主→次反应温度T＞R＞反应时间t优方案R=4，t=0.5h，T=40℃由2-13的极差分析我们得到所考察三个因素对水溶性壳聚糖产率的影响顺序：H2O2与壳聚糖用量比R＞反应温度T＞反应时间t，且得到的最优条件为R=4，T=70℃，t=3.5h。表2-14的极差分析结果表明，反应温度对产物的颜色影响最大，其次是R和t。为了得到浅色产物，其最优条件是R=4，T=40℃，t=0.5h，但影响产率两个重要因素——反应温度和时间都比较小，可以预见，该条件下的降解产率会非常的低。为得到颜色较浅的产物，且又要保持一定的产率，我们可以通过提高影响产物颜色的次要因素来使产率提高。3、确定最优条件反应时间对产物颜色影响相对较小，而对产率有较大影响，故可通过适当延长反应时间来提高低分子量壳聚糖的产率，同时减少对产物颜色的影响。对于反应温度，其对产率和颜色的影响不可调和，高温可得到较高产率，但产物的颜色势必受到影响；若降低温度，则产率也会随之下降。实验结果显示，温度70℃，时间适当时产物颜色仍为浅黄色。综合各个条件对数均相对分子质量、产率以及颜色的影响，确定最优工艺条件如下表所示：表2-15最优工艺条件Table2-15Theoptimalprocesscondition催化剂H2O2用量R反应温度T反应时间t0.1%磷钨酸470℃3.5h注：R为过氧化氢与壳聚糖糖单元的物质的量之比（1）最优条件下降解数据原料壳聚糖的质量：m1=2.0007g产物低聚壳聚糖的质量：m2=1.4217g产率：71.06%分子量:1342颜色：浅黄色（2）分析讨论实验中，产物低聚壳聚糖颜色较佳且取得了较高的收率；分析导致产物损失的原因可能为：限于后处理方法及个人操作水平，不可避免的造成了产物损失，例如，采用乙醇沉淀的方式将低聚壳聚糖沉淀分离，由于乙醇的沉淀能力有限，较低相对分子质量的产物也许未能沉淀下来；抽滤过后需要将产物壳聚糖从滤纸上刮下，这也难免会造成滤纸上有残留的现象等。另外，获得的低聚壳聚糖产物中会存在少量的NaOH、磷钨酸及反应副产物等杂质，要获得高纯度的降解产物，还需要进一步的纯化操作。3.结论与展望我们在查阅资料文献的基础上，对壳聚糖分子量的测量、脱乙酰度的测定以及降解条件的优化做了初步的探索。由于时间仓促，我们所得到的成果十分有限，一些我们认为富有意义的经验和结论现总结如下。3.1结论1、在用黏度法测量壳聚糖分子量时，其适用条件是大分子高聚物。当壳聚糖相对分子质量过小时，壳聚糖溶液在乌氏黏度计中的流出时间随浓度的变化会很小，不仅对人员精确测量时间带来难度，同时在作图时线性度会下降，致使所得到的结果误差较大。2、端基法测量水溶性壳聚糖分子量的准确性还有待进一步探究。由于H2O2是强氧化剂，在反应体系中，其作用不仅是促进糖苷键的断裂，还有可能将壳聚糖末端的还原端氧化。如果是这样，则端基法测量得到的数均分子量就可能与实际值不符。所以对产物进行红外、核磁、质谱分析是非常有必要的。3、预实验的重要性。进行正交实验前，我们首先对各影响因素做了单因素预实验，为合适的因素水平选取奠定了基础。通过预实验不仅能熟悉实验过程，规范实验操作，也为后续实验过程中遇到问题的解决提供了借鉴，使得正交试验结果更具有说服力。4、适量磷钨酸可明显加速壳聚糖的降解，使壳聚糖能更快地降解成为低分子量壳聚糖，操作更简单方便，节省了均相体系中壳聚糖溶解于酸性介质的时间；另外，该工艺还具有催化剂用量少、反应时间短、降解产物分子量低、过氧化氢用量少等优点。5、本实验所得低分子量壳聚糖降解最优条件是：R=4；T=70℃；t=3.5h；在该实验条件下所得到的水溶性低分子量壳聚糖不仅有较高的产率，而且产物的颜色也能控制在较浅的色泽。关于其生理、生化活性的保持有待作进一步的研究。6、本实验所得低分子量壳聚糖的脱乙酰度较低，可能是由于壳聚糖原料的脱乙酰度不是很高，另外，过氧化氢用量较高也有一定影响。其具体原理和影响因素也有待探索。3.2展望低聚壳聚糖以其独特的功能和性质,在工业、农业、医药、抗菌、化妆品、食品、化学催化等方面具有广泛的用途。综合各种积极因素,制备合适的低聚壳聚糖是拓宽壳聚糖广泛应用的前提,低聚壳聚糖的制备方法很多,各自具有不同的制备、应用条件和特点,根据不同的需要选择适当的制备方法是生产低分子量壳聚糖的关键。成本低,工艺简单,产品均一,无污染是壳聚糖制备方法的发展方向。选择最恰当的低聚壳聚糖制备方式进行商业化生产,充分研究和开发我国丰富的甲壳素资源,提高其产品的科学技术含量和附加值,为国民经济建设服务,创造出可观的经济效益和社会效益是每位科研工作者共同努力的方向和目标。国内关于壳聚糖降解的研究也颇多，但多数研究层次较低，重复性工作太多，对于壳聚糖降解的机理研究也不够深入。另一方面，大多数研究还处于实验室阶段，进入工业化生产的为数不多，所以如何实现低聚壳聚糖优化条件下的工业化生产是我们值得不懈发展的方向。可以预见的是，随着人们对壳聚糖降解机理以及降解条件的进一步深入研究，具有高生理活性的低分子量壳聚糖的商业化应用会在不久的将来实现。目录TOC\o"1-2"\h\z1.总论 11.1项目基本情况 11.2可行性研究依据 11.3项目的意义和必要性 21.4技术经济指标 52.项目承担单位的基本情况 82.1项目承担单位 82.2项目负责人 93.市场预测 103.1保健品国内外市场分析 103.2虫草制品市场分析 143.3市场竞争力分析 164.建设地点、建设规模、产品简介 184.1建设地点 184.2产品方案及建设规模 184.3产品简介 185.项目的技术水平和主要特点 195.1产品的技术特点 195.2产品的生产工艺 196.原辅料消耗及外部配套条件落实情况 276.1主要原辅料、包装材料用量 276.2外部配套条件 287.项目建设方案 307.1总图布置 307.2建设内容 317.3土建、公用系统配套 318.环境保护、资源综合利用、节能 328.1环境保护 328.2资源综合利用 368.3节能 379.项目组织机构与人力资源配制 389.1组织机构 389.2劳动定员及人员培训 3910.建设进度计划