2.8. Источники и способы получения хитозана

Хитин и хитозан обладают рядом уникальных свойств, обуславливающих возможность их широкого применения в различных отраслях промышленности. Развитие производства хитина и хитозана стимулируется не только ценностью их как уникальных биополимеров, но и наличием богатой сырьевой базы различных ракообразных, ростом их промысла, в том числе за счет аквакультуры, а также необходимостью переработки панцирьсодержащих отходов (ПСО) и предотвращения загрязнения окружающей среды. Россия располагает большими сырьевыми ресурсами ракообразных для производства хитозана: антарктический криль (вылов его резко сократился до нескольких тыс.т. в год); креветки и крабы (годовой вылов достигал 80тыс.т): гаммарус озер Западной Сибири (возможные объемы вылова - свыше ЮОтыс.т); тихоокеанский криль Охотского моря; талетриды Черного моря; углохвостая креветка Баренцева моря и др.(Быков В.П.,1995). В последнее время особенно важным фактором стала загрязненность панцирей тяжелыми металлами, ядохимикатами и другими ядовитыми отходами ряда производств. Кроме того, получение хитина из ракообразных может быть рентабельным только при условии одновременного получения всех полезных веществ, которые содержаться в панцире. Перспективными источниками хитинсодержащего сырья, в настоящее время, являются мицелиальные грибы (Fungi), Chidari

a(Нус1го1с1еа), водоросли (диатомовые) и насекомые (личинки мух, куколки шелкопряда и др.) (Феофилова Е.П.,1999).

Хитин в природных материалах всегда присутствует в сочетании с другими веществами, и выделение его в чистом виде основано на удалении сопутствующих ему веществ. В связи с этим при заготовке хитинсодержащего сырья необходимо стремиться к максимальному освобождению его от сопутствующих веществ: белков, липидов, минеральных элементов (Биденко М.С.,1985).

Хитин, являясь нерастворимым полимером, не поддается выделению из панциря напрямую. Для его получения необходимо последовательно отделить белковую и минеральную составляющие панциря, т.е. перевести их в растворимое состояние и удалить. Для получения хитина и его модификаций стандартного качества необходимо исчерпывающее удаление белковой и минеральной составляющих панциря.

В литературе описано достаточно много способов получения хитина, которые можно разделить на две группы:

а) получение хитина из различного сырья химической обработкой (кислотами, щелочами, комплексонами и др.)

б) получение хитина на основе применения ферментных препаратов (Немцев С.В.,1997).

2.9. Основные этапы получения хитозана

Деминерализация - процесс удаления минеральных веществ путем обработки сырья соляной кислотой. Оптимальные параметры процесса: концентрация НС1 - от 1,5 до 6% (в зависимости от вида сырья), соотношение сырья и раствора

HCl - от 1 :(5-6) до 1 :(6-8), продолжительность деминерализации - от 90 до 240 мин. (Сафронова Т.М.,1995).

- Депротеинирование - процесс удаления белковых веществ обработкой раствором гидроксида натрия. Оптимальные параметры процесса: концентрация NaOH - от 1 до 10%, соотношение сырья и раствора NaOH - от 1:3 до 1 :(7-8), продолжительность депротеинирования - от 90 до 180 мин.

Щелочные и кислотные гидролизаты после деминерализации и депротеинирования смешивают, доводят pH до полного осаждения белка и реализуют в виде белковой кормовой пасты, предварительно отделив влагу, или в виде гидролизатов в качестве кормовой добавки для сельскохозяйственных животных.

Деацетилирование - реакция отщепления от структурной единицы хитина - N-ацетил-Д-глюкозамина ацетильной группировки под действием концентрированных растворов гидроксида натрия. Реакция деацетилирования наряду, с отщеплением ацетильных групп сопровождается одновременным разрывом гликозидных связей полимера. Таким образом, хитозан представляет собой полидисперсный по молекулярной массе полимер Д-глюкозамина, содержащий некоторое количество ацетамидных групп (Немцев С.В.,1997). Оптимальные параметры процесса: концентрация NaOH - 45 - 50 %, продолжительность - от 90 до 120 мин.