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利用深共熔溶劑從甲殼類廢棄物製備幾丁質及其性質分析

學生姓名: 薛棚惠
指導教授: 蔡敏郎
學期: 113
摘  要: 幾丁質是世界上僅次於纖維素的生物聚合物,其具有許多優異的特性,可應用於生醫產業、食品加工、美妝產業、環保產業、農業等領域上。常見的製備幾丁質方法有化學法、生物法和溶劑法。深共熔溶劑(deep eutectic solvents, DES)是溶劑法的一種,其特性為成本低、低毒性、高可生物降解性及可持續性等。因此本文利用不同種類的 DESs,在不同莫耳數比、固液比、溫度、時間下,從甲殼類廢棄物中製備幾丁質,並對所得之幾丁質進行化學組成及物理化學性質分析,最後探討 DES 製備幾丁質之機制。結果顯示使用不同有機酸製備之 DES 均有明顯的去礦物質及蛋白質能力,且最佳之產率及純度分別可達到 48.85%及 87.73%。利用苄基三乙基氯化銨和乳酸形成之 DES 以莫耳數比 1:27、固液比 5%、溫度 120 ℃和時間 6 h 製備之幾丁質有最佳脫礦率及純度,分別為 97.36%和 91.15%,且物理化學性質均與商業幾丁質相似。在三元 DES 中,氯化膽鹼-乳酸-甘油(CCLaGly)表現出優異的萃取能力,相較於二元 DES 之氯化膽鹼-乳酸(CCLA)純度提升了 12%,且結晶度和分子量均與化學法幾丁質相當,此外,DES 組成分之間會形成龐大的氫鍵網絡,並分別與幾丁質、蛋白質和礦物質反應,將蛋白質及礦物質溶出去除,使幾丁質最後被分離出來。使用酸性二元 DES 或改良之三元 DES 可為製備 α-幾丁質產業上提供了環保永續且具成本效益的方法。
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