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利用天然深共熔溶劑從不同原料萃取幾丁質提升廢棄物價值

學生姓名: 彭靈素
指導教授: 蔡敏郎
學期: 111下
摘  要: 幾丁質主要存在於甲殼類動物的殼、昆蟲、真菌等物種中。因其來源廣泛、性質優良而受到各領域研究人員的青睞。此外,其生物相容性、生物降解性、生物活性和可持續性等多種有益特性備受矚目。一般幾丁質的製備方法包含化學法,生物法以及天然深共熔溶劑(NADES)。在化學法處理過程中會使用大量的酸鹼,產生大量廢水,對環境造成較大污染。生物法,如酶處理和微生物處理過程需要大量的時間、高能量和成本,並且不能完全去除礦物質和蛋白質。來自天然成分的 NADES 被認為是“易於生物降解”的溶劑,具有來源廣泛、製備簡單、毒性低、成本低等優點,其在製備幾丁質上具有重要意義。本文利用了多種 NADES 在不同的處理條件下,從不同的原料,即蟹殼(Polybius henslowii),黑水虻(Hermetia illucens)和蝦殼(Solenocera crassicornis),製備幾丁質,並對分離幾丁質的去礦物質和去蛋白質的有效性進行了研究,最後對分離的幾丁質進行表徵,並探討了 NADES 的可回收性。結果顯示,通過混合鹼性氫鍵受體(HBA)和酸性氫鍵供體(HBD)合成酸性 NADESs,或混合酸性 HBA 和鹼性 HBD 合成鹼性 NADESs,可以同時脫礦物質和脫蛋白質實現從昆蟲製備幾丁質。在 120 °C 的溫度下處理蟹殼 2 h,氯化膽鹼蘋果酸和氯化膽鹼乳酸 NADES 都能產生最高純度的幾丁質。在蝦殼中用氯化膽鹼蘋果酸(1:2)在 150 °C下處理 3 h 獲得的純度為 98.6%的 O-蘋果酸-醯化幾丁質。NADES 萃取的幾丁質為 α 型。NADES 可重複使用多達四次。
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