Федеральне агентство з освіти
державного технічного університету
технологічний інститут
Кафедра хімічної технології
Курсовий проект з дисципліни
«Технологія переробки полімерів»
на тему: «Технологія отримання полісахариду хітозану з хітину, що виділяється з панцирів ракоподібних»
2008р.
Основна частина. 5
1. Технологічний розділ .. 5
1.1. Інформаційний аналіз. 5
Хітин і хітозан. Будова і властивості .. 5
Способи отримання хитозана .. 10
Деацетилюванню хітину. Отримання хитозана .. 11
Сушіння хітозану. Подрібнення і зберігання. 16
Застосування хітину та хітозану .. 17
1.2. Характеристика вихідної сировини, допоміжних матеріалів і готової продукції .. 23
Характеристика сировини .. 23
Характеристика готового продукту .. 25
1.3. Методи дослідження .. 26
Дослідження процесу демінералізації і депротеінірованія 26
1.4. Опис технологічного процесу .. 27
1.5. Основні параметри технологічного процесу .. 31
1.6. Технічна характеристика основного технологічного обладнання .. 31
1.7. Технологічні розрахунки .. 32
Висновок. 34
Список використаної літератури .. 35
До незаперечних достоїнств хитозана відноситься його досконала безпеку для людини та навколишнього середовища: екологічно чистий і цілком розпадається в природних умовах.
Набір корисних властивостей ХТЗ великий завдяки присутності в його структурі великого числа функціональних груп:
Відомо, що основним масштабним сировинним джерелом при промисловому отриманні ХТЗ служать панцирі камчатських крабів. Враховуючи цінність і унікальність цього продукту, а також величезну сферу практичного використання, представляється актуальним пошук інших доступних сировинних ресурсів для виробництва ХТЗ, здатних забезпечити його тоннажний виробництво і знаходити нові області його застосування.
Тому вирішення проблеми створення ефективної технології одержання хітозану з панцирів камчатських крабів і дослідження комплексу його фізико-хімічних характеристик є актуальною задачею.
Хітин - лінійний амінополісахарид, що складається з N-ацетил-2-аміно-2-дезокісі-D-глікопіранозних ланок.
хітин
За хімічною структурою він близький до целюлозі і лише йому поступається за поширеністю в природі. Хітин розчиняється у воді, розбавлених кислотах, лугах, спиртах та інших органічних розчинниках. Він розчинний в концентрованих розчинах соляної, сірчаної і мурашиною кислот, а також у деяких сольових розчинах при нагріванні, але при розчиненні він помітно деполімеризуючу. У суміші диметилацетаміді, N-метил-2-піролідону і хлористого літію хітин розчиняється без руйнації полімерної структури.
Велика довжина і обмежена гнучкість макромолекул є передумовами для утворення биополимерами складних надмолекулярних структур в тканинах живих організмів. Для хітину основним елементом такої структури є фібрили - високоорієнтованих агрегати макромолекул діаметром 25-50 нм, у свою чергу складаються з мікрофібрил діаметром 2,5-2,8 нм. Така структура забезпечує виконання важливою біологічної функції армування (підвищення механічної міцності) містять хітин тканин.
Завдяки регулярності будови полімерного ланцюга хітину формується високоупорядоченная структура, що володіє ознаками, характерними для кристалічного фазового стану полімерів. При цьому кристалічні області структури хітину можуть існувати в трьох кристалографічних (структурних) модифікаціях, що відрізняються розташуванням молекулярних ланцюгів в елементарній комірці кристалітів (явище, відоме під назвою поліморфізму). Так, за допомогою рентгеноструктурного аналізу показано, що молекулярні ланки хітину мають конформацію 4С1.
У залежності від розташування полімерних молекул розрізняють три форми структури хітину - a, b і g. a-хітин є щільно упакований, найбільш кристалічний полімер, в якому ланцюжка розташовуються антипараллельно, він характеризується самим стабільним станом. У b-хітин ланцюжка розташовуються паралельно відносно один одного, а в g-хітин два ланцюжки полімеру спрямовані "вгору" щодо однієї, спрямованої "вниз". b і g-хітин можуть перетворюватися в a-хітин [1].
Специфіка полімерного стану хітину, як і інших високомолекулярних сполук, обумовлює неможливість існування цього полімеру як однофазної системи (повна кристалличность). Однак зміст кристалічних областей у хітин досить велика і складає в залежності від походження і способу виділення 60-85%. При цьому фіксація взаємного розташування макромолекул хітину забезпечується системою внутрішньо - і міжмолекулярних водневих зв'язків: ОН-група у С3 елементарного ланки включена в водневий зв'язок з атомом кисню в циклі сусіднього елементарного ланки; ОН-група у С6 може бути пов'язана водневими зв'язками як внутрішньомолекулярної - з атомом кисню глікозидного зв'язку та (або) атомом азоту ацетамідной групи, так і міжмолекулярної - з ОН-групою у С6 сусідній макромолекули. При цьому остання може утворювати водневі зв'язки з молекулами кристалізаційної води.
Панцир краба і кутикула комах відіграють роль зовнішнього скелета і виконують захисні функції. Хітин, що входить до складу панцира ракоподібних, утворює волокнисту структуру, він пов'язаний з білками за допомогою пептидного зв'язку деацетілірованной аміногрупи з діаміномонокарбоновимі амінокислотами неароматичних будови, маючи вигляд хітин-білкового комплексу (ХБК).
Особливим чином змінюється хітин під дією ферментів в організмі морських крабів. У процесі линьки хітин панцира піддається значному руйнування і подальшого відновлення. Участь у цьому процесі специфічних ферментів сприяє протіканню синтезу і деградації хітину з виключно великою швидкістю. Хітінолітіческіе ферменти мають неоднаковий рівень активності в залежності від фізіологічного стану ракоподібних. У крабів, наприклад, хітинази синтезується постійно, а синтез хітобіази посилюється перед линянням і негайно зменшується після її закінчення. У морських крабів відразу після линьки панцир м'який, еластичний, що складається тільки з ХБК, але з плином часу відбувається його зміцнення за рахунок мінералізації структури ХБК в основному карбонатом кальцію. Ця мінералізація відбувається в більшій чи меншій мірі залежно від виду тварини.
Таким чином, панцир краба побудований з трьох основних елементів - хітину, що грає роль каркаса, мінеральної частини, що надає панциру необхідну міцність і білків, що роблять його живою тканиною. До складу панцира входять також ліпіди, меланіни та інші пігменти. Пігменти панцира ракоподібних представлені, зокрема, каротиноїдами типу астаксантину, астацин і криптоксантину. У кутикулі дорослих комах хітин також ковалентно зв'язаний з білками типу артраподіна і склеротинія, а також великою кількістю меланінового сполук, які можуть становити до 40% маси кутикули. Кутикула комах відрізняється великою міцністю і в той же час гнучкістю завдяки хітин, зміст якого від 30% до 50%. У клітинній стінці деяких фікоміцетов, наприклад в ітрідіевих, хітин виявляється разом з целюлозою. Хітин у грибів, як правило, асоціюється з іншими полісахаридами, наприклад b-1-3-глюканів, у членистоногих він пов'язаний з білками типу склеротинія і меланінами.
Структурний компонент хітину N-ацетил-D-глюкозамін у бактерій, поряд з N-ацетилмурамовой кислотою, є компонентом клітинної стінки. У тваринному світі N-ацетилглюкозамін входить до складу мукополісахаридів (глікозаміноглікани) сполучної тканини (гіалуронової кислоти, хондроїтинсульфатів, гепарину), групових речовин крові та інших глікопротеїнів. Залишок N-ацетил-D-глюкозаміну зазвичай знаходиться на відновленому кінці вуглеводних ланцюгів тварин глікопротеїнів, утворюючи зв'язок вуглевод - білок. Цим пояснюється сумісність хітину та хітозану з живими тканинами. Найбільш поширеним типом зв'язку в тварин глікопротеїну є N-гликозидная зв'язок, утворена залишком N-ацетилглюкозаміну і b-амідній групою аспаргін.
Хітозан є b-(1-4) - 2-аміно-2дезоксі-D-глікополісахарідом, тобто амінополісахарид, отриманим при видаленні ацетільной групи з положення С2 у хітину в результаті обробки його в жорстких умовах розчином лугу, що дозволяє замістити ацетільние групи хітину аміногрупами:
Залежно від джерела сировини і методу отримання молекулярна маса хитозана коливається в межах 3.105 -6 · 105.
Як і хітин, хітозан є аморфно-кристалічний полімер, для якого також характерне явище поліморфізму, причому кількість структурних модифікацій при переході від хітину до хітозану збільшується до 6. Збереження при цьому розмірів елементарної комірки кристаліти вздовж осі макромолекули на рівні відповідної характеристики для хітину (103 нм) свідчить про те, що конформація макромолекул при переході від хітину до хітозану істотно не змінюється. У той же час в процесі деацетилювання хітину помітно зменшується загальна впорядкованість структури (ступінь кристалічності знижується до 40-50%). Зниження ступеня кристалічності може бути обумовлене як аморфізацією структури внаслідок внутрікрісталлітной набухання при деацетилюванню, так і порушенням регулярності будови полімерного ланцюга в разі неповного відщеплення N-ацетільних груп.
На відміну від хітину, отримуваний за його деацетилюванню хітозан розчиняється навіть у розбавлених органічних кислотах, наприклад у водному розчині оцтової кислоти. При цьому для розчинів хітозану, як і інших полімерів, характерна істотна залежність в'язкості від концентрації (при збільшенні концентрації розчину хітозану в 1-2%-ном розчині оцтової кислоти з 2 до 4% в'язкість розчину збільшується приблизно в 30 разів). Поява в кожному елементарному ланці макромолекули вільної аміногрупи надає хітозану властивості поліелектроліту, одним з яких є характерний для розчинів поліелектролітів ефект поліелектролітний набухання - аномального підвищення в'язкості розбавлених розчинів (з концентрацією нижче 1 г / л) при зменшенні концентрації полімеру. Цей ефект є наслідком збільшення ефективного обсягу і асиметрії макромолекул в розчині в результаті відштовхування однойменних зарядів, що виникають при протонировании аміногруп [2,3].
Хітозан є биополимером відносно слабкою основності (рКа ~ 6,5). Він не розчиняється у лужних середовищах, проте його катіонна поліелектролітний природа в кислому середовищі забезпечує взаємодію з негативно зарядженими синтетичними або природними полімерами. Цей катіонний поліамін має високий молекулярний вагу лінійного поліелектроліту, а також володіє в'язкістю від високої до низької. Виявляє хелатні властивості, пов'язує перехідні метали, володіє високою здатністю до хімічної модифікації завдяки наявності реактивних аміно - і гідроксильних груп. Крім того, хітозан є природним биополимером, який біологічно сумісний з тканинами організму, біодеградірует до звичайних компонентів організму (глюкозамін, N-ацетилглюкозамін), нетоксичний, в медицині проявляє себе як гемостатики, бактеріостатики, фунгістатік, імуномодулятор, надає антипухлинні ефект і знижує рівень холестерину [4].
- Хімічна обробка кислотами, лугами, комплексонами та ін;
- Методи біотехнології, застосування ферментних препаратів і протеолітичних бактерій;
- Електрохімічний спосіб.
Транс-розташування в елементарному ланці макромолекули хітину заступників (ацетамідной і гідроксильної груп) у С2 і С3 обумовлює значну гідролітичну стійкість ацетамідних груп, в тому числі і в умовах лужного гідролізу. Тому відщеплення ацетамідних груп вдається здійснити лише в порівняно жорстких умовах - при обробці 40-49%-ним водним розчином NaOH при температурі 110-1400С протягом 4-6 годин. Однак і в цих умовах ступінь деацетилювання (частка відщепилися ацетамідних груп у розрахунку на одне елементарне ланка) не досягає одиниці, тобто не забезпечується кількісне видалення цих груп, зазвичай складаючи 0,8-0,9 [3].
Реакція ТАК супроводжується одночасним розривом глікозидних зв'язків полімеру, тобто зменшенням молекулярної маси, зміною надмолекулярної структури, ступеня кристалічності і т.д. Таким чином, хітозан представляє собою полідисперсний за молекулярною масою полімер D-глюкозаміну, що містить 5-15% ацетамідних груп, а також до 1% груп, з'єднаних з амінокислотами та пептидами [5].
Процес ТАК проводять зазвичай за допомогою концентрованих лугів при підвищених температурах. Першим досвідом отримання хітозану, було сплавлення хітину з твердою лугом при 1800С. Цим способом отримували продукт зі ступенем деацетилювання (СД) 95%, але значно деструктировать (до 20 одиниць).
Найбільш поширене ТАК розчинами лугів 30-50%-ної концентрацій, оскільки воно є більш м'яким. ДА у водних розчинах лугів може забезпечити 100%-ную ступінь деацетилювання при використанні ступеневої процесу і значно менш деструктуруючих хітозан. При отриманні хітозану в зазначених умовах одночасно з реакцією ТАК йде деструкція хітину, тобто розрив його ланцюгів по глікозидних зв'язків, що призводить до зменшення молекулярної маси хітозану та зниження його в'язкості [1,6,7]. Висока стійкість хітину до ТАК пояснюється наявністю водневого зв'язку між карбонільної групою і азотом амідної групи суміжних ланцюжків хітину в міцелярной структурі. Для руйнування цієї, дуже міцного зв'язку, процес ведуть при високій температурі (100-1600С). Зі збільшенням температури навіть при невисокій концентрації лугу (30%) ступінь ТАК досягає майже граничного значення (98%), однак при цьому знижується молекулярна маса, а, отже, і в'язкість розчинів отриманого хітозану. Для збереження молекулярної маси полімеру переважно знижувати температуру обробки хітину [6].
Як вже зазначалося, структура хітину являє собою кристалічну решітку, в зв'язку, з чим ступеня розчинності і набрякання хітину в різних середовищах досить низькі. Ступінь подрібнення хітину перед ТАК важлива для отримання однорідного продукту. Подрібнення хітину полегшує доступ деацетилюється агента всередину структури, завдяки чому досягається рівномірний перебіг процесу ТАК і супроводжує його деструкції. При використанні занадто великих часток хітину процес ТАК проходить не в повній мірі, поверхневі шари таких частинок деацетіліровани більшою мірою, ніж внутрішні. При розчиненні в оцтовій кислоті ці поверхневі шари утворюють розчин, а внутрішні шари часток не повністю деацетілірованние, тільки набухають. Такий неоднорідний по СД хітозан може мати обмежене застосування. У випадку достатньо тонкого подрібнення хітину всі верстви частинок деацетилюється в однаковій мірі, що приводить до отримання однорідного продукту. державного технічного університету
технологічний інститут
Кафедра хімічної технології
Курсовий проект з дисципліни
«Технологія переробки полімерів»
на тему: «Технологія отримання полісахариду хітозану з хітину, що виділяється з панцирів ракоподібних»
2008р.
Зміст
Введення. 3Основна частина. 5
1. Технологічний розділ .. 5
1.1. Інформаційний аналіз. 5
Хітин і хітозан. Будова і властивості .. 5
Способи отримання хитозана .. 10
Деацетилюванню хітину. Отримання хитозана .. 11
Сушіння хітозану. Подрібнення і зберігання. 16
Застосування хітину та хітозану .. 17
1.2. Характеристика вихідної сировини, допоміжних матеріалів і готової продукції .. 23
Характеристика сировини .. 23
Характеристика готового продукту .. 25
1.3. Методи дослідження .. 26
Дослідження процесу демінералізації і депротеінірованія 26
1.4. Опис технологічного процесу .. 27
1.5. Основні параметри технологічного процесу .. 31
1.6. Технічна характеристика основного технологічного обладнання .. 31
1.7. Технологічні розрахунки .. 32
Висновок. 34
Список використаної літератури .. 35
Введення
В даний час природний полісахарид хітозан (ХТЗ) завдяки широкому спектру своїх корисних властивостей знаходить все більш широке застосування в самих різних областях, таких як: текстильна промисловість - при шліхтовке і протиусадочною або водовідштовхувальним обробці тканин; паперова і фотографічна промисловість - для виробництва високоякісних і спеціальних сортів паперу, а також для поліпшення властивостей фотоматеріалів; атомна промисловість - для локалізації радіоактивності і концентрації радіоактивних відходів; медицина - як шовних матеріалів, рано-і ожогозажівляющіх пов'язок, у складі мазей і різних лікувальних препаратів, як ентеросорбент, сільське господарство - для виробництва добрив, захисту насіннєвого матеріалу і сільськогосподарських культур; в харчовій промисловості виконує роль консерванту, освітлювача соків і вин, дієтичного волокна, емульгатора; в якості харчової добавки показує унікальні результати як ентеросорбент; в парфумерії та косметиці входить до складу зволожуючих кремів, лосьйонів, гелів, лаків для волосся, шампунів; при очищенні води служить як сорбент і флокулянт.До незаперечних достоїнств хитозана відноситься його досконала безпеку для людини та навколишнього середовища: екологічно чистий і цілком розпадається в природних умовах.
Набір корисних властивостей ХТЗ великий завдяки присутності в його структурі великого числа функціональних груп:
Відомо, що основним масштабним сировинним джерелом при промисловому отриманні ХТЗ служать панцирі камчатських крабів. Враховуючи цінність і унікальність цього продукту, а також величезну сферу практичного використання, представляється актуальним пошук інших доступних сировинних ресурсів для виробництва ХТЗ, здатних забезпечити його тоннажний виробництво і знаходити нові області його застосування.
Тому вирішення проблеми створення ефективної технології одержання хітозану з панцирів камчатських крабів і дослідження комплексу його фізико-хімічних характеристик є актуальною задачею.
Основна частина.
1. Технологічний розділ
1.1. Інформаційний аналіз
Хітин і хітозан. Будова і властивості
Біополімери хітин і хітозан звернули на себе увагу учених майже 200 років тому. Хітин був відкритий в 1811 р. (H. Braconnot, A. Odier), а хітозан в 1859 році (C. Rouget), хоча свою нинішню назву отримав у 1894 р. (F. Hoppe-Seyler). У першій половині ХХ століття до хітину та його похідних був виявлений заслужений інтерес, зокрема, до нього мали безпосереднє відношення три Нобелівських лауреата: F. Fischer (1903) синтезував глюкозамін, P. Karrer (1929) провів деградацію хітину з допомогою хітинази, а WH Haworth (1939) встановив абсолютну конфігурацію глюкозаміну.Хітин - лінійний амінополісахарид, що складається з N-ацетил-2-аміно-2-дезокісі-D-глікопіранозних ланок.
хітин
За хімічною структурою він близький до целюлозі і лише йому поступається за поширеністю в природі. Хітин розчиняється у воді, розбавлених кислотах, лугах, спиртах та інших органічних розчинниках. Він розчинний в концентрованих розчинах соляної, сірчаної і мурашиною кислот, а також у деяких сольових розчинах при нагріванні, але при розчиненні він помітно деполімеризуючу. У суміші диметилацетаміді, N-метил-2-піролідону і хлористого літію хітин розчиняється без руйнації полімерної структури.
Велика довжина і обмежена гнучкість макромолекул є передумовами для утворення биополимерами складних надмолекулярних структур в тканинах живих організмів. Для хітину основним елементом такої структури є фібрили - високоорієнтованих агрегати макромолекул діаметром 25-50 нм, у свою чергу складаються з мікрофібрил діаметром 2,5-2,8 нм. Така структура забезпечує виконання важливою біологічної функції армування (підвищення механічної міцності) містять хітин тканин.
Завдяки регулярності будови полімерного ланцюга хітину формується високоупорядоченная структура, що володіє ознаками, характерними для кристалічного фазового стану полімерів. При цьому кристалічні області структури хітину можуть існувати в трьох кристалографічних (структурних) модифікаціях, що відрізняються розташуванням молекулярних ланцюгів в елементарній комірці кристалітів (явище, відоме під назвою поліморфізму). Так, за допомогою рентгеноструктурного аналізу показано, що молекулярні ланки хітину мають конформацію 4С1.
У залежності від розташування полімерних молекул розрізняють три форми структури хітину - a, b і g. a-хітин є щільно упакований, найбільш кристалічний полімер, в якому ланцюжка розташовуються антипараллельно, він характеризується самим стабільним станом. У b-хітин ланцюжка розташовуються паралельно відносно один одного, а в g-хітин два ланцюжки полімеру спрямовані "вгору" щодо однієї, спрямованої "вниз". b і g-хітин можуть перетворюватися в a-хітин [1].
Специфіка полімерного стану хітину, як і інших високомолекулярних сполук, обумовлює неможливість існування цього полімеру як однофазної системи (повна кристалличность). Однак зміст кристалічних областей у хітин досить велика і складає в залежності від походження і способу виділення 60-85%. При цьому фіксація взаємного розташування макромолекул хітину забезпечується системою внутрішньо - і міжмолекулярних водневих зв'язків: ОН-група у С3 елементарного ланки включена в водневий зв'язок з атомом кисню в циклі сусіднього елементарного ланки; ОН-група у С6 може бути пов'язана водневими зв'язками як внутрішньомолекулярної - з атомом кисню глікозидного зв'язку та (або) атомом азоту ацетамідной групи, так і міжмолекулярної - з ОН-групою у С6 сусідній макромолекули. При цьому остання може утворювати водневі зв'язки з молекулами кристалізаційної води.
Панцир краба і кутикула комах відіграють роль зовнішнього скелета і виконують захисні функції. Хітин, що входить до складу панцира ракоподібних, утворює волокнисту структуру, він пов'язаний з білками за допомогою пептидного зв'язку деацетілірованной аміногрупи з діаміномонокарбоновимі амінокислотами неароматичних будови, маючи вигляд хітин-білкового комплексу (ХБК).
Особливим чином змінюється хітин під дією ферментів в організмі морських крабів. У процесі линьки хітин панцира піддається значному руйнування і подальшого відновлення. Участь у цьому процесі специфічних ферментів сприяє протіканню синтезу і деградації хітину з виключно великою швидкістю. Хітінолітіческіе ферменти мають неоднаковий рівень активності в залежності від фізіологічного стану ракоподібних. У крабів, наприклад, хітинази синтезується постійно, а синтез хітобіази посилюється перед линянням і негайно зменшується після її закінчення. У морських крабів відразу після линьки панцир м'який, еластичний, що складається тільки з ХБК, але з плином часу відбувається його зміцнення за рахунок мінералізації структури ХБК в основному карбонатом кальцію. Ця мінералізація відбувається в більшій чи меншій мірі залежно від виду тварини.
Таким чином, панцир краба побудований з трьох основних елементів - хітину, що грає роль каркаса, мінеральної частини, що надає панциру необхідну міцність і білків, що роблять його живою тканиною. До складу панцира входять також ліпіди, меланіни та інші пігменти. Пігменти панцира ракоподібних представлені, зокрема, каротиноїдами типу астаксантину, астацин і криптоксантину. У кутикулі дорослих комах хітин також ковалентно зв'язаний з білками типу артраподіна і склеротинія, а також великою кількістю меланінового сполук, які можуть становити до 40% маси кутикули. Кутикула комах відрізняється великою міцністю і в той же час гнучкістю завдяки хітин, зміст якого від 30% до 50%. У клітинній стінці деяких фікоміцетов, наприклад в ітрідіевих, хітин виявляється разом з целюлозою. Хітин у грибів, як правило, асоціюється з іншими полісахаридами, наприклад b-1-3-глюканів, у членистоногих він пов'язаний з білками типу склеротинія і меланінами.
Структурний компонент хітину N-ацетил-D-глюкозамін у бактерій, поряд з N-ацетилмурамовой кислотою, є компонентом клітинної стінки. У тваринному світі N-ацетилглюкозамін входить до складу мукополісахаридів (глікозаміноглікани) сполучної тканини (гіалуронової кислоти, хондроїтинсульфатів, гепарину), групових речовин крові та інших глікопротеїнів. Залишок N-ацетил-D-глюкозаміну зазвичай знаходиться на відновленому кінці вуглеводних ланцюгів тварин глікопротеїнів, утворюючи зв'язок вуглевод - білок. Цим пояснюється сумісність хітину та хітозану з живими тканинами. Найбільш поширеним типом зв'язку в тварин глікопротеїну є N-гликозидная зв'язок, утворена залишком N-ацетилглюкозаміну і b-амідній групою аспаргін.
Хітозан є b-(1-4) - 2-аміно-2дезоксі-D-глікополісахарідом, тобто амінополісахарид, отриманим при видаленні ацетільной групи з положення С2 у хітину в результаті обробки його в жорстких умовах розчином лугу, що дозволяє замістити ацетільние групи хітину аміногрупами:
Залежно від джерела сировини і методу отримання молекулярна маса хитозана коливається в межах 3.105 -6 · 105.
Як і хітин, хітозан є аморфно-кристалічний полімер, для якого також характерне явище поліморфізму, причому кількість структурних модифікацій при переході від хітину до хітозану збільшується до 6. Збереження при цьому розмірів елементарної комірки кристаліти вздовж осі макромолекули на рівні відповідної характеристики для хітину (103 нм) свідчить про те, що конформація макромолекул при переході від хітину до хітозану істотно не змінюється. У той же час в процесі деацетилювання хітину помітно зменшується загальна впорядкованість структури (ступінь кристалічності знижується до 40-50%). Зниження ступеня кристалічності може бути обумовлене як аморфізацією структури внаслідок внутрікрісталлітной набухання при деацетилюванню, так і порушенням регулярності будови полімерного ланцюга в разі неповного відщеплення N-ацетільних груп.
На відміну від хітину, отримуваний за його деацетилюванню хітозан розчиняється навіть у розбавлених органічних кислотах, наприклад у водному розчині оцтової кислоти. При цьому для розчинів хітозану, як і інших полімерів, характерна істотна залежність в'язкості від концентрації (при збільшенні концентрації розчину хітозану в 1-2%-ном розчині оцтової кислоти з 2 до 4% в'язкість розчину збільшується приблизно в 30 разів). Поява в кожному елементарному ланці макромолекули вільної аміногрупи надає хітозану властивості поліелектроліту, одним з яких є характерний для розчинів поліелектролітів ефект поліелектролітний набухання - аномального підвищення в'язкості розбавлених розчинів (з концентрацією нижче 1 г / л) при зменшенні концентрації полімеру. Цей ефект є наслідком збільшення ефективного обсягу і асиметрії макромолекул в розчині в результаті відштовхування однойменних зарядів, що виникають при протонировании аміногруп [2,3].
Хітозан є биополимером відносно слабкою основності (рКа ~ 6,5). Він не розчиняється у лужних середовищах, проте його катіонна поліелектролітний природа в кислому середовищі забезпечує взаємодію з негативно зарядженими синтетичними або природними полімерами. Цей катіонний поліамін має високий молекулярний вагу лінійного поліелектроліту, а також володіє в'язкістю від високої до низької. Виявляє хелатні властивості, пов'язує перехідні метали, володіє високою здатністю до хімічної модифікації завдяки наявності реактивних аміно - і гідроксильних груп. Крім того, хітозан є природним биополимером, який біологічно сумісний з тканинами організму, біодеградірует до звичайних компонентів організму (глюкозамін, N-ацетилглюкозамін), нетоксичний, в медицині проявляє себе як гемостатики, бактеріостатики, фунгістатік, імуномодулятор, надає антипухлинні ефект і знижує рівень холестерину [4].
Способи отримання хітозану
Як говорилося раніше, хітозан є амінополісахарид, отриманим при видаленні ацетільной групи в хітину в результаті обробки його в жорстких умовах розчином лугу, що дозволяє замістити ацетільние групи хітину аміногрупами. Таким чином, стадії деацетилювання хітину завжди передує процес його виділення з хітінсодержащего сировини. Хітин як нерозчинний полімер не піддається виділенню з панцира безпосередньо. Для його отримання необхідно послідовно відокремити білкову і мінеральну складові панцира, тобто перевести їх у розчинний стан і видалити. Для отримання хітину і його модифікацій з відтворюваними характеристиками необхідно вичерпне видалення білкової та мінеральної складових панцира. Всі відомі способи вилучення хітину з ПСС можна розділити на три основні групи:- Хімічна обробка кислотами, лугами, комплексонами та ін;
- Методи біотехнології, застосування ферментних препаратів і протеолітичних бактерій;
- Електрохімічний спосіб.
Деацетилюванню хітину. Отримання хітозану
В основі отримання хитозана лежить реакція відщеплення від структурної одиниці хітину-N-ацетил-D-глюкозаміну ацетільной угруповання чи реакція деацетилювання.Транс-розташування в елементарному ланці макромолекули хітину заступників (ацетамідной і гідроксильної груп) у С2 і С3 обумовлює значну гідролітичну стійкість ацетамідних груп, в тому числі і в умовах лужного гідролізу. Тому відщеплення ацетамідних груп вдається здійснити лише в порівняно жорстких умовах - при обробці 40-49%-ним водним розчином NaOH при температурі 110-1400С протягом 4-6 годин. Однак і в цих умовах ступінь деацетилювання (частка відщепилися ацетамідних груп у розрахунку на одне елементарне ланка) не досягає одиниці, тобто не забезпечується кількісне видалення цих груп, зазвичай складаючи 0,8-0,9 [3].
Реакція ТАК супроводжується одночасним розривом глікозидних зв'язків полімеру, тобто зменшенням молекулярної маси, зміною надмолекулярної структури, ступеня кристалічності і т.д. Таким чином, хітозан представляє собою полідисперсний за молекулярною масою полімер D-глюкозаміну, що містить 5-15% ацетамідних груп, а також до 1% груп, з'єднаних з амінокислотами та пептидами [5].
Процес ТАК проводять зазвичай за допомогою концентрованих лугів при підвищених температурах. Першим досвідом отримання хітозану, було сплавлення хітину з твердою лугом при 1800С. Цим способом отримували продукт зі ступенем деацетилювання (СД) 95%, але значно деструктировать (до 20 одиниць).
Найбільш поширене ТАК розчинами лугів 30-50%-ної концентрацій, оскільки воно є більш м'яким. ДА у водних розчинах лугів може забезпечити 100%-ную ступінь деацетилювання при використанні ступеневої процесу і значно менш деструктуруючих хітозан. При отриманні хітозану в зазначених умовах одночасно з реакцією ТАК йде деструкція хітину, тобто розрив його ланцюгів по глікозидних зв'язків, що призводить до зменшення молекулярної маси хітозану та зниження його в'язкості [1,6,7]. Висока стійкість хітину до ТАК пояснюється наявністю водневого зв'язку між карбонільної групою і азотом амідної групи суміжних ланцюжків хітину в міцелярной структурі. Для руйнування цієї, дуже міцного зв'язку, процес ведуть при високій температурі (100-1600С). Зі збільшенням температури навіть при невисокій концентрації лугу (30%) ступінь ТАК досягає майже граничного значення (98%), однак при цьому знижується молекулярна маса, а, отже, і в'язкість розчинів отриманого хітозану. Для збереження молекулярної маси полімеру переважно знижувати температуру обробки хітину [6].
Важливу роль у зниженні ступеня деструкції хітину грає середовище, в якому проводять реакцію ТАК, тобто присутність у ній кисню. Розроблено ряд способів видалення кисню зі сфери реакції. Найпростіший з них - щільна укладання і подпрессовка змоченого лугом хітину з подальшим витісненням з тари залишків повітря азотом і її герметизацією. Застосовується також барботування реакційної суміші азотом, пропускання азоту над поверхнею суспензії та ін У всіх випадках при ТАК хітину в інертному середовищі відзначається підвищення молекулярної маси й в'язкості хитозана без зниження СД на противагу даними, отриманим при деацетилюванню хітину на повітрі.
Важливим чинником при ТАК хітозану є перемішування реакційної маси. Відомі способи отримання хітозану і в реакторах з перемішуванням і в ємностях з різних матеріалів (включаючи полімерні) без перемішування. У разі застосування перемішування необхідно враховувати консистенцію реакційної маси, яка визначається співвідношенням рідкої і твердої фаз. Оптимальним можна вважати масове співвідношення хітин: розчин лугу 1: 5-1: 12, в залежності від якості хітину, взятого для обробки. Така суспензія добре перемішується в реакторі і не потребує зайвого обсягу лугу. [8]
Відомий спосіб отримання хитозана шляхом обробки хітину 50%-ним розчином їдкого натру при температурі 105 - 110оС протягом 40 - 60 хв. Однак жорсткі умови є недоліком даного способу деацетилювання. [9]
Відомий спосіб отримання хітозану з панцира морського краба, включаящій активацію сухого або вологого хітину шляхом подрібнення в колоїдної млині, деацетилюванню, миття готового продукту та часткове зневоднення з подальшою сушкою, подрібнення і таблетування. Даний спосіб потребує дорогого обладнання та складний в обслуговуванні. [10]
Існує спосіб отримання хітозану з ракоподібних шляхом деацетилювання, включаящій приготування 50%-ного розчину їдкого натру, охолодження його до температури 18 - 22оС, внесення сухого хітину у співвідношенні хітин: розчин лугу 1: 10 - 1: 15 до утворення однорідної суспензії та витримування останньої при кімнатній температурі протягом 5-20 діб. Проте цей спосіб передбачає використання лугу високої концентрації, що призводить до значної витрати лугу і часткової деструкції цільового продукту. [11]
Відомий також спосіб отримання хітозану з хітінсодержащего сировини, зокрема панцира краба, що полягає в подрібненні вихідної сировини до фракції 49 - 2000 мкм, знебарвленні його за допомогою 0,1 N розчину гіпохлориту натрію, дворазової демінералізації 6-7%-ної соляної кислотою при температурі 15-35оС протягом 1 години при перемішуванні. Модуль ванни складає 7-8. при цьому додають невелику кількість бутанолу в якості антівспенівателя. Після закінчення процесу демінералізації кислоту зливають через помилкове днище апарату. Далі проводиться дві стадії депротеінірованія, після кожної з них також виробляють зціджування маточного розчину. При цьому перша стадія здійснюється 15-20%-ним розчином гідроксиду натрію при температурі 85-95 о С, а друга 5-6%-ним розчином гідроксиду натрію з метою зниження деструкції додають боргідрід натрію. Деацетилюванню проводять 43-45%-ним розчином гідроксиду натрію при первісній температурі 113-115оС, яка через 15-30 хв знижується до 105-108оС. Після кожного процесу (ДМ, ДП, ДА) здійснюють промивання сировини водою до рН 6,5. недоліком даного способу є велика кількість стадій, використання додаткових реагентів, таких як гіпохлорит і боргідрід натрію і бутанол, які є токсичними і дорогими речовинами. Крім того, хітозан, отриманий таким способом, має недостатньо високим ступенем деацетилювання, яка становить 82%. [12]
Завданням запропонованого способу отримання хитозана було усунення недоліків описаних способів, спрощення технології, зниження собівартості кінцевого продукту та підвищення його якості.
Це досягається тим, що в способі отримання хітозану, що включає подрібнення природного хітінсодержащего сировини, завантаження його в реактор, демінералізації 6-7% розчином соляної кислоти, депротеінірованіе гідроксидом натрію при температурі 85-95оС, деацетилюванню розчином гідроксиду натрію при нагріванні, знебарвлення і промивання водою після кожної саді до рН 6,5, проводять завантаження хітінсодержащего сировини, подрібненого до отримання фракції розміром 0,5 - 6 мм, одночасно в кілька реакторів. Демінералізацію проводять потоком розчину соляної кислоти при 85-95оС протягом 1,5 год з рН контролем на виході кожного реактора до вирівнювання концентрації кислоти на виході кожного реактора з концентрацією вихідної кислоти шляхом безперервної її подачі, депротеінірованіе проводять потоком 6-7% гідроксиду натрію в протягом 1,5 год, далі здійснюють вивантаження обробленого сировини в автоклав, де проводять деацетилюванню одночасно з знебарвленням 50% розчином гідроксиду натрію при 130-140 о С в атмосфері інертного газу азоту і в присутності 5%-ного розчину пероксиду водню в кількості 3 - 5% від загального обсягу суміші.
Деацетилюванню відбувається під дією 50%-ного розчину гідроксиду натрію протягом 1 - 2 год при температурі 130 - 140оС в атмосфері інертного газу азоту, що робить можливим отримання хітозану з високим ступенем деацетилювання і молекулярної масою завдяки запобіганню термоокислювальної деструкції ланцюга полімеру. Отриманий хітозан промивають водою до рН 6,5 і сушать при температурі 60 - 70оС.
Таким чином, пропонований спосіб відрізняється меншою стадійністю. Також спосіб відрізняється більш високою ефективністю процесів, меншими трудо - і енерговитратами. Спосіб дозволяє підвищити ступінь деацетилювання до 87-91%, а також передбачає використання більш доступного і дешевого, в регіонах, віддалених від моря.
Сушіння хітозану. Подрібнення і зберігання
Після ТАК і відмивання до нейтрального значення рН хітозан є сильно гідратований, набряклий продукт з вмістом води понад 70%. Для запобігання ороговіння хітозан сушать при 50-550С. При сушці в умовах більш високих температур хітозан ущільнюється, темніє і втрачає розчинність, що знижує можливість його використання. Найкращим чином показує себе сушка хітозану в псевдокиплячому шарі при 500С. Низькомолекулярний водорозчинний хітозан і олігосахариди сушать на розпилювальних і ліофільних сушарках. Повітряно-сухий хітозан містить 8-10% води.Для використання хітозану, наприклад, у фармації та парафармації як субстрат для таблетування і капсулювання необхідно подрібнити його до розміру частинок 100 - 200 мкм. Хітозан, зберігаючи кристалічну структуру хітину, погано піддається подрібненню, і тому для отримання порошкоподібного продукту його подрібнюють послідовно різанням, стиранням та ударно-сдвиговой деформацією, застосовуючи для цього відповідно дезінтегратори, млини та кульові млини. Найбільшу трудність при подрібненні представляє погано висушений або ороговілий хітозан, так як в цьому випадку він має пластичністю і погано піддається подрібненню [5].
У ряді випадків переваги перед порошкоподібної формою має гранульована форма полімеру. Переробка хітозану в гранули може бути здійснена різними способами: розпилювальних висушуванням низьков'язких розчинів полімеру; гранулюванням під тиском порошкоподібного полімеру, що містить пластифікатор; осадженням полімеру у вигляді крапель з високов'язкого розчину; формуванням сферичних мікрокрапель з розчину полімеру шляхом його емульгування у відповідній дисперсійному середовищі [30] . Два останні способи найбільш актуальні, оскільки вони забезпечують найбільшу аморфізацію полімеру і отримання композитних гранул за умови введення у формувальний розчин модифікуючих добавок.
У процесі зберігання хітозану на світлі спостерігається його потемніння до коричневого кольору, зниження розчинності. Особливо це відноситься до тонко подрібненого, а також розпилювально висушеному хітозану. Хітозан є гігроскопічний матеріал, порошковий хітозан може злежуватися при зберіганні в приміщеннях з підвищеною вологістю або при перепадах температур. Тому хітозан зберігають герметично закупорені в світлонепроникної упаковці (банки, пакети, мішки) в сухих закритих приміщеннях при кімнатній температурі [5].
Застосування хітину та хітозану
Як вже вказувалося, хітин і хітозан за своєю будовою близькі до целюлози - одному з основних волокнообразующих природних полімерів. Природно тому, що, як і целюлоза, ці полімери та їх похідні володіють волокно - і плівкоутворюючими [13-15] властивостями. Завдяки біосумісності з тканинами людини, низьку токсичність, здатності посилювати регенеративні процеси при загоєнні ран, біодеградіруемості такі матеріали становлять особливий інтерес для медицини.При лікуванні гнійних і опікових ран широке застосування набули ферменти, ефективність використання яких може бути підвищена за рахунок їх включення в структуру волокон і губок. Такі полімери, як хітин, хітозан, карбоксіметілхітін, завдяки широкому набору функціональних груп забезпечують можливість утворення між полімером-носієм і ферментом зв'язків різної міцності, що створює передумови для регулювання активності і стабільності ферменту, швидкості його дифузії в рану [16,17,18] .
У медицині для лікування і профілактики тромбозів використовується природний антикоагулянт крові - гепарин, за хімічною будовою є змішаним полисахаридом. Найбільш близький його структурний аналог - сульфат хитозана також має антикоагулянтну активність, зростаючої при збільшенні ступеня сульфатирования [19]. Можливість реалізації синергетичного ефекту (посилення активності гепарину при введенні добавок сульфату хитозана) робить це з'єднання перспективним для створення лікарських препаратів антикоагулянтної і антисклеротичної дії.
N - і О-сульфатованих похідні частково деацетілірованного карбоксіметілхітіна не тільки перешкоджають згортанню крові завдяки селективної адсорбції антитромбіну, але і різко зменшують інтенсивність розподілу ракових клітин.
Ще одна можливість використання хітину, хітозану та їх похідних (карбоксіметілхітіна, карбоксіметілхітозана, сукцінілхітозана) - створення біодеградіруемих носіїв фармацевтичних препаратів (антибіотиків, антивірусних, протипухлинних та антиалергенних препаратів) у вигляді плівок (мембран). Застосування таких плівок створює умови для виділення лікарських засобів, забезпечуючи ефект пролонгування їх дії [20-26].
Однією з унікальних біологічних активностей хітозану є його здатність індукувати стійкість до вірусних захворювань у рослин, інгібувати вірусні інфекції у тварин і запобігати розвитку фагових інфекцій в зараженій культурі мікроорганізмів [27,28].
Освіта комплексів полімерними лігандами з різними металами знаходить все більш широке застосування в аналітичній хімії, хроматографії, біотехнологічних процесах. Полімерні комплексообразователи, в тому числі хітин, хітозан та їх похідні, наприклад карбоксіметіловие ефіри, можуть розглядатися як реальна альтернатива традиційним методам очищення стічних вод промислових підприємств від сполук металів, використовуваних для нанесення захисних покриттів (нікель, хром, цинк), а також від таких металів, як ртуть і кадмій, здатних акумулюватися живими організмами. Наявність електронодонорних аміно - і гідроксильних груп, широкі можливості введення різних йоногенних груп кислотного і основного характеру роблять похідні хітину та хітозану досить перспективними для використання в хроматографії при поділі і очищення біологічно активних сполук (нуклеїнових кислот і продуктів їх гідролізу, стероїдів, амінокислот) [29 -31].
У фотографічних процесах, пов'язаних з швидким проявом зображення, використовують такі важливі характеристики хітозану, як його плівкоутворювальні властивості, поведінка в системах, що містять желатин і комплекси срібла, що забезпечує відсутність поперечної (в шарах плівки) дифузії барвника, оптичні характеристики полімеру.
Значні перспективи має використання хітозану в паперовій промисловості: завдяки більшій міцності при водних обробках іонних зв'язків, які виникають при нанесенні хітозану на целюлозне волокно при формуванні папери, в порівнянні з існуючими в звичайному папері водневими зв'язками помітно зростає міцність паперового листа, особливо в мокрому стані. При цьому одночасно поліпшуються і інші важливі властивості (опір продавлювання, зламу, стабільність зображення) [32].
Останнім часом все більша увага приділяється дослідженням процесів утворення, вивчення властивостей і можливостей практичного застосування особливого класу продуктів хімічних перетворень полімерів - інтерполімерних комплексів. Ці сполуки, що утворюються при взаємодії макромолекул протилежно заряджених поліелектролітів, характеризуються високою гідрофільністю, що дозволяє використовувати їх як ефективних флокулянтів, структуроутворювачі, а у вигляді плівок як напівпроникних мембран і покриттів, у тому числі в медицині [33,34].
Використання як компонента інтерполімерних комплексу порівняно жорстколанцюгових хітозану, здатного завдяки наявності йоногенних груп до утворення міжмолекулярних іон - іонних та іон - дипольних зв'язків, забезпечує можливість поліпшення фізико-механічних властивостей одержуваних плівок. Одним з напрямків успішного використання таких плівок можуть бути первапораціонние процеси поділу водно-органічних сумішей. Так, плівка на основі інтерполімерних комплексу хітозан - поліакрилова кислота в процесі поділу методом первапорации водно - ізопропанольной суміші не поступається за транспортним характеристикам плівкам з традиційних матеріалів (ацетат целюлози, полівініловий спирт), помітно перевершуючи їх по селективності [35].
Завдяки своїм унікальним властивостям хітозан знайшов застосування в харчовій промисловості. Здатність хитозана освітлювати технологічні рідини використовується у виробництві соків, пива, вин, молочній сироватці, промивних вод фаршевих виробництва, подпрессових бульйонів та інших низькоконцентрованого рідин, що містять дрібнодисперсні частинки органічних сполук різної природи. Прояв властивостей сорбенту і частково емульгатора обумовлює ліпофільний ефект хітозану.
У технології формованих виробів хітозан використовується як структуроутворюючий агент, що підвищує значення реологічних характеристик харчових мас. Хітозан володіє рідкісним властивістю з'єднувати в упорядковану структуру фрагменти матеріалів різного вологовмісту: сухих, з проміжною вологістю і Високовологе.
Бактерицидна дія хитозана дозволяє використовувати його при зберіганні різних видів харчової продукції. Найбільш широко показано захисну дію плівок з хітозану, нанесених на поверхню плодів і овочів - яблук, апельсинів, суниці, томатів, перцю. Оскільки плоди та овочі залишаються живим організмом, будучи відокремленими від материнської рослини, вони мають певним імунітетом і в них проходять обмінні процеси.
Однорідні, гнучкі, не дають тріщин хітозанові плівки, мають виборчої проникністю, подібно до інших полімерним покриттям, на поверхні плодів та овочів грають роль мікробного фільтра та / або регулюють склад газів у поверхні і в товщі тканин, впливаючи тим самим на активність і тип дихання, що в цілому сприяє продовженню термінів зберігання рослинної сировини. Крім цього покриття з хітозану викликає деякі морфологічні зміни в збудниках псування томатів і перцю. Плівка хітозану, що сприяє продовженню терміну зберігання морозива тунця, найімовірніше, відіграє роль бар'єру, що регулює проникнення кисню повітря і випаровування води.
Хітозан, будучи присутніми в складі харчових продуктів, позитивно впливає на їх біологічну цінність. Крім того, хітозан відноситься до дієтичних волокнах, які не засвоюються організмом людини, а в кислому середовищі шлунка утворює розчин високої в'язкості. Як компонент їжі або як лікувально профілактичний препарат хітозан проявляє властивості ентеросорбенту, імуномодулятора, антисклеротичної і антіартрозного чинника, регулятора кислотності шлункового соку, інгібітора пепсину та ін [36].
Хітозан відрізняється від більшості природних і хімічно синтезованих гелеутворювачі, що застосовуються в косметиці, тим, що при біологічних значеннях рН вони мають позитивний заряд, тобто є полікатіона (якщо рН <б). У цьому полягає їхня перевага перед поліаніонні гелеутворювачі, негативно зарядженими при біологічних значеннях рН.
Позитивно заряджений хітозан взаємодіють з негативно зарядженої шкірою і волоссям. На цій їх біоадізівной здібності грунтується їх застосування у складі косметичних засобів.
Крім того, біосумісність хітозану з рослинними екстрактами і іншими компонентами, що використовуються в якості корисних добавок та біологічно активних інгредієнтів, відкриває перспективи їх використання для розробки нових засобів для введення активних компонентів в косметичні рецептури. Прикладом може служити технологія створення гранул, всередині яких містяться біологічно активні субстанції, нестабільні в звичайних умовах косметичних виробництв і при зберіганні готових виробів.
Застосування хітозану в коштах для волосся, засноване на їх здатності утворювати плівки при взаємодії з кератинами волосся. Плівки хитозана більш стабільні при підвищеній вологості, ніж плівки, утворені синтетичними полімерами, тому в складі засобів для укладання волосся мають значні переваги перед традиційними фіксаторами. Хітозан покращує і інші споживчі якості засобів для догляду за волоссям, покращує расчесиваемость, зменшують статичний заряд, збільшують блиск волосся. Вони вже давно використовуються як кондиціонуючих добавок у шампунях і кондиціонерах.
При розробці засобів догляду за шкірою використовуються такі властивості хітозану, як здатність утворювати прозору захисну плівку, яка захищає шкіру від втрати вологи.
Інша цікава властивість хітозану - здатність служити матрицею для активних інгредієнтів.
Потенціал використання хітозану в засобах догляду за шкірою визначається його унікальною хімічною структурою, подібною з целюлозою.
Фракція молекул, що містять залишилися N-ацетил групи (5-24%) визначає здатність хітозану до гідрофобним взаємодіям. Гідрофільність і гідрофобність хитозана дозволяє використовувати його в якості стабілізаторів емульсій. Завдяки високомолекулярної масі і лінійної структурі молекули, хітозан є чудовим засобом підвищення в'язкості емульсій при низьких значеннях рН.
Хітозан, як і інші гідроколоїди, здатний утримувати воду і служити зволожуючим компонентом косметичних засобів [37].
1.2. Характеристика вихідної сировини, допоміжних матеріалів і готової продукції
Характеристика сировини
Для проведення випробувань з отримання хитозана був використаний панцир королівського камчатського краба. Панцир побудований з трьох основних елементів - хітину, що грає роль каркаса, мінеральної частини, що надає панциру необхідну міцність, і білків, що роблять його живою тканиною (табл.1).Таблиця 1. Характеристика хімічного складу панцира в%.
| Зміст вологи, | Білок | Ліпіди | Мінеральні речовини | Хітин |
| 7-8 | 21-27 | 0,2-0,4 | 34-39 | 26-32 |
Таблиця 2. Перелік нормативних документів використовуваних матеріалів
| Використовувані матеріали | ГОСТ, ТУ | Зовнішній вигляд | Застосування |
| NaOH | ГОСТ 4328-77 | Безбарвні кристали (технічний продукт - біла непрозора маса) | Застосовують у хімічній, текстильній, миловарної і багатьох інших галузях промисловості. |
| H2O2 | ТУ2611-003-00207787-00 | Безбарвна в'язка рідина | Застосовують як окислювач, ініціатор полімеризації, для відбілювання волосся, хутра, шовку, в медицині як антисептичний, кровоспинний і дезодорує. |
| Ca (OH) 2 | ГОСТ 9262-77 | Безбарвні кристали (технічний продукт називається гашене вапно) | Застосовують як в'яжучий матеріал у будівництві, в цукровій промисловості, у виробництві скла, для розкислення грунтів, пом'якшення води. |
| HCl | ГОСТ 3118-77 | Безбарвна, «димить» на повітрі рідина (технічна соляна кислота жовтувата із-за домішок Fe, Cl2 та ін) | застосовують у гідрометалургії і гальванопластики, для очищення поверхні металів при паянні і лудінні, для отримання хлоридів цинку, марганцю, заліза та інших металів. |
| N2 | ГОСТ 9293-74 | Інертний газ без кольору і запаху | У промисловості газ азот використовують головним чином для отримання аміаку. Як хімічно інертний газ азот застосовують для забезпечення інертного середовища в різних хімічних і металургійних процесах, при перекачуванні горючих рідин. |
Характеристика готового продукту
Для визначення властивостей отриманого хитозана були проведені фізико-хімічні, радіологічні та мікробіологічні випробування. Для оцінки рівня властивостей отриманого хитозана були використані показники, закладені в технічні умови на харчовій хітозан (ТУ 9289-067-00472124-03). У додатку подано відповідні акти випробувань, а загальні результати представлені нижче в таблицяхОрганолептичні показники
Зовнішній вигляд: лусочки розміром 1-3 мм.
Колір: кремовий з жовтуватим відтінком.
Смак: властивий даному продукту, без стороннього присмаку.
Запах: властивий даному продукту, без стороннього запаху.
Таблиця 3. Фізико-хімічні властивості хітозану
| Найменування показника | Од. ізм. | Норма по ТУ | Результати випробувань |
| Молекулярна маса | кДа | - | 120 |
| Ступінь деацетилювання | % | - | 87 |
| Масова частка вологи | % | Не більше 10,0 | 9.4 |
| Масова частка мінеральних речовин | % | Не більше 0,7 | 0,33 |
| рН 1% розчину хітозану в 2% оцтової кислоти | Од. рН | Не більше 7,5 | 3,85 |
| Масова частка нерозчинних речовин у 3% розчині оцтової кислоти | % | Не більше 0,2 | 0,18 |
| Токсичні елементи | |||
| Ртуть | мг / кг | Не більше 0,03 | 0,005 |
| Миш'як | мг / кг | Не більше 0,2 | 0,007 |
| Свинець | мг / кг | Не більше 1,0 | 0,31 |
| Кадмій | мг / кг | Не більше 0,1 | 0,012 |
| Пестициди | |||
| ГХЦГ (α, β, γ,-ізомери) | мг / кг | Не більше 0,5 | Не виявлено |
| ДДТ і його метаболіти | мг / кг | Не більше 0,02 | Не виявлено |
| Гептахлор | мг / кг | Не допускається | Не виявлено |
| Алдрин | мг / кг | Не допускається | Не виявлено |
| Радіологічні випробування | |||
| Цезій 137 | Бк / кг | 200 | 28,0 |
| Стронцій 90 | Бк / кг | 100 | 8,0 |
| Мікробіологічні показники | |||
| Кількість мезофільних аеробних і факультативно анаеробних мікроорганізмів, КУО / г | Не більше 5 * 104 КУО / г | 0 | |
| БГКП (коліформи) | не допускаються в 0,1 р | Не виділено | |
| E. coli | не допускаються в 1,0 р | Не виділено | |
| Патогенні, у тому числі сальмонели | не допускаються в 25 г | Не виділено | |
| Дріжджі, цвілі | Не більше 100 КУО / г | Не виділено | |
1.3. Методи дослідження
Дослідження процесу демінералізації і депротеінірованія
Зважували кілька проб подрібненого панцира морського краба однакової маси. Для визначення параметрів демінералізації заливали проби розчинами соляної кислоти кваліфікації хч концентрацією 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, і витримували по 2 години при t = 250С і t = 850C.Для визначення параметрів депротеінірованія готували кілька проб демінералізованої сировини однакової маси і заливали розчином NaOH кваліфікації хч концентрацією 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, після чого суміш витримували протягом 2 годин при t = 250С і t = 850C.
Оброблений панцир раку піддавали деацетилюванню шляхом взаємодії сировини з 50%-м розчином NaOH при температурі t = 130-1400С протягом 1,5 години при 3-5%-го розчину пероксиду водню в кількості 3-5% від загального обсягу суміші.
Ступінь демінералізації (депротеінірованія) вважали за формулою:
Х = 100 ∙ (М1 - М2) / М1, (г)
Де Х - ступінь демінералізації (депротеінірованія),%;
М1 - маса панцира до демінералізації (депротеінірованія), м;
М2 - маса панцира після демінералізації (депротеінірованія), р.
Визначення молекулярної маси хітозану
Молекулярну масу хитозана визначали віскозіметріческі за стандартною методикою. Розчини концентрації 0,05 і 0,5 г / дл готували розчиненням навішення порошку полімеру в ацетатному буфері (0,33 М СН3СООН + 0,2 М СН3СOONa) протягом однієї доби. Використовували крижану оцтову кислоту і уксуснокислий натрій кваліфікації хч. Вимірювання проводили при 250С в капілярному віскозиметрі Уббелоде, діаметр якого дорівнює 0,54 мм. Розрахунок ММ проводили за рівнянням Марка-Куна-Хаувінка з константами К і α з роботи ([h] = К ∙ Мα):
де [h]-характеристична в'язкість розчину, дл / г,
М - молекулярна маса.
1.4. Опис технологічного процесу
Технологічний процес отримання хитозана складається з наступних стадій.Демінералізація морського краба соляною кислотою, в результаті чого відбувається розчинення з подальшим вимиванням мінеральних сполук, які у панцирі.
Депротеінірованіе, метою якого є видалення з панцира білків і ліпідів. Для цього панцир обробляється гідроксидом натрію. Внаслідок цього процесу виходить хітин, який має структурну формулу:
хітин
Деацетилюванню хітину в присутності гарячої лугу з перетворенням в хітозан:
хітин хітозан
Деацетилюванню дозволяє отримати розчинний полімер D-глюкозаміну, хітозан, найважливішою характеристикою якого є ступінь деацетилювання (СДА), що визначається як відношення кількості ланок D-глюкозаміну до N-ацетил-D-глюкозаміну. СДА характеризує розчинність хітозану в розчині кислоти, а розчинятися хітозан починає при СДА 70%. Деацетилюванню проводили в 50% розчині NaOH при 130оС, варіюючи тривалість процесу (рис.1). Реакція деацетилювання супроводжується одночасним розривом глікозидних зв'язків полімеру. Таким чином, хітозан представляє собою полідисперсних за молекулярною масою полімер D-глюкозаміну, що містить 5-15% ацетамідних груп, а також до 1% груп, з'єднаних з амінокислотами та пептидами.
Зі збільшенням температури знижується молекулярна маса хітозану, для збереження якої переважно знижувати температуру обробки хітину. Найбільша швидкість реакції деацетилювання спостерігається протягом першої півгодини лужної обробки. За цей час хітин деацетилюється приблизно на 80% за умови обробки його 50% лугом при 130оС. Далі швидкість реакції значно сповільнюється і до 45 хвилинам ступінь деацетилювання досягає 86%. Таким чином, тривала обробка не призводить до різкого підвищення ступеня деацетилювання, в той час як процес деструкції відбувається на всьому протязі процесу.
Рис 1. Залежність ступеня деацетилювання від тривалості лужної обробки хітину.
Примітка: над точками наведені значення молекулярної маси хітозану в залежності від тривалості процесу деацетилювання.
Панцир морського краба подається в подрібнювач 1, після якого в подрібненому вигляді, зсипається у трубу 2, який забезпечений ворошітелем 3 для запобігання злежування вихідного продукту. Секторним дозатором 4 матеріал подається на стрічковий транспортер 5, який, рухаючись по горизонталі, розподіляє сировину за дифузорах 7-1, 7-2, 7-3. Дифузори забезпечені відкидним днищем, над яким знаходиться решітка. Твердий матеріал розподіляється над гратами. Вивантаження матеріалу відбувається через помилкове днище. З бункера-сховища, за допомогою насоса 12 прокачується через дифузори соляна кислота 7%, яка підігрівається в бункері сховище через обігріваючу сорочку, в якій циркулює водяна пара з температурою 120-130 0С, що забезпечує нагрів соляної кислоти до 85-95 0С.
Після обробки соляною кислотою вимикається насос 12 і включається насос 13, який прокачує воду через дифузори і забезпечує промивку сировини до рН = 6-6,5. Після закінчення промивання вимикається насос 13, включається насос 14 і з бункера сховища, забезпеченого обігрівають сорочкою, через яку циркулює водяна пара і нагріває вміст бункера до 85-95 0С (вмістом є розчин NaOH 7%) у дифузори прокачується розчин NaOH, в результаті чого відбувається депротеінірованіе демінералізованої сировини. Після цього також проводиться промивання водою через насос 13. Працювати насоси 8-2, 8-2, 8-3 і вентилі 12, 13 і 14 можуть тільки по одному.
Хітин вивантажується на стрічковий транспортер 9, на якому здійснюється вимірювання маси продукту, який після цього надходить в реактор. Він також має грати, відкидне днище і тихохідну мішалку якірного типу. З бункера сховища 10, забезпеченого обігрівають сорочкою, в якій циркулює гарячий водяний пар, в реактор нагнітається концентрований розчин NaOH (65-75%) попередньо нагрітий до 85-95 0С. З бункерів 8-1, 8-2 і 8-3 в реактор подається відповідно азот - для запобігання термоокислювальної деструкції, перекис водню - для отримання більш світлою хітозану.
Таким чином, пропонований спосіб відрізняється меншою стадійністю, оскільки передбачає одноразове проведення стадій демінералізації і депротеінірованія. Також спосіб відрізняється високою ефективністю процесів, низькими трудо-і енерговитратами (процес може бути легко автоматизований). Він забезпечує досить високу якість кінцевого продукту. Доступність реагентів, грамотне апаратурне оформлення та організація нейтралізації кислотно-лужних стоків з подальшою регенерацією і рециклом відходів, може вплинути на собівартість продукту, істотно знижуючи її. Особливо актуальний такий підхід при організації великотоннажних виробництв. Спосіб дозволяє отримувати хітозан зі ступенем деацетилювання до 87 - 91%, молекулярної масою - від 250 кДа до 400 кДа і вологістю - 8-10%.
1.5. Основні параметри технологічного процесу
Концентрація NaOH становить 50%Температура - 130оС
Концентрація Н2О2 становить 1% від загальної маси суміші
Концентрація Ca (OH) 2 становить 1% від загального обсягу суміші
Тривалість процесу - 1 годину.
1.6. Технічна характеристика основного технологічного обладнання
| Поз. | Позначення | Найменування | Кол. | Наіменова- ня і марка матеріалу | Примі- примітку |
| 1 | Реактор | 1 | |||
| 2 | Сушильна | 1 | |||
| установка | |||||
| 3 | Дифузор | 1 | |||
| 4 | Подрібнювач | 1 | |||
| 5 | Завантажувальний | 1 | |||
| бункер | |||||
| 6 | Дозатор секторний | 1 | |||
| 7 | Стрічковий | 1 | |||
| транспортер | |||||
| 8 | Бункер- | 2 | |||
| сховище | |||||
| 9 | Насос | 5 | |||
| 10 | Шнековий | 1 | |||
| живильник |
| Змін | Лист | № докум. | Підпис. | Дата | Технологія отримання полісахариду хітозану з хітину, що виділяється з панцирів ракоподібних | Літ. | Маса | Масштаб | |||
| Розробник. | Уткіна С. | ||||||||||
| Перевір. | Абдуллін В.Ф. | ||||||||||
| Т. контр. | Лист | Листів | |||||||||
| Рук. | |||||||||||
| Н. контр. | |||||||||||
| Утв. | |||||||||||
1.7. Технологічні розрахунки
Матеріальний баланс на 1 кг хітозануУ панцирі ракоподібних міститься 35% хітину, який можна перетворити на хітозан, отже для отримання 1 кг хитозана потрібно сировини: 1 кг: 35% як х кг: 100% ® х = 1 * 100/35 = 2,8 кг.
На демінералізацію 1 кг сировини потрібно 5 літрів 6% HCl, тобто на демінералізацію 2,8 кг сировини потрібно: 2,8 * 5 = 14 л.
Оскільки ми використовуємо HCl з концентрацією 36,2% і щільністю r = 1,6 г/см3, то для приготування 6% розчину потрібно:
С1V1 = C2V2
6% * 14 літрів = 36,2% * х літрів, отже потрібно 2,3 літрів 36,2%-ої HCl і 11,7 літрів води.
М (HCl) = r (HCl 36,2%) * V (HCl)
М (HCl) = 1180 * 2,3 = 2714 кг.
Після обробки сировини HCl маса панцира зменшується на 50% ® на депротеінірованіе надходить:
М = 2,8 - 1,4 = 1,4 кг.
На дерпотеінірованіе 6%-м NaOH потрібно 5 літрів на 1 кг.
Отже, у перерахунку на 1,4 кг: 1,4 * 5 = 7 літрів.
r (NaOH) при 6% = 1,055 кг/м3, отже маса цього розчину становить 1,055 * 7 = 7,4 кг. Для приготування 7,4 кг 6% NaOH потрібно
7,4 * 100 = х * 6, т.е.0, 44 кг
Після депротеінірованія маса сировини зменшується до 1,1 кг.
На депротеінірованіе 1 кг хітину потрібно 3 літри 50%-го NaOH, отже для деацетилювання 1,26 кг хітину потрібно: 3 * 1,26 = 3,78 літра.
r (NaOH) при 50% = 1,525 г/см3
М (NaOH) = r (NaOH 50%) * V (NaOH) ® V (NaOH) = 1525 * 3,78 = 5764,5 кг
Після деацетилювання маса хитозана становить 1 кг.
Висновок
На підставі отриманих результатів можна зробити висновок, що дана технологія отримання хітозану є ефективною. Хітозан отриманий з панцира морських крабів вигідно відрізняється від промислового хитозана високим рівнем властивостей. А саме: ступінь деацетилювання (СД) рівна 87-91% є одним з основних показників властивостей хітозану і чим вона більше, тим краще хітозан за умови досить високої молекулярної маси, вона склала 150-300 кДа, що теж є хорошим результатом. Так само спосіб відрізняється високою ефективністю процесів, низькими трудо - і енерговитратами. Виявлено відповідність ХТЗ з панцира раку технічним умовам на харчової хітозан, який при цьому вигідно відрізняється від гранично допустимих характеристик, закладених в ТУ.Таким чином, розроблена технологія забезпечує отримання хитозана високої якості і з доступної сировини, який здатний конкурувати на сучасному ринку, а також задовольнити потреби споживачів.
Список використаної літератури
1. Хітин і хітозан. Отримання, властивості та застосування / під ред.К.Г. Скрябіна, Г.А. Вихорева, В.П. Варламова. - М.: Наука, 2002. - 368 с. - ISBN 5-02-006435-1.2. Гальбрайх, Л.С. Хітин і хітозан: будова, властивості, застосування / Л.С. Гальбрайх / / Соровский освітній журнал. - 2001. - Т.7, № 1. С.51-56.
3. Бикова, В.М. Сировинні джерела і способи отримання хітину та хітозану: Хітин, його будова і властивості / В.М. Бикова, С.В. Німців / / Хітин і хітозан. Отримання, властивості і застосування. - М.: Наука, 2002. - C.7-23.
4. Маслова, Г.В. Вплив виду хітінсодержащего сировини на фізико-хімічні властивості хітинових біополімерів, отриманих за допомогою електрохімічно активованих / Г.В. Маслова та [ін] / / Матеріали Шостої Міжнар. Конф «Нові досягнення в дослідженні хітину та хітозану», Москва - С 22-24 жовтня 2001р. - М.: ВНІРО, 2001. - С.35-38.
5. Купріна, Є.Е. дослідно-промислова установка для отримання хітин-мінерального комплексу «Хізітел» електрохімічним способом / Є.Е. Купріна і [др]] / / Матеріали Восьмий Міжнар. конф. «Сучасні перспективи у дослідженні хітину та хітозану», Казань 12-15 червня 2006 р. - М.: ВНІРО, 2006. - С.34-37.
6. Загальна хімічна технологія / під ред. І.П. Мухленова. - М.: Вища школа, том 1, 1984. - 255 с.
7. Гамзазаде, А.І. Деякі особливості отримання хітозану / А.І. Гамзазаде, А.І. Скляр, С.В. Рогожин / / Високомолекулярні сполуки. - 1985. - Т.27А, № 6. - С.1179-1184.
8. Пат. 2087483 РФ, МПК 6 З 08 В37/08. Спосіб отримання хітозану / В.В. Сова, Д.Б. Фрайманд, В.В. Банніков, Ф.І. Львович. № 93055356/25; Заявлено 21.12.93; Опубл. 20.08.97 / / Винаходи. -1997. - № 23. -С.92.
9. Пат.2116314 РФ, МПК 6 С08 В37/08. Спосіб отримання хітозану / Г.І. Касьянов, О.І. Квасенков, А.І. Миколаїв, О.Є. Касьянова. - № 97104789/04; Заявлено 26.03.97. Опубл.27.07.98. / / Винаходи. - 1998. - № 21. -С.220.
10. Пат.2117673 РФ, МПК 6 З 08 В37/08. Спосіб отримання хітозану / О.В. Іванов, О. Р. Гартман, А.В. Цвєтков, Е.Б. Полторацька / / РЖ Хімія. -1999. - № 7. -7Ф47П.
11. Пат. 2073017 РФ, МПК 6 З 08 В37/08. Спосіб отримання хітозану / В.В. Банніков, Ф.І. Львович, Д.Б. Фрайманд / / РЖ Хімія. -1998. - № 13. -13Ф28П.
12. Пат.2139887 РФ, МПК 6 З 08 В37/08. Спосіб отримання хітозану / С.І. Шиш, Г.В. Винокурова. - № 99104475/04; Заявлено 26.03.98; Опубл.27.07.99 / / Винаходи. -1999. - № 29. -С.297.
13. Степнова Є.А. біологічно активні амфіфільні похідні хітозану / Е.А. Степнова і [ін] / / Хімічні волокна. - 2005. - № 6. - С.57-58.
14. Базт, М.Р. Освіта амідних зв'язків у карбоксіметіловом ефірі хітозану / М.Р. Базт, Г.А. Вихорева, Л.С. Гальбрайх / / Хімічні волокна. - 1990. - № 5. - С.5-6.
15. Вихорева, Г.А. Будова і кислотно-основні властивості карбоксіметілового ефіру хітозану / Г.А. Вихорева і [ін] / / Високомолекулярні сполуки. - 1989. - Т.31А. - № 5. - С.1003-1007.
16. Гладишев, Д.Ю. Будова і фракційний склад карбоксіметілового ефіру хітозану / Д.Ю. Гладишев і [ін] / / Високомолекулярні сполуки. - 1990. - Т.32Б. - № 7. - С.503-505.
17. Чирков, С.М. Противірусні властивості хітозану: Хітин, його будова і властивості / С.М. Чирков / / Хітин і хітозан. Отримання, властивості і застосування. - М.: Наука, 2002. - C.327-338.
18. Озерковской О.Л. Хітозан як еліситори індукованої стійкості рослин: Хітин, його будова і властивості / О.Л. Озерковской, Н.І. Васюкова, С.В. Зінов'єва / / Хітин і хітозан. Отримання, властивості і застосування. - М.: Наука, 2002. - C.339-345.
19. Шамшурін, Д.В. Хроматографічні властивості силікагелів, модифікованих хітозаном та його похідними / Д.В. Шамшурін, Є.М. Шаповалова, О.А. Шпигун / / Вісник Московського університету. - 2004. - Сер.2. - Хімія. - Т.45. - № 3. - С.180-185.
20. Горовий, Л.Ф. Сорбційні властивості хітину та його похідних: Хітин, його будова і властивості / Л.Ф. Горовий, В.М. Косяков / / Хітин і хітозан. Отримання, властивості і застосування. - М.: Наука, 2002. - C.217-246.
21. Лопатин, С.В. Хітозан в хроматографії: Хітин, його будова і властивості / С.В. Лопатин / / Хітин і хітозан. Отримання, властивості і застосування. - М.: Наука, 2002. - C.247-253.
22. Роговина, С.З. Дослідження целюлозно-хітозанові сумішей, отриманих в умовах зсувних деформацій / С.З. Роговина і [ін] / / Високомолекулярні сполуки. - 2000. - Т.42А. - № 1. - С.10-15.
23. Алексєєв, В.Л. Безсольові розчини хитозана: термодинаміка, структура, баланс міжмолекулярних сил / В.Л. Алексєєв, Г.А. Євмененко / / Високомолекулярні сполуки. - 1999. - Т.41А. - № 9. - С.1487-1497.
24. Агеєв, В.П. Отримання і властивості плівок хітозану та плівок поліелектролітних комплексів хітозану та карбоксіметілхітіна / Є.П. Агєєв і [ін] / / Високомолекулярні сполуки. - 1998. - Т.40А. - № 7. - С.1198-1204.
25. Скорикова, О.Є. Властивості інтерполіелектролітних комплексів хітозану та поліакрилової кислоти / О.Є. Скорикова і [ін] / / Високомолекулярні сполуки. - 1996. - Т.38А. - № 1. - С.61-65.
26. Сафронова, Т.М. Застосування хітозану у виробництві харчових продуктів: Хітин, його будова і властивості / Т.М. Сафронова / / Хітин і хітозан. Отримання, властивості і застосування. - М.: Наука, 2002. - C.346-359.
27. Албул, А.І. Хітозан в косметиці: Хітин, його будова і властивості / А.І. Албул, А.Я. Самуйленко, М.А. Фролова / / Хітин і хітозан. Отримання, властивості і застосування. - М.: Наука, 2002. - C.360-363.
28. Вихорева, Г.А. Вивчення фракційного складу хітозану, отриманого твердофазним і суспензійним методами / Г.А. Вихорева і [ін] / / Високомолекулярні сполуки. - 1996. - Т.38Б, № 10. - С.1781-1785.
29. Вольфсон, С.А. Твердофазне деформаційне руйнування та подрібнення полімерних матеріалів. Порошкові технології / С.А. Вольфсон, В.Г. Нікольський / / Високомолекулярні сполуки. - 1994. - Т.36Б, № 6. - С.1040-1056.
30. Акопова, Т.А. Освіта хітозану з хітину в умовах зсувних деформацій / Т.А. Акопова і [ін] / / Високомолекулярні сполуки. - 1990. - Т.33Б, № 10. - С.735-737.
31. Роговина, С.З. Отримання целюлозно-хітозанові сумішей під дією зсувних деформацій у присутності зшиваючих агентів / С.З. Роговина і [ін] / / Високомолекулярні сполуки. - 2000. - Т.42А, № 9. - С.1489-1494.
32. Миронов, А.В. Отримання гранульованого хітозану / О.В. Миронов і [ін] / / Хімічні волокна. - 2005. - № 1. - С.26-29.
33. Ілларіонова, Є.Л. Волокнисті, плівкові і пористі матеріали на основі хітозану / Є.Л. Ілларіонова і [ін] / / Хімічні волокна. - 1995. - № 6. - С.18-22.
34. Гальбрайх, Л.С. Модифіковані волокнисті та плівкові матеріали / Л.С. Гальбрайх / / Хімічні волокна. - 2005. - № 5. - С.21-27.
35. Бао Чи-мін. Використання хітину для виробництва штучного волокна / Бао Чи-Мін / / Хімічні волокна. - 1960. - № 3. - С.39-41.
36. Кільдеева, Н.Р. Отримання матеріалів медичного призначення з розчинів біосумісних полімерів / Н.Р. Кільдеева, Л.С. Гальбрайх, Г.А. Вихорева / / Хімічні волокна. - 2005. - № 6. - С.21-24.
37. Вихорева, Г.А. Дослідження композицій целюлоза-хітозан. Твердофазна модифікація, реологія, плівки / Г.А. Вихорева і [ін] / / Хімічні волокна. - 2000. - № 6. - С.14-18.
38. Будівська, К.Е. Застосування нових способів виділення сульфату хітозану для спрощення технологічного процесу його одержання / К.Е. Будівська і [ін] / / Хімічні волокна. - 1995. - № 5. - С.31-34.
39. Базт, М.Р. Властивості розбавлених розчинів карбоксіметілового ефіру хітозану / М.Р. Базт і [ін] / / Високомолекулярні сполуки. - 1990. - Т.32А. - № 4. - С.805-809.
40. Енгибарян, Л.Г. Отримання нових водорозчинних похідних хітозану / Л.Г. Енгибарян і [ін] / / Хімічні волокна. - 2005. - № 4. - С.41-44.
41. Васнев, В.А. Синтез гребенеподібний похідних хітину та хітозану / В.А. Васнев і [ін] / / Пластичні маси. - 2002. - № 10. - С.29-30.