蝦、蟹殼中的甲殼質：可以作為凝聚劑用于水質凈化之中

甲殼質是一種由乙酰氨基葡萄糖聚合形成的多聚糖，又名甲殼素或幾丁質。分子結構式為：

甲殼質

甲殼質存在于自然界無脊椎動物的甲殼、脊椎動物的蹄、角和低等植物的細胞壁中，水產動物的蝦、蟹殼中甲殼質含量較多。在蝦、蟹類食品加工過程中的副產物——甲殼質，是一種有利用價值的工業(yè)原料。動物中甲殼質的含量因動物種類、季節(jié)而異。一般蝦、蟹殼中含有25%～35%的蛋白質，40%～45%的碳酸鈣和15%～20%的甲殼質。

性質 

甲殼質不溶于水、稀酸、稀堿及醇、醚等有機溶劑，而且對氧化劑也較穩(wěn)定。但在一定的條件下，甲殼質能與多種化合物起反應：

①主鏈的水解。在鹽酸中，于100℃進行水解，可得到葡萄糖胺鹽酸鹽。

②脫乙?；磻⒓讱べ|放入濃度為40%～60%的NaOH或KOH溶液中，加熱至100～180℃，可脫去乙?；玫綒ざ嗵牵ㄒ喾Q可溶性甲殼質）。殼多糖為無色（或微黃色）非結晶片狀或粉末，微堿性，不溶于水和堿溶液，溶于稀醋酸而成透明的粘稠液體。

③?；磻?。與羧基化合物（一般多使用脂肪酸類的酸酐）反應，其C3和C6上的羥基（以醋鍵結合）?；?，可制備許多有用的衍生物。

④羥乙基化反應。在堿性溶液中和環(huán)氧乙烷反應得到羥乙基甲殼質，可溶于水，在科研中用來測定酶的活性。

⑤羧甲基化反應。在堿性溶液中與一氯醋酸進行羧甲基化反應，可得可溶性衍生物，反應點在C6上。在反應過程中，大約50%的乙酰氨基由于水解變成氨基，作為高分子兩性電解質，能溶于水，溶液具有很大的粘性。這種水溶性衍生物是研究溶菌酶水解過程的良好底物。

⑥硫酸酯化反應。甲殼質的羥基被取代生成硫酸酯，而殼多糖則是游離的氨基參與反應產生硫氨鍵。甲殼質與殼多糖的硫酸酯在結構上與肝素相似，也具有抗凝血作用，被認為是價廉、易取的抗凝血多糖。

⑦其他尚有醛化、硝化、丙烯腈化、烷基化、脫氨等反應，可為甲殼質的利用提供廣闊前景。

工藝 

制取甲殼質的工藝流程為：蝦蟹殼→搗碎→浸堿→水洗→浸酸→氧化脫色→水洗→還原→水洗→脫水→甲殼質→濃堿保溫→水洗→脫水→殼多糖。浸堿旨在除去蛋白質及脂肪，一般是在8%～10%的氫氧化鈉溶液中煮沸1～2小時，其間一部分色素也遭破壞。浸酸旨在除去碳酸鈣等，一般用濃度5%～15%的鹽酸。蝦蟹殼中的主要色素為蝦紅素，在通常的酸堿處理后，并不能全部褪掉；再用1%濃度的高錳酸鉀浸1～2小時，即可制得白色的不溶性甲殼質。然后將不溶性甲殼質放在40%的氫氧化鈉溶液中，以100～180℃保溫20～24小時，脫去乙酰基即得可溶性甲殼素，即殼多糖。由于原料性質不同，對產品的要求不同，工藝流程也可變動。如對某種甲殼質產品的顏色不作嚴格要求，只需將蝦蟹殼壓干，在濃度1%～5%的碳酸鈉溶液中煮沸，然后用鹽酸脫鈣即可。有的工藝是先浸酸，后浸堿，也有用堿一次處理，直接制備殼多糖。

用途 

主要用途為：

①食品工業(yè)中的應用。由于甲殼質和殼多糖無味無毒，可被生物降解，在食品工業(yè)中作為絮凝劑，以加速固體分離，增加液體的透明度，或自液體中分離出固體微粒，提高固體產品的得率。還用作模擬食品的結構填充劑、增稠劑、乳化劑和包裝薄膜。

②醫(yī)藥工業(yè)中的應用。殼多糖是鹽基性多糖，動物試驗表明能抑制胃酸和胃潰瘍，降低血液中的膽固醇和甘油三酸酯。甲殼質的硫酸衍生物有抗凝血作用，能抑制腎上腺皮質激素的分泌和促進鈉離子排泄。還可用于制備手術縫線、藥物包膜和人工腎臟等。

③水質凈化處理中的應用。除了作為凝聚劑用于水質凈化之外，由于它和Cu、Hg、Cd、Fe、Ni、Zn、Pb、Ag等重金屬離子能形成螯合物，可用來有效地除去水中重金屬，包括放射性元素。此外，也能在紡織、印染、離子交換劑、攝影膠片、固相酶擔體等方面應用。