Cân 40g vỏ tôm khô cho vào cốc 1lít, sau đó cho từ từ 200ml HCl 10% vào và để ngập toàn bộ vỏ tôm, nhận thấy có hiện tượng sủi bọt mạnh chứng tỏ
có phản ứng xẩy ra, kiểm tra pH=1 - 2 là được, ngâm trong khoảng 12 giờ (để
qua đêm) và để ở nhiệt độ phòng, thỉnh thoảng lại khuấy để cho phản ứng xảy ra nhanh hơn (đến khi không thấy bọt, khí thoát ra, thử pH vẫn còn axit).
Sau 12 giờ, vớt vỏ tôm ra và rửa lại bằng nước thường đến pH=7, sau đó rửa bằng nước cất. Lúc này vỏ tôm có màu hồng nhạt và mềm do đã được loại hết các tạp chất vô cơ.
Vỏ tôm thu được để ráo bớt nước sau đó cho vào bình cầu 500ml, đồng thời cho NaOH 3% vào cho đến khi ngập hoàn toàn vỏ tôm và kiểm tra pH= 11- 12 là đạt yêu cầu. Đun ở nhiệt độ 90 - 950C trong khoảng 3,5 - 4 giờ, lúc đun có lắp sinh hàn để tránh hiện tượng trào bọt ra ngoài và mùi khó chịu. Sau khi phản
ứng kết thúc đem sản phẩm đi rửa bằng nước thường đến pH=7, sau đó tráng lại bằng nước cất. Sản phẩm thu được có màu trắng phớt hồng.
Chất màu (astaxanthin) có trong chitin được loại bỏ theo 2 phương pháp: 1. Cho 10ml dung dịch KMnO4 1% vào trong bình đựng chitin ở trên,
sau đó trộn đều với nhau, để trong thời gian 1 giờở nhiệt độ phòng. Sau 1 giờ, rửa sạch sản phẩm, nhận thấy sản phẩm có màu tím đen chứng tỏ vẫn còn nhiều KMnO4 chưa được rửa sạch. Để loại hết KMnO4 ta dùng 50ml axit Oxalic HOOC-COOH 1%, nhận thấy nếu
để ở nhiệt độ phòng thì khó loại hết màu tím, ta đem đun nóng ở
nhiệt độ 50 - 600C thì màu mất hoàn toàn, rửa sạch thu được sản phẩm có màu trắng đẹp.
2. Ngâm ngập chitin bằng 60ml H2O2 1%, để qua đêm ở nhiệt độ
phòng. Sản phẩm sau khi ngâm tuy màu đã bớt nhiều nhưng vẫn còn thấy hơi phớt hồng, rửa sạch bằng nước, tráng lại bằng nước cất.
Sấy khô sản phẩm ở nhiệt độ 600C, thu được chitin trắng sạch. Hiệu suất quá trình điều chế chitin được tính theo công thức sau:
http://www.ebook.edu.vn 2 1 1 (%) m *100% H m = Trong đó :
m1: số gam của vỏ tôm ban đầu (g).
m2: số gam chitin thu được (g).
H1(%) : hiệu suất của quá trình (%). Kết quả thu được như bảng 3.1:
Bảng 3.1. Hàm lượng chitin trong vỏ tôm
STT Vỏ tôm (g) Chitin (g) Hiệu suất (%) 1 40 10,87 27,18 2 40 13,67 32,73 3 40 12,27 30,68 4 40 14,33 35,83 5 40 13,09 34,65
3.3.Điều chế chitosan bằng cách deacetyl chitin
Từ chitin điều chế trên, cân lượng chính xác 10g chitin cho vào bình cầu 500ml, sau đó cho 350ml dung dịch NaOH 50% cho đến ngập hoàn toàn chitin.
Đun ở nhiệt độ 110 - 1200C, có hồi lưu tránh bay hơi dung môi, bay mùi khó chịu, thỉnh thoảng có khuấy cho phản ứng xảy ra nhanh, thời gian đun là 4 giờ. Sản phẩm sau phản ứng được rửa sạch đến pH=7, rửa lại bằng nước cất, sấy khô. Sản phẩm thu được là chitosan có màu trắng.
Hiệu suất quá trình điều chế chitosan được tính theo công thức:
4 2 3 (%) m *100% H m = Trong đó:
m3: khối lượng chitin tham gia phản ứng (g).
m4 : khối lượng sản phẩm chitosan thu được(g).
H2(%) : hiệu suất của quá trình (%). Kết quả thu được ở bảng 3.2:
http://www.ebook.edu.vn Bảng 3.2. Hiệu suất điều chế chitosan từ chitin STT Chitin (g) Chitosan (g) Hiệu suất (%) 1 10 6,33 63,3 2 10 6,56 65,6 3 10 7,23 72,3 4 10 7,0 70,0 5 10 7,47 74,7 Tinh chế chitosan
Cân 5g chitosan cho vào cốc thủy tinh 1lít, sau đó cho 300ml axit acetic CH3COOH 1%, khuấy ở nhiệt độ thường trong thời gian 30 phút thu được dung dịch trong suốt. Dung dịch được đem đi lọc bỏ cặn bẩn.
Sau đó cho 30 ml NaOH 10% vào, khuấy đều trong 10 phút thu được dung dịch keo. Lọc lấy kết tủa keo và rửa 3 lần bằng methanol (5ml/lần).
Cho kết tủa keo bào bình cầu 250ml, thêm 140ml CH3OH và đun ở nhiệt
độ 60 - 650C trong thời gian 5 giờ. Lọc và rửa bằng aceton 2 lần, sau đó sấy khô
ở 400C. Thu được 4,2g chitosan tinh khiết. Hiệu suất 84%.
3.4.Điều chế glu.HCl
3.4.1.Điều chế glu.HCl từ chitin
Cân 5g chitin khô (đã cắt nhỏ) cho vào bình cầu 250ml, sau đó thêm 40ml HCl 36%. Đun cách thủy có lắp sinh hàn hồi lưu, khuấy đều và duy trì ở nhiệt độ
khoảng 90 - 950C. Khi nhiệt độ hỗn hợp trong bình phản ứng đạt 65 - 700C thì chitin bắt đầu tan rất nhanh tạo thành dung dịch màu nâu đen. Đun trong thời gian 4giờ.
Kết thúc thời gian phản ứng, sản phẩm được lọc nóng để loại bỏ cặn bẩn, sau đó dịch lọc được tẩy màu bằng 1g than hoạt tính, giai đoạn này được hỗn hợp
được đun nóng đến 900C, sau đó duy trì ở nhiệt độ 50 - 600C trong thời gian 30 phút.
http://www.ebook.edu.vn
Lọc bỏ than hoạt tính thu được dung dịch có màu xanh nhạt trong suốt, để
nguội thu được dung dịch có màu vàng rơm. Dung dịch để nguội lạnh ở nhiệt độ
0 - 40C, thời gian để kết tinh là 12 giờ (để qua đêm).
Tinh thể glu.HCl được tách ra bằng phương pháp lọc, sau đó rửa lại sản phẩm thu được bằng cồn 960. Sản phẩm được sấy khô ở nhiệt độ 600C thì thu
được tinh thể glu.HCl khô trắng đẹp.
Dịch lọc còn lại sau khi lọc kết tinh được cô bớt dung môi bằng cất chân không ở nhiệt độ 60 - 650C, đến khi thể tích bằng 1/3 thể tích đem cô ban đầu, để
kết tinh và lọc lấy kết tinh, rửa bằng cồn 960, sấy khô.
Hiệu suất của quá trình điều chế glu.HCl từ chitin được tính theo công thức sau: 6 7 3 5 (%) m m *100% H m + = Trong đó :
m5: khối lượng chitin ban đầu (g).
m6 : khối lượng glu.HCl kết tinh lần thứ nhất (g).
m7: khối lượng glu.HCl kết tinh lần thứ hai (g).
H3(%): hiệu suất của quá trình (%). Kết quả thu được ở bảng 3.3:
Bảng 3.3. Hiệu suất điều chế glucosamin hydroclorua từ chitin STT Chitin (g) Glu.HCl (g) Hiệu suất (%)
1 5 3,12 62,4
2 5 3,14 62,8
3 5 3,10 62,0
3.4.2.Điều chế glu.HCl từ chitosan
Cân 5 gam chitosan cho vào bình cầu 250ml, thêm từ từ 40ml axit HCl 36% vào bình, sau đó thực hiện các thao tác tương tự như phần 3.4.1 trên.
Tính thời gian phản ứng khi chitosan bắt đầu tan vào dung dịch. Đun được 1 giờ thì nhận thấy dung dịch có độ nhớt cao, đun tiếp đến 3 giờ thì thu được dung dịch đặc quánh. Kết thúc thời gian phản ứng, cho thêm 20ml nước cất vào
http://www.ebook.edu.vn
để pha loãng dung dịch rồi đem lọc lấy dung dịch nước cái. Dung dịch có màu
nâu đen được tẩy màu bằng than hoạt tính. Do có pha loãng dung dịch, lượng
nước đưa vào tương đối nhiều nên để có kết tinh cần phải cô bớt dung môi đến
thể tích 1/5 thể tích dung dịch ban đầu. Sau khi cô, dung dịch được để nguội lạnh
ở nhiệt độ 0 - 40C qua đêm. Nhận thấy có rất ít tinh thể glu.HCl được tạo thành, hầu như là không đáng kể. Lọc lấy kết tinh, rửa lại bằng cồn, sấy khô.
Hiệu suất của quá trình điều chế glu.HCl từ chitin được tính theo công thức sau: % 100 * (%) 8 9 4 m m H = Trong đó :
m8 : khối lượng chitosan ban đầu (g). m9 : khối lượng glucosamin thu được (g).
H4(%) : Hiệu suất quá trình (%). Kết quả thu được ở bảng 3.4:
Bảng 3.4. Hiệu suất điều chế glucosamin hydroclorua từ chitosan STT Chitosan (g) Glu.HCl (g) Hiệu suất (%)
1 5 0,5 10,0
2 5 0.35 7,0
3 5 0.6 12,0
