Вестник МГТУ. 2015, №1.

Кучина Ю.А. и др. Термическое разложение природных полисахаридов... УДК 541.64:547.458.81 Ю.А. Кучина, Н.В. Долгопятова, В.Ю. Новиков, И.Н. Коновалова, М.Ю. Принцева, В.А. Сагайдачный Термическое разложение природных полисахаридов: хитина и хитозана Yu. A. Kuchina, N.V. Dolgopyatova, V.Yu. Novikov, I.N. Konovalova, M.Yu. Prinsteva, V.A. Sagaidachny Thermal decomposition of natural polysaccharides: Chitin and chitosan Аннотация. Приведены результаты термического анализа креветочного хитина и хитозана (исследованы образцы полисахаридов, отличающиеся по степени деацетилирования). Термический анализ проведен методом дифференциальной термогравиметрии и дифференциальной сканирующей калориметрии. Рассчитана энергия активации процесса термической деструкции хитина и хитозана. Abstract. The results of the thermal analysis of shrimp’s chitin and chitosan have been presented (samples of polysaccharide differed by the deacetylation degree have been studied). The thermal analysis has been carried out by differential thermogravimetry and differential scanning calorimetry. Activation energy of process of chitin and chitosan thermal destruction has been calculated. Ключевые слова: северная креветка, хитин, хитозан, полисахарид, термический анализ, энергия активации Key words: Northern shrimp, chitin, chitosan, polysaccharide, thermal analysis, activation energy 1. Введение Полисахарид хитин широко распространен в природе и относится к возобновляемым сырьевым ресурсам. Химическая модификация хитина позволяет получить качественно новые продукты с повышенной пищевой и биологической ценностью для различных областей применения. В данной работе проведен термический анализ хитина и хитозана, выделенных из северной креветки, и изучено влияние степени деацетилирования этих полисахаридов на процесс их термического разложения. 2. Объекты и методы исследования В качестве объектов исследования использовали креветочный хитин, который выделяли последовательным удалением белковой и минеральной частей из хитинсодержащего сырья: депротеинизацией в 4%-й NaON с промывкой водой, деминерализацией в 3,6%-й НС1 с последующей промывкой водой. Хитозан получали деацетилированием хитина в 50%-й NaOH при 100 °C в течение 30 мин с последующей промывкой водой (Новиков и др., 2012). Степень деацетилирования хитозана определялась методом обратного потенциометрического титрования хлороводорода, связанного с аминогруппами молекул хитозана. Потенциометрическое титрование проводилось с использованием иономера "Анион"-4151 (НИИ "Инфраспак-Аналит", Россия) с шагом 0,1 см3. Степень деацетилирования нерастворимых образцов хитина и хитозана определялась методом инфракрасной спектроскопии (в таблетках КВг). Предварительно образцы измельчали на мельнице 77-100 (СМТ Со., Ltd., Япония). Спектры поглощения записывали на инфракрасном спектрофотометре IR -420 (Shimadzu, Япония) в диапазоне частот от 4 000 до 400 см4 . Была выбрана опорная частота, которая составила для исследуемых образцов 1655 см4 (Новиков и др., 2012). Термический анализ проводили методом дифференциальной термогравиметрии (ДТГ) и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) с использованием прибора синхронного термического анализа Netzsch STA 449 F3 Jupiter. Термограммы снимали в следующих условиях: тигель корундовый, атмосфера - воздух, температурный интервал 40-600 °C, скорость нагрева образцов 15 °C/мин, масса навесок 20-25 мг. Характеристики образцов хитина и хитозана и условия их получения приведены в таблице. 94