Вестник МГТУ. 2015, №4.

Вестник МГТУ, том 18, № 4, 2015 г. стр. 641–646 641 УДК [604.2:577.114]:[664.959.5:639.28] М. Д. Мукатова, Н. А. Киричко, Е. Н. Романенкова Качественные характеристики хитина и хитозана, полученных из панцирьсодержащих отходов речных раков M. D. Mukatova, N. A. Kirichko, E. N. Romanenkova Quality features of chitin and chitosan produced from crayfish crust-containing waste Аннотация. Апробирован способ получения хитина из панцирьсодержащего сырья речных раков с использованием деминерализации 8%-й соляной кислоты и ферментативного депротеинирования протосубтилином ГЗх активностью 70 ед. / г (доза 8 %); при этом выход хитина составил 8–9 %. Получен из высокоочищенного хитина хитозан (молекулярная масса 48,7 кДа, степень деацетилирования 85 %), растворимый в 1%-м растворе молочной кислоты. Abstract. The method for producing chitin from crust-containing raw material of crayfish using demineralization of 8 % hydrochloric acid and enzymatic deproteining by protosubtilin GZh 70 units / g has been tested; the output of chitin is 8–9 %. Chitosan (molecular weight 48,7 kDa, deacetylation degree 85 %) soluble in 1 % solution of lactic acid has been produced from high-purity chitin. Ключевые слова: хитин, хитозан, панцирьсодержащее сырье, речные раки, деминерализация, депротеинирование. Key words: chitin, chitosan, crust-containing raw material, crayfish, demineralization, deproteining. Введение Одним из важнейших достижений мирового научно-технического прогресса в области изыскания новых перспективных биополимеров является изучение, создание и внедрение в практику технологии получения хитина и его производных: хитозана, глюкозамина. Исходным хитинсодержащим сырьем служит панцирь промысловых крабов Дальневосточного региона, креветок океанических и раков, при разделывании которых образуются панцирьсодержащие отходы (ПСО), которые названы панцирьсодержащим сырьем (ПСС). Панцирь ракообразных играет роль внешнего скелета и построен из трех основных элементов: хитина, играющего роль каркаса, минеральной части (карбоната кальция), придающей панцирю необходимую прочность, и белков в виде хитин-белкового комплекса (ХБК), делающих его живой тканью. В состав панциря кроме ХБК входят липиды, пигментные вещества, представленные каротиноидами типа астаксантина, астацина и криптоксантина [1]. В Волжско-Каспийском регионе ведется промысел речных раков. Кроме того, имеются прудовые хозяйства по выращиванию пресноводных креветок (гигантских) и раков, которые в настоящее время реализуются в живом виде без глубокой переработки, что не позволяет заготавливать ПСС в производственных условиях в качестве вторичного сырья, по этой причине оно переходит в категорию бытовых отходов, загрязняющих окружающую среду. Ранее проведенные исследования по переработке речных раков показали, что выход пищевой части (мяса) составляет порядка 12 %, ПСС (технического сырья) – 36,1 % и кормовых отходов – 24,4 %, из которых возможен выпуск пищевой, технической (хитина) и кормовой продукции [2], [3]. Для заготовки ПСС необходимо использовать глубокую переработку ракообразных, что позволяет фракционировать их на части тела и устанавливать их соотношение после термической обработки. ПСС, состоящее из карапакса, ходильных ножек, при заготовке в качестве технического сырья подвергается сушке, измельчению и хранится при температуре окружающей среды до переработки в хитин, из которого получают хитозан [3]. Известно, что хитин представляет собой аминополисахарид, по химической структуре близкий к целлюлозе; он является нерастворимым полимером и не поддается выделению из природных источников напрямую, без последовательного отделения всех составляющих (минеральных, белковых), от степени удаления которых зависит его качество. Известные способы получения хитина из ПСС ракообразных можно разделить на химические, ферментативные, их комбинации и электрохимический. В большинстве случаев при получении хитина ПСС подвергается двухстадийной очистке от содержащихся в нем минеральных (деминерализация) и белковых (депротеинизация) веществ с целью повышения степени его очистки от природных примесей. Некоторые способы предусматривают отделение из ПСС липидной фракции, содержащей пигменты (каротиноиды), с целью получения высокоочищенного и обесцвеченного хитина, который посредством деацетилирования концентрированной щелочью преобразуется в хитозан [1], [3], [4]. В России, как и в других странах, отсутствует единый стандарт, унифицирующий свойства хитозана, однако в зависимости от способа очистки использованного хитина существует деление на следующие виды: