從原材料中去除污染物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于從原材料中去除污染物的方法，并且更具體地，涉及一種從含有所需的材料(諸如殼質(zhì)和/或殼聚糖)的原材料中去除污染物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]殼聚糖是來自水生貝殼類動(dòng)物加工的固體廢棄物的衍生物，并且能夠從真菌培養(yǎng)物中提取。殼聚糖是線性的多聚糖。殼聚糖由￠-(1-4)-連接的D-葡糖胺(去乙酰化的單元)和N-乙?；?D-葡糖胺(乙酰化的單元)的隨機(jī)分布的單元組成。殼聚糖具有許多用途，包括商業(yè)用途和醫(yī)療用途。例如，殼聚糖在農(nóng)業(yè)中可用作種子處理和生物農(nóng)藥；在釀酒業(yè)中用作澄清劑；在食品工業(yè)中用作補(bǔ)充劑；在限制脂肪吸收中用作飲食助劑；以及用于自愈性聚氨酯漆涂層的工業(yè)中。
[0003]在醫(yī)藥中，殼聚糖及其衍生物(諸如殼聚糖鹽)可被用作止血?jiǎng)┮詼p緩或阻止出血。它們還能夠用作抗菌劑和/或有助于使藥物遞送通過皮膚。
[0004]商業(yè)上，殼聚糖通過對(duì)殼質(zhì)(纖維素類生物聚合物:主要由無支鏈的β - (1 — 4) -2-乙酰氨基-2-脫氧-D-葡糖糖(也被稱為Ν-乙?；?D-葡萄糖胺)組成)殘基進(jìn)行去乙?；瘉砩a(chǎn)，其中殼聚糖為甲殼類動(dòng)物(諸如蟹和蝦)的外殼以及真菌的細(xì)胞壁中的結(jié)構(gòu)元素。
[0005]當(dāng)由甲殼類動(dòng)物源(諸如蟹和蝦)制備殼聚糖時(shí)，外殼主要來自于在去除殼期間的食物廢棄物。其中，當(dāng)從海洋/海床中捕獲這些甲殼類動(dòng)物時(shí)，通常存在污染源，這些污染源可包括漁網(wǎng)和海草。進(jìn)一步地，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，在從食品加工廠運(yùn)輸這些材料期間，使用袋子，當(dāng)袋子隨后在被切開時(shí)，會(huì)脫落纖維。當(dāng)生產(chǎn)殼聚糖片/顆粒時(shí)，大多數(shù)的制備方法并沒有完全消除例如捕魚和運(yùn)輸過程中所帶來的污染源。
[0006]由于殼質(zhì)和/或殼聚糖及其衍生物具有醫(yī)用領(lǐng)域中所需的性質(zhì)，所以在將該材料加工成用于治療患者的醫(yī)療產(chǎn)品之前，去除所有的污染物是重要的。
[0007]用于將殼質(zhì)轉(zhuǎn)化為殼聚糖的典型方法包括以下步驟:利用酸，諸如鹽酸對(duì)甲殼類動(dòng)物的殼進(jìn)行脫鈣；對(duì)上述殼進(jìn)行清洗；以及利用堿，諸如氫氧化鈉進(jìn)行去質(zhì)子化。在上述步驟之后通過進(jìn)行進(jìn)一步的清洗步驟、進(jìn)一步的脫鈣步驟以及后續(xù)的中和步驟。所得到的材料為殼質(zhì)?？衫脡A，諸如氫氧化鈉對(duì)該殼質(zhì)進(jìn)行去乙酰化以提供殼聚糖。在去乙酰化之后，并且在后續(xù)處理(諸如干燥和研磨)之前，可對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行清洗和中和。目前的處理步驟包括目視檢查步驟和截獲步驟，從而污染物落在位于加工管中的趾狀物和指狀物周圍；和/或?qū)υ牧线M(jìn)行過濾/篩分以去除污染物。然而，所得到的材料仍然顯示出可見的污染物，這些可見的污染物包括釣魚線材料、海草和/或運(yùn)輸袋材料。
[0008]在考慮上述問題的基礎(chǔ)上，完成了本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提供了一種方法，該方法解決了由捕魚和運(yùn)輸過程所帶來的污染物的問題。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種從原材料中去除或降低污染物的方法，所述方法包括:
[0011]使原材料與液體混合，其中，所述原材料含有至少一種污染物和至少一種所需的材料，并且其中，所述至少一種所需的材料能夠吸收所述液體；以及
[0012]在分離容器中使所述至少一種污染物與所述至少一種所需的材料分離。
[0013]本發(fā)明的方法提供了一種用于去除或降低原材料中污染物的低成本的手段，其中，所述原材料含有所需的材料。該方法可有利地并入現(xiàn)有的制備方法中，或用作獨(dú)立的方法。據(jù)觀察，本方法對(duì)所需的材料的產(chǎn)率幾乎沒有影響。
[0014]所述至少一種所需的材料可包括殼質(zhì)、殼聚糖、殼聚糖衍生物或它們的混合物。典型地，所述至少一種所需的材料包括殼質(zhì)和/或殼聚糖。
[0015]在一些實(shí)施方式中，所述原材料可包括多于一種的所需材料。例如，所述原材料可包括兩種所需的材料、三種所需的材料、四種所需的材料或更多種所需的材料。在一些實(shí)施方式中，所述原材料可包括殼質(zhì)和殼聚糖。
[0016]所述液體可包括單一相或多相。優(yōu)選地，所述液體包括單一相。
[0017]所述液體可包括水、鹽酸、氫氧化鈉或它們的混合物。典型地，所述液體為水。
[0018]優(yōu)選地，所述所需的材料不溶于所述液體。在這種實(shí)施方式中，所述所需的材料至少部分不溶于所述液體。更優(yōu)選地，所述所需的材料完全不溶于所述液體。因此，當(dāng)所述所需的材料為殼聚糖和/或殼質(zhì)時(shí)，殼聚糖和/或殼質(zhì)優(yōu)選地部分或完全不溶于所述液體。這相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)是有利的。例如，在某些純化技術(shù)中，使殼聚糖溶解于足夠高濃度的酸中是已知的。然而，這是昂貴的，并且將殼聚糖溶解在酸中的步驟可引起殼聚糖結(jié)構(gòu)的改變。通過本發(fā)明的方法減緩這這些問題。
[0019]本發(fā)明的方法從原材料中去除或降低至少一種污染物。該原材料可包括超過一種污染物。因此，該方法可從原材料中去除或降低多于一種的污染物。例如，該方法可用于從原材料中去除兩種污染物、三種污染物、四種污染物、五種污染物、六種污染物、七種污染物、八種污染物、九種污染物、十種污染物或更多種污染物。在典型的實(shí)施方式中，該方法從原材料中去除或降低至多五種不同的污染物。
[0020]本文中所使用的術(shù)語“污染物”是指存在于原材料中的不合需要的組分或物質(zhì)。
[0021]典型地，原材料源自于在食品加工期間從甲殼類動(dòng)物源去除殼的步驟之后所得到的廢棄物，在本文中也被稱為“貝類廢棄物”。該原材料含有所需的材料殼質(zhì)和/或殼聚糖。該殼通過處理能夠提供殼質(zhì)，而殼質(zhì)通過后續(xù)處理能夠成為殼聚糖。甲殼類動(dòng)物，通常為貝類(諸如蟹和/或蝦)從海洋/海床捕獲。貝類廢棄物通常包括多種類型的污染物，諸如漁網(wǎng)、釣魚線、運(yùn)輸袋、海草和其它植物群，或它們的混合物。污染物，諸如漁網(wǎng)可能是有顏色的。顏色可包括桔色的漁網(wǎng)、藍(lán)色的漁網(wǎng)和/或黃色的漁網(wǎng)。相似地，諸如污染袋的污染物也可是有顏色的。顏色可包括紅色的材料和/或白色的材料。
[0022]已發(fā)現(xiàn)，能夠吸收所述的液體的所需的材料將在所述液體中下沉。因此，能夠?qū)⑺璧牟牧虾涂善〉奈廴疚锓蛛x開。
[0023]還已發(fā)現(xiàn)，在與液體(諸如水)混合時(shí)，在貝類廢棄物中通常發(fā)現(xiàn)的污染物漂浮。
[0024]典型地，所述至少一種污染物不能吸收所述液體。
[0025]典型地，所述至少一種污染物將在所述液體中漂浮。
[0026]優(yōu)選地，所述至少一種污染物在所述液體中不溶解。在這種實(shí)施方式中，所述至少一種污染物至少部分不溶于所述液體中。更優(yōu)選地，所述至少一種污染物完全不溶于所述液體中。例如，當(dāng)所述至少一種污染物為漁網(wǎng)、釣魚線、運(yùn)輸袋、海草和/或其它植物群時(shí)，所述污染物部分或完全不溶于所述液體。
[0027]貝類廢棄物中的所需的材料(諸如殼質(zhì)或殼聚糖)能夠從液體中吸收流體從而下沉。根據(jù)在液體中的這種分離，能夠從液體的表面收集可漂浮的污染物，同時(shí)分別保留已沉降在液體底部或朝向液體底部沉降的所需的材料。
[0028]因此，在分離容器中使原材料分離的步驟可包括使所述至少一種污染物的至少一部分漂浮在所述液體的表面上。
[0029]因此，在一些實(shí)施方式中，原材料中的一種或多種污染物并不是全部漂浮在液體的表面上。然而，優(yōu)選地，原材料中的一種或多種污染物基本上全部漂浮在液體的表面上。
[0030]—旦原材料與液體混合，則可允許在分離容器中進(jìn)行分離，并持續(xù)足以允許所述至少一種污染物的一部分漂浮在所述容器內(nèi)所容納的液體的表面上的時(shí)段。時(shí)間長(zhǎng)度可從1分鐘變