Аппаратно-технологическая схема производства глюкозамина из хитина

     Министерство  образования и науки Российской Федерации 

     Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования 

     ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 

     Школа биомедицины

Кафедра биотехнологии продуктов из животного сырья и функционального питания 

КУРСОВАЯ  РАБОТА 

ТЕМА: Аппаратно-технологическая схема производства глюкозамина из хитина 

                                                           Студент С 7503 Пб гр. Дышловая  Е. А. 

                                                           Руководитель: к.т.н. доцент Макарова Е.В. 

                                                Курсовая работа допущена к  защите: 

                                                 _______________________________ 

                                                  «____»___________________  20__г. 

                                                           Курсовая работа защищена   

                                                           с оценкой:_ ___________________                 

                                                 «____»___________________  20__г. 
 
 

Владивосток 2011г. 

 

Дальневосточный федеральный университет

     Школа биомедицины

           Кафедра биотехнологии продуктов из животного сырья и функционального питания

ЗАДАНИЕ

На курсовую работу студента 5 курса

1. Тема  курсовой работы: Аппаратно-технологическая схема производства глюкозамина из хитина

2. Цель  и общее направление работы: ознакомление  с аппаратно-технологической схемой  и методом получения глюкозамина.

3. Содержание  работы.

1 Характеристика  основных свойств пищевого сырья  для производства глюкозамина………………………………………………..……….……….…….7

2 Теоретические  подходы к обоснованию параметров  обработки на основных этапах  производства глюкозамина……………………………….…………..…13

3 Ассортимент  вырабатываемой продукции,  требования  к ее качеству…….19

4 Основные  процессы, протекающие при производстве  и хранении……...…22

5 Технологическая  схема производства глюкозамина………………...…..…..25

6 Характеристика  оборудования линии…………………………………..……27

7 Современные  подходы к совершенствованию  способов переработки….…43

8 Проблемы  утилизации отходов…………………………………………..…..45

5. Сроки  выполнения курсовой работы:

• Начало работы ________________________________________________
• Конец работы _________________________________________________
• Срок представления работы на кафедру ___________________________

 
 

Руководитель  курсовой работы________________________________________

Студент ___________________________________________________________ 

 

РЕФЕРАТ 

    Пояснительная записка 49 листов, 1 схема, 8 рисунков, 11 библиографических источников, 8 интернет ресурсов.  

    ГЛЮКОЗАМИН, ХИТИН, ХИТОЗАН, ТЕХНОЛОГИЯ, ПОЛУЧЕНИЕ, ПРОИЗВОДСТВО, ПРОМЫШЛЕННОСТЬ, ОБРАБОТКА,  ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. 

    Объект  разработки курсового проекта – аппаратно-технологическая схема производства глюкозамина, его состав и применение. 
 
 

    В работе представлено химико-технологическое обоснование проекта, дана характеристика сырьевой базы, произведён подбор оборудования, рассмотрено применение продукта, его состав, свойства основные процессы, протекающие при производстве и хранении. Произведены расчеты процесса фильтрации как одной из важнейших операций производства.

    Рассмотрены инновационные течения в рыбной отрасли, проблемы утилизации отходов.

 

Содержание

Введение………………………………………………………….………..………5

1 Характеристика  основных свойств пищевого сырья  для производства глюкозамина………………………………………………..……….………….….7

2 Теоретические  подходы к обоснованию параметров  обработки на основных этапах  производства глюкозамина……………………………….…………..…13

3 Ассортимент  вырабатываемой продукции,  требования  к ее качеству….....19

4 Основные процессы, протекающие при производстве  и хранении……...…22

5 Технологическая  схема производства глюкозамина…………………….…..25

6 Характеристика оборудования линии……………………………………..…27

7 Современные  подходы к совершенствованию  способов переработки…….43

8 Проблемы  утилизации отходов………………………………………..……..45

Заключение………………………………………………………………...……..47

Список  использованных источников………………………….…………..……49 
 
 
 
 

 

Введение

Хитин - азотсодержащий полисахарид, из которого построены  твердые оболочки ракообразных и  насекомых, например крылья жуков.

Хитин - один из наиболее распространённых в  природе полисахаридов — каждый год на Земле в живых организмах образуется и разлагается около 10 гигатонн хитина.

• Выполняет защитную и опорную функции, обеспечивая жёсткость клеток — содержится в клеточных стенках грибов.
• Главный компонент экзоскелета членистоногих.
• Также хитин образуется в организмах многих других животных — разнообразных червей, кишечнополостных и т. д. [10]

    В 1878 г. установили, что в состав хитина входят глюкозамин и уксусная кислота. Кислотный гидролиз хитина приводит к образованию глюкозамина (2-аминопроизводное глюкозы), а при гидролизе под  воздействием энзима, находящегося в кишечнике улиток, получается N-ацетилглюкозамин.

    Глюкозамин  относится к производным сахаров, в структурных формулах которых  одна, реже две гидроксильные группы замещены аминогруппой. Глюкозамин по химической номенклатуре называют 2-амино-2-дезокси-Д-глюкозой и относят к группе аминосахаров. Из аминосахаров, в тканях рыб и безпозвоночных обнаружены в основном глюкозамин, галактозамин и маннозамин.

    Глюкозамин  обладает характерными свойствами аминов. Он является сильным основанием и образует устойчивые соли. В виде оснований глюкозамин не устойчив, поэтому в практике обычно используют его хлоргидраты.

    В качестве сырья могут быть использованы панцирьсодержащие отходы, образующиеся при переработки криля, а так  же панцири различных ракообразных и гладиус кальмара.

    Цель  работы состоит в  разработке перспективных  способов обработки и утилизации отходов ракообразных

    Задачей работы является ознакомление с инновационными направлениями в области рыбной промышленности в целом и в  частности с проблемами утилизации панцерьсодержащего сырья [12]. 

     

 

     1 Характеристика основных свойств пищевого сырья для производства глюкозамина

    Основным  источником глюкозамина является хитин  и его производный хитозан, полученный в результате обработки хитина в жестких  условиях раствором щелочи.

    Хитин — один из наиболее распространённых в природе полисахаридов, каждый год на Земле в живых организмах образуется и разлагается около 10 гигатонн хитина.

    Хитин выполняет защитную и опорную функции, обеспечивая   жёсткость клеток.

    Одно  из производных хитина, получаемое из него промышленным способом — хитозан. Сырьём для его получения служат панцири ракообразных (криль, камчатский краб), а также продукты микробиологического  синтеза. Хитозан полностью биосовместим с тканями организма. Он обладает бактериостатическими, фунгицидными, противоопухолевыми, иммуномоделирующими свойствами, способствует снижению холестирина.

    В пищевой промышленности хитозан  находит применение в качестве диетического волокна, эмульгатора, загустителя и т.д. Хитозан используется  для очистки растительных соков, в качестве биофлокулянта для извлечения белков из растворов и эмульсий (в том числе из молочной сыворотки) и в других процессах [17].

    Олигомеры хитозана являются источником глюкозамина  – основного строительного материала для соединительной ткани. Глюкозамин участвует в образовании суставных хрящей, связок и сухожилий. После того как его молекула усваивается желудочно-кишечным трактом, она доставляет к хрящу и другим тканям, где преобразуется в необходимые организму компоненты. Поэтому хитозан полезен для восстановления хрящевой ткани при заболеваниях суставов любой природы, включая артриты и артрозы.

Глюкозамин в очень малых количествах содержится в пищи. Его вырабатывают хрящевые клетки тела. Имеет очень большое значение в формировании и поддержании целостности сухожилий, кожи, глаз, ногтей, спинно-мозговой жидкости, костей, связок и даже сердечных клапанов. Потеря глюкозамина тканями приводит к раннему разрушению клеток, потере клеточных функций, ослаблению соединительной ткани и утрате гибкости. Является составной частью слизи, вырабатываемой в желудочно-кишечном тракте, легких и почках, а также в синовиальной жидкости. В сочетании с витамином С стимулирует образование коллагена.

    Химический  состав:

    основное вещество, не менее  99% (по факт. 99,85%);

    размер частиц  20 mesh;

    тяжелых металлов, не более 0,001 % (по факт.0,0002 %);

    железа, не более  0,001 % (по факт.0,0008 %);

    содержание Cd, не более  0,0002 % (по факт.0,00004 %);

    мышьяка, не более  0,00005 % (по факт.0,000005 %);

    содержание хлоридов  16,3-16,5% (по факт.16,38 %);

    плотность, не менее  0,8 г/мл (по факт. 0,87);

    остаток после прокаливания, не более  0,1% (по факт.0,06%);

    потери при высушивании, не более  0,3% (по факт. 0,08 %).

     В мире все большее внимание уделяется  биотехнологии морских продуктов, в частности хитину и его производным.

     Новиковым В. Ю. и Харзовой Л.П. в Мурманской области в 1999 году была предложена технология комплексной переработки отходов промысла ракообразных гидробионтов предназначена для производства хитина и концентратов каротиноидов, включая астаксантин.

     Предварительное извлечение из панциря липидов и  окрашенных соединений позволяет ускорить химические процессы переработки и  получить продукты высокой чистоты [21].

     Технология  предусмотривает обезжиривание  панциря при экстрагировании  сырья, что заметно улучшает условия  депротеинизации и деминерализации  панциря, значительно уменьшает  остаточное содержание липидов в  готовом продукте. Кроме того, при  экстракции отделяют ценные БАВ – каротиноиды, фосфолипидный концентрат и плотный остаток, содержащий хитин и кормовой белок. Нативные свойства БАВ максимально сохранены, а хитин, получаемый из плотного остатка, имеет белый цвет без проведения дополнительной стадии обесцвечивания.