W procesie heterogenicznej deacetylacji chityn zastosowano naddźwięki o niskiej częstości (35 kHz), tetrahydroboran sodu (Na BH4) oraz temperaturę w przedziale 30-50°C. Zbadano zmianę stopnia deacetylacji (DD) deacetylowanych chityn (produkt nierozpuszczalny) oraz ciężar cząsteczkowy (MW) i DD otrzymywanych chitozanów (produkt rozpuszczalny). Stwierdzono, że w zakresie 30-35°C działanie naddźwięków obniża efektywność procesu deacetylacji chityny z pancerzy krewetek o wymiarach drobin <60 mesh, natomiast w temperaturze 40-50°C obecność naddźwięków praktycznie nie wpływa na wartości DD otrzymywanych chitozanów. Naddźwięki obniżają jednak znacząco MW chitozanów, tym bardziej , im niższa jest temperatura deacetylacji (degradacja sonochamiczna). Deacetylacja prowadzona wobec naddźwięków i z niewielkim dodatkiem reduktora NaBH4 powoduje silniejsze obniżenie MW chitozanów, w porównaniu z działaniem samych naddźwięków. Zastosowane w niniejszej pracy zmodyfikowane warunki deacetylacji chityny umożliwiają otrzymywanie chitozanów o korzystnych właściwościach fizykochemicznych: względnie małej wartości MW, nie zawierających utlenionych grup końcowych mogących inicjować degradację makrocząsteczek (ang. endpeeling degradation). Ponadto proces deacetylacji prowadzić można w temp. 45-50°C, znacznie niższej od stosowanej w procesie deacetylacji na skalę techniczną (80-120°C).
EN
Low frequency (35kHz) ultrasonic and NaBH4 action was applied during heterogeneous deactylation of chitins in temperature range of 30-50°C. Changes of the deacetylation degree (DD) of deacetylated chitins (insoluble product), and molecular weight (MW) and DD obtained chitosans (soluble product) were measured. It was esteblished that the action of the ultrasound decreases the effectiveness of deacetylation of the shrimp chitin with particle size <60 mesh in the temperature range of 30-35°C, whilst the presence of ultrasound does not influence the DD of obtained chitosans in the temperature range of 40-50°C. However, ultrasound considerably decreases the MW of chitosans, especially at lower temperatures (sonochemical degradation). Deacetylation by means of ultrasound with the addition of NaBH4 causes a stronger decrease in MW in comparasion to destylation with ultrasound only. Modified conditions of the deacetylation reaction applied in the present work make it possible to obtain chitosans with advantageous physicochemical properties, it is chitosans with relatively low MW, and not containing oxidized groups enabling the initation of end-peeling degradation. Moreover, the deacetylation process may be led at temperatures of 45-50°C, remarkably lower than applied in technological scale (80-120°C).
The natural cationic polymer chitosan can successfully flocculate yeast cells, reducing the turbidity of their suspension by more than 90%. The optimum chitosan dose for flocculation decreased as the charge density of the polymer increased. Flocculating effectiveness of chitosan in terms of turbidity reduction, floe size and floe strength increased with polymer molecular weight.
PL
Zbadano skuteczność flokulacji zawiesiny drożdży piekarskich (6 g s.s./l, pH = 4,0- 4,5) przez kationowy chitozan o trzech stopniach deacetylacji (59,06, 73,67 i 84,65 %), odpowiadających procentowej liczbie ładunków na makrocząsteczce polimeru w roztworze wodnym. Skuteczność flokulacji oceniano przy użyciu wskaźnika procentowej redukcji mętności supernatantu otrzymanego po sedymentacji sflokulowanej zawiesiny, w stosunku do zawiesiny początkowej. Oceniano także szybkość sedymentacji, objętość osadów oraz mechaniczną trwałość agregatów. Pomiary granicznej liczby lepkościowej chitozan ów, wykazały malejącą masę cząsteczkową polimeru wraz ze wzrostem stopnia jego deacetylacji (tab. 1). Badane chitozany skutecznie flokulowały komórki drożdży, obniżając mętność ich zawiesiny o ponad 90%, przy czym wielkość skutecznej dawki polimeru była funkcją liczby jego ładunków (rys. 1). Stwierdzono także, że chitozan o większej masie cząsteczkowej wytwarza większe i szybciej sedymentujące agregaty komórek, bardziej odporne na działanie mechaniczne (rys. 2, tab. 2).
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.