安徽
近日，合肥工业大学陆剑锋教授团队在甲壳素提取技术领域取得重要突破。该团队创新采用了大气压等离子体射流（APPJ）预处理结合酸碱协同的提取工艺，避免了传统甲壳素提取过程中依赖强氧化剂进行脱色而造成污染的风险，成功实现了在无需化学脱色的条件下制备出高纯度甲壳素。相关研究成果已发表于国际权威期刊《Carbohydrate Polymers》（中科院一区，影响因子12.5），为甲壳类废弃物的资源化高值利用与生物聚合物的清洁生产提供了新路径。
Fig.1. 大气压等离子体射流（APPJ）辅助蟹壳甲壳素提取工艺流程图
甲壳素是自然界中储量丰富的天然生物高分子，在生物医学、食品工程和环境保护等领域具有广泛的应用前景。然而，当前工业提取工艺仍主要依赖高浓度酸碱进行脱矿和脱蛋白，并结合强氧化剂高温脱色，这一方法不仅能耗高、效率低，还会造成严重的环境污染。近年来，绿色提取技术如离子液体、深共晶溶剂、微生物发酵及酶辅助提取等不断涌现，在减少化学品消耗及提高产物得率与纯度方面展现出显著优势。尽管如此，这些绿色技术在脱色环节仍需借助高浓度强氧化剂，导致能耗上升和二次污染风险，限制其应用潜力。
针对甲壳素提取行业长期面临的脱色环节中高污染、高能耗难题，陆剑锋教授团队创新性地提出了“大气压等离子体射流（APPJ）预处理结合酸碱协同提取”的新工艺，开发出一种无需化学脱色、流程简洁高效的新型甲壳素提取技术。该研究以中华绒螯蟹壳为原料，通过系统优化等离子体预处理参数与酸碱处理顺序，在无需化学脱色的条件下，制备出高纯度甲壳素。该方法所提取的甲壳素结晶度达到64.58%，最大热解温度为402.9℃，其核心性能指标与商用甲壳素相当。该项突破不仅实现了蟹壳废弃物的高值化利用，也推动了甲壳素提取技术向低碳、高效、可持续方向迈进，契合可持续发展目标。
陆剑锋教授团队长期致力于水产品加工与副产物高值化利用研究，本次研究成果为甲壳素的绿色升级提供了关键技术支持，也为天然生物聚合物提取领域的发展注入了新动力。该研究还获得国家重点研发计划（2023YFD2401500）、中央高校基本科研业务费（PA2023GDGP0040、PA2024GDGP0037）、国家现代农业（虾蟹）产业技术体系（CARS-48）及安徽省现代农业（水产）产业技术体系（AARS-08）的资金资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2025.124327
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