等離子體輔助甲殼素提取技術獲重要突破！合肥工業大學陸劍鋒教授團隊成果登國際頂刊！

近日，合肥工業大學陸劍鋒教授團隊在甲殼素提取技術領域取得重要突破。該團隊創新采用了大氣壓等離子體射流（APPJ）預處理結合酸堿協同的提取工藝，避免了傳統甲殼素提取過程中依賴強氧化劑進行脫色而造成污染的風險，成功實現了在無需化學脫色的條件下制備出高純度甲殼素。相關研究成果已發表于國際權威期刊《Carbohydrate Polymers》（中科院一區，影響因子12.5），為甲殼類廢棄物的資源化高值利用與生物聚合物的清潔生產提供了新路徑。

Fig.1. 大氣壓等離子體射流（APPJ）輔助蟹殼甲殼素提取工藝流程圖

甲殼素是自然界中儲量豐富的天然生物高分子，在生物醫學、食品工程和環境保護等領域具有廣泛的應用前景。然而，當前工業提取工藝仍主要依賴高濃度酸堿進行脫礦和脫蛋白，并結合強氧化劑高溫脫色，這一方法不僅能耗高、效率低，還會造成嚴重的環境污染。近年來，綠色提取技術如離子液體、深共晶溶劑、微生物發酵及酶輔助提取等不斷涌現，在減少化學品消耗及提高產物得率與純度方面展現出顯著優勢。盡管如此，這些綠色技術在脫色環節仍需借助高濃度強氧化劑，導致能耗上升和二次污染風險，限制其應用潛力。

針對甲殼素提取行業長期面臨的脫色環節中高污染、高能耗難題，陸劍鋒教授團隊創新性地提出了“大氣壓等離子體射流（APPJ）預處理結合酸堿協同提取”的新工藝，開發出一種無需化學脫色、流程簡潔高效的新型甲殼素提取技術。該研究以中華絨螯蟹殼為原料，通過系統優化等離子體預處理參數與酸堿處理順序，在無需化學脫色的條件下，制備出高純度甲殼素。該方法所提取的甲殼素結晶度達到64.58%，最大熱解溫度為402.9℃，其核心性能指標與商用甲殼素相當。該項突破不僅實現了蟹殼廢棄物的高值化利用，也推動了甲殼素提取技術向低碳、高效、可持續方向邁進，契合可持續發展目標。

陸劍鋒教授團隊長期致力于水產品加工與副產物高值化利用研究，本次研究成果為甲殼素的綠色升級提供了關鍵技術支持，也為天然生物聚合物提取領域的發展注入了新動力。該研究還獲得國家重點研發計劃（2023YFD2401500）、中央高校基本科研業務費（PA2023GDGP0040、PA2024GDGP0037）、國家現代農業（蝦蟹）產業技術體系（CARS-48）及安徽省現代農業（水產）產業技術體系（AARS-08）的資金資助。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2025.124327