甲壳素（Chitin）是自然界中含量仅次于纤维素的天然多糖（β-1,4-连接的N-乙酰氨基葡萄糖），主要存在于虾、蟹、昆虫的外骨骼和真菌细胞壁中。壳聚糖（Chitosan）是甲壳素脱乙酰（脱去乙酰基）的产物，具有生物相容性、生物可降解性、抗菌性、吸附性，广泛应用于医药（止血、伤口敷料、药物载体）、食品（保鲜剂、澄清剂）、化妆品（保湿剂）、环保（重金属吸附剂）、纺织（抗菌纤维）。甲壳素/壳聚糖的生产以虾壳、蟹壳（水产加工废弃物）为原料，主要包括脱钙（去除CaCO₃）、脱蛋白（去除蛋白质）、脱脂（去除脂肪）、脱色（去除色素）、脱乙酰（转化为壳聚糖）等工序。生石灰（石灰乳）在脱蛋白和脱钙工序中可作为碱源和中和剂，替代部分氢氧化钠（NaOH）和盐酸（HCl），降低生产成本，减少废水污染。特别是在“绿色化学”和“循环经济”倡导下，石灰法提取甲壳素受到重视。

“石灰法”提取甲壳素的工艺流程：虾壳、蟹壳原料（干壳或鲜壳）清洗（去除肉渣、泥沙），破碎（粒径1-3cm）。脱钙：将碎壳浸泡在稀盐酸（HCl，5%-10%）或稀硫酸（H₂SO₄，5%-15%）中，室温（20-30℃）浸泡4-8小时（或加热至50-60℃，1-2小时），反应：CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O。脱钙后壳呈白色（软骨状），用清水洗至中性（pH6-7）。脱钙废酸（含CaCl₂、HCl）用石灰乳中和至pH7-8，生成CaCO₃或Ca(OH)₂沉淀，过滤，滤液（CaCl₂溶液）蒸发结晶得工业氯化钙，滤渣（CaCO₃）返回脱钙（或作建材）。脱蛋白：将脱钙后的壳浸泡在石灰乳（5%-10% Ca(OH)₂）中，加热至60-90℃，浸泡4-8小时，反应：蛋白质在碱性条件下水解为氨基酸（溶出），脂肪皂化为甘油和脂肪酸钙（溶于水或悬浮）。石灰乳替代氢氧化钠（NaOH）脱蛋白，成本降低50%-70%，且废水中含钙离子，可沉淀磷酸盐（减少富营养化）。脱蛋白后的壳用清水洗至中性（pH7-8），干燥（60-80℃），得甲壳素（白色或淡黄色片状，灰分<1%，蛋白质<2%）。脱色：甲壳素用0.5%-1%高锰酸钾（KMnO₄）溶液浸泡30-60分钟，再用2%-5%亚硫酸氢钠（NaHSO₄）还原（去除Mn²⁺），洗涤、干燥，得白色甲壳素。脱乙酰（制备壳聚糖）：甲壳素与浓氢氧化钠（40%-50% NaOH，或石灰乳?但Ca(OH)₂碱性弱，脱乙酰需强碱）在100-120℃下反应1-4小时，脱乙酰度（DD）50%-95%，洗涤至中性，干燥，得壳聚糖（溶于稀酸）。石灰法脱蛋白的优点是：废水中Ca²⁺可与PO₄³⁻（来自蛋白质和磷酸盐）生成Ca₅(PO₄)₃OH（羟基磷酸钙，磷肥），减少磷排放；Ca²⁺还能絮凝蛋白质和油脂，降低废水COD（化学需氧量）50%-70%。缺点是：脱蛋白时间长（8-12小时 vs NaOH法4-6小时），甲壳素产品中钙残留（灰分0.5%-1.5%）高于NaOH法（灰分<0.5%），影响后续壳聚糖的溶解度和粘度（钙离子交联甲壳素分子，降低脱乙酰效率）。石灰法生产的甲壳素适用于低端产品（水处理吸附剂、饲料添加剂、肥料缓释剂），医药级壳聚糖（高纯度、低灰分）仍需NaOH法。

甲壳素/壳聚糖的酸溶-碱沉纯化（制备高纯度壳聚糖）：将粗甲壳素（或壳聚糖）溶解于稀酸（1%-2%醋酸，过滤去除不溶物），用石灰乳调pH至7-8（等电点），壳聚糖沉淀析出，离心、洗涤、干燥，得高纯度壳聚糖（灰分<0.1%，脱乙酰度>90%）。石灰乳替代氨水或NaOH，成本低，沉淀颗粒大（易于过滤），产品无铵味（NH₃残留）。

在虾壳、蟹壳的综合利用中，脱蛋白废液（含蛋白质、氨基酸、钙）加入硫酸（H₂SO₄）调pH至4-5，沉淀蛋白质（作饲料），上清液（含CaSO₄）中和、过滤，得石膏（建材）。石灰（Ca(OH)₂）作为中和剂和沉淀剂，实现废液的“减量化、资源化”。

生石灰在甲壳素生产中的应用，是“以废治废”的循环经济实践。生物质化工专家评价：“虾蟹壳中甲壳素，石灰脱蛋成本低；废液钙沉磷酸盐，资源回收环境美。”——生石灰为甲壳素/壳聚糖产业提供“绿色、经济”的工艺路线。