壳聚糖复合涂膜材料的研究及在食品保鲜中的应用

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1、2008届贵州人学硕十学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究在做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：：．丝吐日期：2QQ里生么月关于论文使用授权的说明本人完全了解贵州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权贵州大学可以将本学位论文的全部或部分

2、内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：主也叠导师签名：边兰查日期：2QQ坠』月2008届贵州人学硕士学位论文第一章绪论弟一早三；百节匕1．1引言甲壳素(chitin)，分子结构见图1．1，又名几丁质，学名为,8-(1，4)一2一乙酰氨基一2一脱氧．D．葡聚糖，广泛存在于原生动物、软体动物、节肢动物如虾、蟹、昆虫等的外壳中(含10％一30％)，也存在于低等动物细胞壁中，是世界上生物合成量仅次于纤维素和淀粉的一种十分丰富的自然资源。图1-1甲壳素(chitin

3、)的化学结构Fig．1-1Themolecularstructureofchitin图1—2壳聚糖(chitosan)的化学结构Fig．1-2Themolecularstructureofchitosan壳聚糖(Chitosan)，其分子结构见图1．2，又名脱乙酰基甲壳素、聚氨基葡萄糖，学名为聚(1，4)．2．氨基．2．脱氧?伊D．葡聚糖，系甲壳素N．脱乙酰基的产物，其化学结构是由大部分氨基葡萄糖和少量的N．乙酰基葡萄糖通过伊1，4糖苷键连5H2008届贵州人学硕士学位论文接起来的阳离子高分子直链多糖。壳聚糖为白色无定型、半透明、略有珍珠光泽的固体

4、，因原料不同和制备方法不同，相对分子质量从数十万至数百万不等【11。壳聚糖不溶于水以及一般有机溶剂，能溶于稀的盐酸、硝酸等和大多数有机酸的水溶液而形成一种玻璃状的胶状物(相对分子量小于8000的壳聚糖可直接溶于水而不必借助于酸的作用)，不溶于稀的硫酸、磷酸。在稀酸中，壳聚糖的主键也会缓慢水解，所以壳聚糖溶液一般是随用随配。壳聚糖具有很多优良特性，包括成膜性、通透性、保湿性、抗菌性等【2】，并能发生诸如水解、烷基化、氧化、还原、螯合、絮凝、吸附等多种化学反应，这些特性使壳聚糖在许多领域内得到了广泛地应用。1．1．1壳聚糖的优良特性1．1．1．1壳聚糖

5、的成膜性壳聚糖大分子中含有大量游离氨基(．NH2)和羟基(．OH)，易溶于酸性水溶液形成高粘度的胶体溶液，将其涂抹于果蔬和食品表面可以形成透明的壳聚糖薄膜p】。壳聚糖脱乙酰化度和分子量的大小影响膜的抗拉强度和通透性能；壳聚糖溶液的粘度随浓度的增加而增加，每增3no．5％浓度，相对粘度增3n3．4倍；壳聚糖膜的性能受pH、添加剂的种类和数量等的影响【钔，Butler等【51研究认为酸的种类和用量对膜的透氧率有显著影响，甲酸处理膜透氧率是乳酸处理膜透氧率的近100倍，透氧率随着各种酸用量的增加而显著上升。1．1．1．2壳聚糖的通透性及保湿性壳聚糖膜具有

6、良好的气体选择透性，02透过率和C02透过率比值均小于1，可限制产品与外界02和c02的气体交换【6】。果蔬放出的C02渗透到外界少，膜内部C02浓度高，使果蔬呼吸强度下降和乙烯释放量减少，从而推迟生理衰老，延长产品的贮藏期起到保鲜作用。采收后果蔬水分损失很大，经一定浓度的壳聚糖液涂抹或喷雾处理，果蔬表面形成一层均匀透明致密的薄膜，可阻止水分蒸发，减少致病菌的侵染，延缓萎蔫和腐烂变质。1．1．1．3壳聚糖的抗菌性在抗菌性能方面，壳聚糖对腐败菌、致病菌均有一定的抑制作用。如浓度为o．4％的壳聚糖对大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌均有较强的抑制作用。

7、又如l％壳聚糖与2％醋酸混合液，对乳酸杆菌、葡萄球菌、微球菌、酵母等腐败菌及金黄色葡萄球菌、鼠伤寒沙门氏菌、李斯特单核增生菌等致病菌均有抑制作用。62008届贵州人学硕士学位论文Lee等【．7】认为，在植物病原菌与寄生植物之间，壳聚糖对植物病原菌的孢子发芽和生长有阻碍作用，并对病原菌感染的防护机能有诱导作用。Shin等【7】认为在25"C分别以0．1％．1％壳聚糖溶液浸泡棉花组织细胞，结果表明，随着壳聚糖浓度、脱酰基度的增加，其抑菌作用增强，l％壳聚糖能阻抑90％病原菌的生长。0．02％的壳聚糖对大肠菌的增殖也有阻碍作用。壳聚糖能诱导植物产生一系列

8、防御反应而增加自身抗病性，包括提高几丁质酶、p-1，3．葡聚糖酶和苯丙氨酸解氨酶(PAL)及过氧化物酶(POD)活性，产生