壳聚糖在食品保藏中的应用

壳聚糖在食品保藏中的应用

将食品浸没于壳聚糖溶液中，然后在空气中干燥，则在食品表面形成可食性薄膜，通过这一步骤可应用于新鲜果蔬的保鲜，达到延长西红柿、橘和草莓等的货架期。这一方法还可与冷藏方法结合使用，从而抑制由霉菌和细菌引起的腐败。

甲壳素脱乙酰基产物为壳聚糖。壳聚糖具有良好的生物降解性、生物兼容性，且无毒副作用；特别是优越的生物活性，如抗菌防腐保鲜作用，在食品领域有着广泛的应用，已受到国内外研究人员的广泛关注和重视。

壳聚糖对西红柿的呼吸、乙烯形成和质量属性的影响：在20℃时，用壳聚糖涂层可降低呼吸速率和乙烯的生成，壳聚糖浓度为2％时要比1％效果更佳；涂层增加番茄内CO2和降低番茄内O2水平；到存储结束时，与对照样相比，采用壳聚糖涂层的番茄更硬，可滴定酸度更高，腐烂更少和红色色素更淡。

壳聚糖对草莓中致病菌的抗真菌作用：草莓接种了灰色葡萄孢或匍枝根霉孢子悬液后，接着用壳聚糖溶液（10或15mg／ml）进行涂层。经过14天存储后，由灰色葡萄孢或匍枝根霉引起的腐烂显著地被壳聚糖涂层所降低，从而延长保鲜。

壳聚糖涂层显著地降低樱桃的腐烂：在13℃条件下，在长达21天的存储中，壳聚糖与杀菌剂处理之间没有显著差别。用杀菌剂处理的樱桃比壳聚糖涂层腐烂更快。在4℃下存储的壳聚糖涂层樱桃更硬、可滴定酸度更高，花青素也比杀菌剂处理有更慢的合成速率。壳聚糖涂层可降低樱桃的呼吸速率，且浓度越高作用越大。

此外，还有大量的研究成果，如将0．1％壳寡糖添加到酱油中，对引起酱油变质的酵母菌群有明显的抑制作用，在夏季敞开条件下可存放30天而无白花变质，且不影响口感、颜色、香味与成分；在原醋中加入6g／L的壳聚糖，可有效地去除醋中单宁类多酚物质，即防止储存期间发生浑浊，消除苦涩味，改善口感；壳聚糖对糖渍金橘中黑曲霉的抑制效果随着壳聚糖浓度从0．1～5．0mg／ml增加而提高（pH5．4）；壳聚糖对寄生曲霉的最大抑制作用在3．0～5．0mg／ml，浓度为4．0～5．0mg／ml壳聚糖能够完全防止寄生曲霉毒素的生成；在pH4时，当糖浆中糖浓度从传统的65°Brix降低至61．9°Brix时，若保持无霉菌货架寿命达到65天，需要壳聚糖浓度达到6．0mg／ml；壳聚糖（0．01％）可抑制一些腐败菌，如枯草杆菌、大肠杆菌、假单胞菌属和金黄色葡萄球菌的生长，在更高的浓度下，能够抑制肉发酵剂的生长；当肉于30℃保温培养48小时，10度或4℃培养10天的过程中，0．5％～1．0％壳聚糖抑制腐败菌的生长，降低脂肪氧化和蚝败，感官质量更佳；壳聚糖还对肉在存储过程中红色的生成有促进作用。

壳聚糖还能抑制在营养素培养基上培养的大肠杆菌、镰刀属尖孢菌素。培养基上大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和酿酒酵母在接种壳聚糖乳酸盐和壳聚糖谷氨酸盐溶液两分钟后就被钝化。在由酵母提取物和甲壳素或壳聚糖制作的面团中，微生物的生长被延缓。壳聚糖的抗菌性能还被用于面条中，以减少醋酸味；应用于抗菌大米、沙丁鱼和牛肉、要防止煮制后缺乏“煮熟风味”。据报道，壳聚糖不会影响在NaCl、乙酸、丙二酸和壳聚糖混合物中腌制的黄瓜风味。

在日本，可以直接将壳聚糖添加至食品、药品、补药及饲料中。在大豆糊、酱油、日式面条和中式面条等食品中，壳聚糖作为防腐剂以及发酵控制剂应用，并有相应的利用壳聚糖来延长食品防腐时间的申请专利。在欧洲，壳聚糖不是食品添加剂，但它已被批准用于化妆品和食品加工中。在加拿大，羧甲基壳聚糖已获准作为食品防腐剂用于鸡蛋和水果，如梨和苹果的涂层保鲜。以壳聚糖为基质的商品化抗真菌涂层材料已经作为新鲜水果保鲜剂上市销售。尽管壳聚糖是无毒的，但在美国于食品中使用这种天然材料仍受到法规条例的限制，目前尚未批准甲壳素、壳聚糖及其衍生物作为食品添加剂或食品包装材料使用。

什么是壳聚糖？

壳聚糖是甲壳质经脱乙酰反应后的产品,脱乙酰基程度(D.D)决定了大分子链上胺基(NH2)含量的多少,而且D.D增加,由于胺基质子化而使壳聚糖在稀酸溶液中带电基团增多,聚电解质电荷密度增加,其结果必将导致其结构,性质和性能上的变化,至今壳聚糖稀溶液性质方面的研究都忽略了D.D值对方程的影响.VANDUM等人曾研究了不同离子强度对壳聚糖在稀溶液中的分子尺寸和粘度的影响.结果认为离子强度不同会改变无规线团的膨胀度进而改变分子尺寸和特性粘度,通过对不同D.D壳聚糖进行MARK-HOUWINK方程常数的测定,结果表明K,A值随D.D值的变化.从而由MARK-HOUWINK方程常数K,A有规律地依赖于壳聚糖的脱乙酰度而变化,而且在相同分子量时,随着脱乙酰度的增加,壳聚糖在稀溶液中分子尺寸,特性粘度和扩张因子等增加,而特性比和空间位阻因子随着脱乙酰度的增加而减少.从而在适用范围内的任意一个壳聚糖样品通过比较简单的特性粘度测量,即可计算其平均分子量,从而可积累一些基础数据用于进一步的研究工作.由于壳聚糖和甲壳质具有高化学反应活性并且易于被一些化学试剂修饰,因此这方面的研究工作进行的较多,也取得了可喜的成果.从而通过各种方法对壳聚糖进行了性质改良.国外通过冰冻氢氧化钠-十二烷基硫酸钠系统的简单步骤制备成功了烷基-CHITIN纤维.烷基化产生了各种不同链长和体容度的烷基卤素化合物,对水或甲酸的亲合性的增加,这种亲合性的增加是由于部分分子晶体结构破坏而产生的.核磁共振的研究表明C6位置上的羟基优于C3位置被取代.同时也制备了烷基-CHITIN纤维和薄膜.这种亲合性质的改善,在以后的壳聚糖应用中有良好的价值.另外还制备出了壳聚糖多孔小珠,对重金属有螯合作用,也可以用于生物材料的固定化反应.通过碘化卤化制备了壳聚糖移植共聚物.卤化与碘化的方法主要进行壳聚糖功能集团的改造,其中碘化条件温和,并可以产生各种反应的前体.该反应易于发生在C6位值上,另外用于制备阳离子移植共聚物.其反应条件在室温和紫外光308NM处进行.对壳聚糖各种功能集团的改造还包括制备羟基壳聚糖.目前国内用甲醛和乙酸酐为交联剂,制备了以壳聚糖为母体的壳聚糖凝胶LCM-X(LCM1,LCM2).并对其性质进行研究.国内外关于壳聚糖凝胶的研究及应用报导较少.该论文对此进行了探索.制备LCM-X既不溶于水,稀酸和碱溶液,也不溶于一般的有机溶剂,但是LCM-X是具有活性基团(NH2)的凝胶,并且具有较好的机械强度和化学性质稳定性等优良性能且不需特殊处理,即带有活性基团(NH2),以及其母体几丁质资源丰富,价格低廉,是一种很有应用前景的生物多聚物.但是由于目前尚未找到适宜的分散剂 ,致使LCM-X未能形成颗粒化的产品,应用受限制.这一点有待于进一步研究解决.国内外对水凝胶的方面的研究很重视,开发新的水凝胶资源是主要的任务之一,水凝胶具有优良的生物相容性,抗凝血性,吸水溶胀性和良好的光学性能.在固定化酶,细胞分离,蛋白制备,缓释药物,较接触旋的制造以及人工脏器的研究中具有重要的作用.但是目前在国内外见详细的报导有关壳聚糖水凝胶性质的研究,国内仅对水凝胶的初步性质进行了探索,结果认为水凝胶以甲醇为成胶介质凝胶的吸胀性最强,交链度与壳聚糖水凝胶的RV值成反比.关于壳聚糖凝胶的研究有待于进一步开展. 壳聚糖的生物相容性良好，在生物医学及制药等方面的应用极其广泛，可用作烧伤敷料及伤口愈合剂，包扎纱布用壳聚糖处理后，伤口愈合速度可提高75％。用壳聚糖制成的可吸收性手术缝线，机械强度高，可长期贮存，能用常规方法消毒，可染色，可掺入药剂，能被组织降解吸收，免除患者拆线的痛苦。壳聚糖能抑制胃酸和溃疡，具有降解胆固醇及三甘油脂的作用。肝素是一种带有磺酸基、羧基的极有效的抗凝血剂，硫酸酯化的壳聚糖在结构上与肝素相似，这种类肝素衍生物一般具有相当甚至超过肝素活性，为提供合成廉价的抗凝血剂提供了有效的途径。此外，壳聚糖还可用于制作人工肾透析膜和隐形眼镜。由壳聚糖制备出的微胶囊，是一种生物降解型的高分子膜材料，是优良且极具发展前途的医用缓释体系 分子式(Formula)： (C6H11NO4)n CAS No.： 9012-76-4 此外，壳聚糖在食品上可用作保鲜膜。将其水溶液涂于果蔬表面，可人为在果蔬表面形成一个低氧高二氧化碳的密闭环境，抑制果蔬呼吸，同时抑菌繁殖，提高果蔬光泽度，提高果树的感官品质。 壳聚糖是甲壳质，甲壳质是1823年法国科学家从甲壳动物的外科中提取的。甲壳质广泛存在于蟹、虾、甲壳类生物、昆虫雷声焐蘑菇当中。蟹、虾的外科用稀碱液除掉蛋白质，用稀盐酸除掉钙后，得到的物质就称甲壳质。 甲壳质不溶于盐碱，也不溶与水，很难被人体所利用。必须把甲壳质放入浓碱液中加热到80-120摄氏度，脱去乙酸基则称为几丁聚糖，几丁聚糖只有溶于稀酸和体液中，才能被人体利用。甲壳质脱去乙酸基后的几丁聚糖是一种纯天然、碱性高分子多糖体，也是目前抑制自然界可食纤维中惟一带有正电荷的物质。天狮甲壳质胶囊的甲壳质脱乙酸度达到85%，纯度高，质量稳定，为现代人优良的机能性保健食品，畅销俄罗斯、南非、美国等国家和地区，深受大家的喜爱。 甲壳质做为功能性保健食品，主要有如下功能： 1、抑制肿瘤 几丁聚糖具有增强细胞免疫力、活化淋巴细胞的功效，可以是体液PH值升高，从而创造了碱性环境，增强细胞攻击癌细胞的能力，提高杀伤癌细胞的功能。 在抗肿瘤研究中，发现几丁聚糖对癌细胞有相当的抑制作用，同时激活人体免疫机能，诱导胰脏淋巴T细胞产生。癌症的可怕在于它的可转移性，几丁聚糖在控制其转移性上经各国生物医学科学家的各种方法得到了证实，并在临床试验中取得了相当的成功。几丁聚糖还有和血管内皮细胞表面粘附分子附着的特性，能够封锁肿瘤细胞对血管内皮细胞的粘附，有效防止癌组织向周围浸润。 2、强化肝脏机能 几丁聚糖能够通过抑制小肠道内胆固醇的吸收来降低血清中胆固醇的浓度，使其不能沉积在肝脏中，以降低肝脏内不良胆固醇的存在。肝脏一旦感觉不适，往往已经严重受损，几丁聚糖能够发挥抑制血清胆固醇值上升的作用，防止脂肪肝的发生。 3、防治糖尿病 糖尿病的基本病理是胰岛素绝对或相对分泌不足所引起的代谢紊乱。人体处于碱性体制时，可提高胰岛素的利用率，同时可调节糖尿病患者由于体内脂肪分解产生的有机酸过高而引起体液酸化。几丁聚糖有较强的吸附性，在肠道能减少食物中糖类的吸收，降低并延缓血糖峰值，从而达到防治糖尿病的目的。 4、降血压、预防动脉硬化 几丁聚糖能够减少人体对氯离子的吸收，在胃酸作用下形成带正电荷的阳离子、与氯离子结合，降低血糖中的氯离子浓度，使血管扩张作用增强，从而降低血压。并使胆固醇不附着于血管壁上，防治动脉硬化。 5、吸着重金属，具有排泄作用 带着阳离子的甲壳质有吸着重金属并能其排除体外的作用，可减少体内重金属的积蓄，以体内电解质的平衡来维持健康。 6、改善消化机能 甲壳质可提高有益菌对抗有害菌的功能，促进胃肠内有益菌的增殖，改善胃肠道功能，是人体有效吸收营养。 7、降血脂作用：甲壳质可阻止脂类的消化吸收，吸附胆固醇并将之排除体外，促进胆固醇的转化，使胆固醇降低，从而防止和改善心脑血管疾病。 8、天狮牌甲壳质胶囊在活化人体细胞，增强免疫力，减缓衰老，协调脏器，保肝解毒的功能等方面，必将为人类作出重大贡献。 适用范围： 肿瘤、肝病、糖尿病、高血压、尿毒症、外伤等疑难杂症人群及中老年人保健治疗。 服用方法： 温开水送服，每日2次，每次2粒。 注意事项： 甲壳质和一般药品不同，在服用量上变化很大，因人而异。初期服用本品的一部分人，由于体质及病情不同，可能出现腹泻、嗜睡、乏力、头痛、恶心、排泄物有异味等暂时不适现象，数日即可自行缓解或消失。除非反应较大，一般毋须调整剂量，可继续服用，会收到预期效果。这种现象的出现是由于机体缺乏某种物质，在得到补充后，生理功能的再调整；或是服用以后，机体排出各种有害物质时所引起的一种正常反应。如一旦超过耐受程度可适当减量或暂停使用，必要时应征询医生的意见。 其它用法：烧伤、烫伤、刀伤、脚气、牛皮癣、风疹、皮肤溃疡等皮肤疾。

壳聚糖的功效是什么？

1.控制胆固醇

人类健康的最大问题之一是胆固醇，它导致许多严重的疾病。壳聚糖有两个机制降低胆固醇。一个是阻止脂肪的吸收，另一个是将人体血液内的胆固醇排泄掉。首先，壳聚糖抑制那些助于脂肪吸收的脂肪酶的活性。

脂肪酶分解脂肪使人体进行吸收。另外一个是排泄胆酸。一旦胆酸排泄，则血液中的胆固醇被用于制造胆酸。这两种机制使得壳聚糖成为强胆固醇清除剂。壳聚糖是一种天然材料，具有强大的阴离子吸附力，适用于降低胆固醇而没有任何副作用。

2.抑制细菌活性

壳聚糖在弱酸溶剂中易于溶解，特别值得指出的是溶解后的溶液中含有氨基（NH2+），这些氨基通过结合负电子来抑制细菌。壳聚糖的抑制细菌活性，使其在医药、纺织和食品等领域有着广泛的应用。

扩展资料：

此外，壳聚糖的一个显著特性是吸附能力。许多低分子量的材料，比如金属离子、胆固醇、甘油三酯、胆酸和有机汞等，都可以被壳聚糖吸附。特别是壳聚糖不仅可以吸附镁、钾，而且可以吸附锌、钙、汞和铀。壳聚糖的吸附活性可以有选择地发挥作用。

这些金属离子在人体中浓度太高是有害的。比如，血液中铜离子（Cu2+）浓度过高会导致铜中毒，甚至产生致癌后果。现已证明壳聚糖是高效的螯合物介质。壳聚糖的吸附能力的大小取决于其脱乙酰度。脱乙酰度越大，吸附能力越强。

-壳聚糖

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