葫芦岛壳聚糖食品级

壳寡糖的最终代产物---葡萄糖胺和乙酰葡萄糖胺的多糖体是人体细 胞的必需物质。如果缺少该物质，人体的自身免疫功能就会下降，导 致高血压、心脑血管疾病、癌症等现代疑难病。人在母体有着自我合 成这两种物质的本能，成年以后这种功能则消失，就必须从食物中摄 取。 十九世纪70年代，科学家在对细胞的营养学、结构学和功能学研究 过程中发现，由于工业化生产、农药化肥的大量使用、大棚技术、无 土栽培技术等大量的使用，甲壳素类的物质在人类的食物链中消失 了，人体从食物中得不到及时弥补，必须人为的添加和补充。 而壳寡糖在人体会合成上述这两种物质(部分通过体的溶菌酶作用)。 因此，医学界将壳寡糖称为继脂肪、蛋白质、糖、矿物质、维生素之 后保持体质呈碱性的要素，所以被称为第六生命要素。科学家指出， 人们应该像摄取前五种物质一样，每天摄取适量的壳寡糖。

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可食性膜是指以天然可食性物质（如多糖、蛋白质等）为基材原料，通过不同分子间相互作用而形成的薄膜。与传统的化学合成包装材料相比，可食性薄膜具有可食性、生物相容性、可降解、安全无毒、无污染等优点，在包装领域具有广阔前景。这些天然可食性物质包括明胶、壳聚糖、淀粉、纤维素、果胶、海藻酸钠等，它们具有高生物相容性、生物活性和可加工性。明胶（Gelatin）是动物的皮、骨、韧带等富含胶原蛋白的结缔组织通过酸、碱或生物酶处理后制得的高分子蛋白多肽混合物，其含有18种氨基酸（其中有7种是人体的必需氨基酸），具有较高的营养价值。明胶价格低廉、来源广泛，具有优良的水溶性、成膜性、可食性和可降解性。明胶分子呈三螺旋结构，在水中明胶分子可与水分子之间通过氢键结合形成网络结构，溶液蒸发后可以形成致密的薄膜，是良好的成膜基质，已被普遍应用于软硬胶囊等食品领域。明胶膜也具有明显的缺点，如力学性能较差、易腐败变质、易溶于水。明胶分子中羟基、氨基等官能团的数目较多，可与其他材料复配以改善膜的性能和扩大应用范围。壳聚糖是自然界中唯一的一种碱性多糖，可以从虾、蟹等壳中提取得到，具有抗菌性、负载性、成膜性等，富含羟基和氨基等高活性基团，应用广泛。壳聚糖可与明胶基团形成氢键达到均匀共混，从而改善明胶膜的力学性能、热稳定性能。将两者共混可以规避各自缺点，改善明胶-壳聚糖复合膜的综合性能。壳聚糖分子链上分布大量的游离氨基，在酸性溶液中发生氨基质子化，成为带有正电荷的聚电解质，从而溶于水，醋酸的浓度会影响其质子化程度及溶解性；另一方面，壳聚糖由于缩醛结构的存在，在高醋酸浓度中会发生降解，相对分子质量降低，由此形成的壳聚糖溶液与明胶等物质进行复配后，制备得到的复合膜性质也会有差异。目前研究者们主要集中于明胶与壳聚糖配比或者其他辅助剂（活性物质、纳米材料、塑化剂等）的优化研究，而文中拟探究醋酸溶液的浓度对明胶-壳聚糖薄膜性质的影响，以期优化明胶-壳聚糖膜的阻隔性和力学性能，促进其在食品包装领域应用价值，保护环境和节约有限的石油资源的同时，提高农副产品的附加值。

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在养猪业中，猪的生长性能是最重要的一项指标，猪的生长速度加快意味着出栏时间的缩短，猪的饲料转化率提高，意味着饲料资源的节约和饲料成本的降低。壳寡糖能够提高猪的生长性能，并且降低猪的料重比，提高猪对饲料的利用率。魏亚浩等研究表明，饲粮中添加壳寡糖能够提高仔猪的平均日增重，显著降低断奶仔猪的腹泻率，显著提高仔猪对干物质、粗脂肪、粗蛋白质的利用率。袁华根等研究表明，饲粮中添加壳寡糖显著提高了仔猪回肠粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分、钙和磷的表观消化率。张鑫海等研究表明，饲粮中添加壳寡糖显著提高了仔猪对饲料干物质、有机物和氮的表观利用率。综上，饲粮中添加壳寡糖或者含有壳寡糖的产品能提高猪的生长性能和营养物质的利用率

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甲壳素在食品领域的应用1食品添加剂：如食品结构形状的操纵，优化食品的风味，改善食品的流淌性，操纵粘度，增加食品中的纤维含量等。壳聚糖与酸性多糖反应，生成壳聚糖的酸性多糖络盐，此络盐呈肉状组织纤维，可作为组织形成剂，与猪肉、牛肉、鱼和禽肉等混合，制成优质和低热量的填充食品，也可通过添加香料、调料和色素等制成各种人造肉，供既喜爱吃肉又不能吃肉的人食用；可作为增稠剂和稳固剂用于蛋黄酱、花生酱芝麻酱、奶油代用品、含沙司罐装食品等；还能够作为调味品、豆腐凝固剂等。1.2 功能原辅料：如功能性食品包括降酸食品、减肥食品、肠内微生物群调剂食品、补充微量元素食品，抑菌保鲜剂、可食性包装材料或缓释材料等。1.3 液体处理剂：饮用水的净化，从废水中回收蛋白质，饮料及酒类的澄清，如澄清糖汁、净化糖蜜、果酒和果汁的澄清，果汁脱酸和防止醋沉淀，降低液体中的总固体含量等。

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壳寡糖的应用 4.日用化工领域 壳寡糖具有明显的保湿，活化机体细胞，阻止皮肤粗糙和老化，抑制皮肤表面有害菌滋生、抑菌抗皮肤病和吸收紫外线功能等功效，可以应用在保湿、抗皱、防晒等类型的护肤品中；壳寡糖还具保持头发表面的成膜通透性，湿润易梳理，并能抗静电、防灰尘、止痒去头屑，应用于护发用品中。 5.生物兽药领域 利用其抗菌作用，预防或治疗由金黄色葡萄球菌、大肠埃希杆菌、放线杆菌、突变链球菌等细菌引起的动物疾病；利用壳寡糖促进伤口愈合的功能，可用于动物外伤或 骨折的辅助治疗；因为其具有降血脂的作用，还可用于宠物肥胖症的治疗；由于羧甲基壳寡糖对铁离子、锌离子和钙离子等均有良好的络合能力，有望制成新的天然 补铁剂、补锌剂和补钙剂。 6.饲料添加剂领域 壳寡糖无毒、无热源、无变异，调节动物肠道内微生物代谢活动，有选择地活化、增殖有益菌生长，降低胆固醇及血脂含量，提高免疫能力和瘦肉率等作为饲料、饵料添加剂，壳寡糖对提高畜、禽、水产动物（鱼、虾、贝、参）的免疫力、抗病力及促生长等效果十分显著。壳寡糖还具有阻碍病原菌生长繁殖的功能，能促进蛋白质合成、细胞活化，从而提高畜禽生产性能。 糖生物学是上世纪80年代末及90年代初兴起的一门生命科学的前沿学科。糖生物工程是继基因工程、蛋白质工程之后，最引人注目的生物技术的新领域。糖生物工程的研究成果，已广泛应用于医药、农业、食品、化工、能源、环保等领域。

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甲壳素的应用范畴十分广泛，产品大致可分为食品级和工业级两个方面。食品级产品可作为食品添加剂、保健功能食品等；工业级产品的用途则更为广泛，可广泛用于农业、纺织、工业助剂等方面，目前市场上差不多显现添加甲壳素的内衣。而甲壳素的衍生物的应用范畴则更加广泛，还可用于医用敷料等新材料的用途，另外国内现有研究人员研究使用甲壳素系列产品制成人造眼角膜。可用于食品、医疗、制药、环保等科学领域。甲壳素和壳聚糖由于其天然无毒和在许多领域的广泛用途，已引起许多国家的重视，现已成为热门的研究领域之一。甲壳素资源的供应自然也成为人们关注的热点。就国内而言，目前壳聚糖的年产量约200t，远不能满足市场需要。