辽阳壳聚糖保鲜剂

尽管目前研究人员已提出了多种关于壳聚糖抗微生物活性的作用模型，但壳聚糖直接抗微生物作用的确切机理仍不清楚，这些已提出的模型中壳聚糖的主要作用方式都与壳聚糖的正电性有关，不带电的几丁质低聚物无抗真菌活性也支持这些作用模型。事实上，与壳聚糖不同，聚合物形式的几丁质是天然不带电的，也不表现出显著的抗微生物活性。基于静电相互作用模型，壳聚糖分子氨基质子化所带正电荷与病原物细胞表面组分所带的负电荷相互作用，破坏了细胞膜结构的完整性，引起细胞膜透性增大，导致其屏障功能的丧失、营养物质的流动以及病原物细胞内容物的泄露，从而导致病原物死亡。

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研究发现，甲壳类生物的生命抗病能力大大超越了脊椎类动物，含有 甲壳素的昆虫、鱿鱼、菌、龟贝类、虾蟹类等动物，能在极其恶劣的 环境下生存繁殖，且生命力旺盛。但人类和鱼类等脊椎类动物生存适 应能力则较差，只要水质稍有污染，气候环境改变，生命就会受威胁。 甲壳类生物和脊椎类生物巨大的生存抗逆差异引起了科家们的浓厚 兴趣。后经研究证实，其抗逆差异在于这些动物的体含有壳寡糖物质。 壳寡糖的化学结构和植物中广泛存在的纤维素非常相似，它是由多个 含氨基的糖分子而来的，而它又是从海洋特殊生物体的壳或骨骼中提 取的，所以称其为动物型纤维素。

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健康人体每天也会产生1万个以上的癌细胞，壳寡糖是带有碱性基团的多糖，能使血液PH值向碱性偏移，从而激活淋巴细胞，使它处于活性状态，将LAK细胞(LAK细胞即淋巴因子激活的杀伤细胞)的功能提高3倍左右，NK细胞(NK细胞(natural killer cell，自然杀伤细胞)是与T、B细胞并列的第三类群淋巴细胞)活性提高约4.5倍，以上这些免疫细胞都是防癌抗癌的关键因素。另外，癌细胞产生量化突变的先决条件是体液酸性化，而壳寡糖恰恰可以改善和预防体液酸性化，使体液能保持癌细胞难以生存分化的环境条件，从根本上起到预防癌症的发生。

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与末改性的壳聚糖相比，除了土述诸多作用外，阳离子壳聚糖与纤维素底物间存在着 更为强烈的离子键，在取代度大时，这种离子键往往会超过其它类型的力。实验发现，这 种作用力随壳聚糖的季铵化度的增加而增加，表现在对细小纤维粒子及半纤维素的最佳絮 凝浓度随壳聚糖季铵盐的电荷密度的增加而减少。絮凝后体系的粒子平均尺寸与表面电位 的关系表明N-(2-羟基-3-氯化三甲铵基）丙基壳聚糖是以“补订机理作用的。 而对梭甲基壳聚糖来说，分子上有羧基存在，理应会与负电的浆料相互排斥，但由于 其分子间的其它力的作用（如氢键、范德华力），致使阴离子型的壳聚糖仍能被纤维素纤 维、细小粒子表面吸附，但这种吸附会导致纤维素细小颗粒表面电位的上升。因此，浆料 悬浮物经离心处理后，上清液中的碳水化合物含量会升高，絮凝难发生。如果应用于酸性 体系中，羧甲基壳聚糖则会以A13+为桥梁，间接与纤维间发生作用，附着于纤维的表面上。 总之，壳聚糖类天然聚多糖湿部添加剂主要发生如下的作用过程：(1)聚糖添加剂分子 与浆料中的溶解性和胶体状的碳水化合物间的混合；(2)聚糖添加剂分子与浆料中的溶解性 和胶体状的碳水化合物间的复合或聚集；(3)复合的或游离的聚多糖添加剂在纤维素纤维和 细小纤维、填料表面上的吸附；(4)填料、细小纤维的聚集及其在纤维上的留着。

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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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最近的研究结果表明，壳聚糖可延长具有重要商业价值的热带水果如番木瓜（ＣａｒｉｃａｐａｐａｙａＬ．）、芒果（ＭａｎｇｉｆｅｒａｉｎｄｉｃａＬ．）等的贮藏期并减少其腐烂。壳聚糖处理柠檬（ＣｉｔｒｕｓｌｉｍｏｎＬ．）后，由青霉属（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍｓｐｐ．）植物病原真菌引起的柠檬青霉病发病率降低。茉莉酸甲酯与壳聚糖处理智利草莓可保持其较高的果实硬度和花色素苷含量，同时显著延缓其腐烂。壳聚糖包膜处理可延长猕猴桃的货架期。壳聚糖和肉桂醛包膜处理可增强甜瓜（ＣｕｃｕｍｉｓｍｅｌｏＬ．）结构的完整性以及抗氧化代谢。壳聚糖包膜处理可提高采后枇杷（ＥｒｉｏｂｏｔｒｙａｊａｐｏｎｉｃａＬｉｎｄｌ．）果实品质和营养品质。壳聚糖和水杨酸处理可通过提高黄瓜（ＣｕｃｕｍｉｓｓａｔｉｖｕｓＬ．）果实中的水杨酸水平和抗氧化酶活性，减轻冷储过程中黄瓜冷害的发生。