食品工业中壳聚糖及其衍生物的应用(共4597字).doc

食品工业中壳聚糖及其衍生物的应用(共 4597 字) 1 壳聚糖的制备 酶法制备 Jounes 等研究用 Alcalase 蛋白酶、菠萝蛋白酶及另 5 种不同的微生物粗蛋白酶去除虾废弃物中蛋白质, 其中莫海威芽孢杆菌 A21 粗蛋白酶对虾废弃物中蛋白质的去除率高达 88% 。再经后续工艺处理后可得到高纯度及高脱乙酰度的壳聚糖产品。 Manni 等用腊状芽孢杆菌粗蛋白酶去除虾废弃物中的蛋白质也达到理想的效果。由于酶法制备不需要加入大量反应试剂,可以降低生产成本和减少环境污染。 微生物发酵法微生物发酵法一种是以虾、蟹等甲壳类动物外壳为原料, 利用微生物在发酵过程中产生的酸和酶, 分别除去原料中的矿物质和蛋白质得到甲壳素,再经脱乙酰化反应得到壳聚糖。另一种是利用真菌培养,然后发酵直接获得壳聚糖。 Ghorbel-Bellaaj 等以虾壳为原料,加入适当的葡萄糖,配制成一定 pH 溶液后灭菌, 然后接种铜绿假单胞菌株 A2 在一定条件下发酵, 发酵后沉淀物( 甲壳素) 的蛋白质和矿物质去除率分别为 90% 和 92% 。甲壳素加入到 50% 氢氧化钠溶液中在 130 ℃条件下进行脱乙酰反应 4h, 既可得到脱乙酰度约 73% 的壳聚糖。王一婧等采取直接培养黑曲霉, 然后发酵制备壳聚糖。研究结果表明,壳聚糖的产率受发酵温度、转速、时间、接种量和培养基成分及 pH 等因素的影响,在最佳工艺条件下壳聚糖产率可高达 18% ,是一种具有工业化生产的理想方法。 2 壳聚糖的改性由于壳聚糖分子内和分子间氢键的作用,使其不能直接溶于水而只溶于稀酸和某些特定的溶剂中, 这大大限制了壳聚糖的应用范围。壳聚糖分子中的活性基团-NH2 及-OH 易于与多种化学基团反应, 对壳聚糖分子进行改性, 引入新的化学活性基团, 可以制得生理活性、物理化学性能优良的壳聚糖衍生物, 对拓展壳聚糖及其衍生物的应用有重要作用, 因此, 近年来壳聚糖的改性成为了研究的热点。目前, 对壳聚糖进行化学改性的方法主要有酰化、羧***化、酯化、烷基化、交联、氧化等,本文主要介绍上述的前 3 种改性方法。 酰化改性壳聚糖分子链上含有羟基,能与多种有机酸的衍生物如酸酐,酰卤(主要是酰***)等发生 O- 酰化反应,即酰化反应。 Feng 等把富马酸加入到壳聚糖悬浮水溶液中, 再逐滴加入一定量的硫酸,在一定条件下反应,制备得到取代度从 ~ 的富马酰壳聚糖。研究表明富马酰壳聚糖的溶解度和抗菌性明显比壳聚糖高,且随取代度的增加而增加,并用红外光谱、核磁共振表征了合成物的化学结构。 Zhou 等把壳聚糖溶解于二***亚砜中, 再不断加入琥珀酸酐进行开环反应,可制备取代度为 的琥珀酰壳聚糖。并分析了壳聚糖与琥珀酰壳聚糖的 X- 衍射波谱区别, 由于琥珀酰壳聚糖中氢键结合力下降而使其溶解度增大, 因而可以扩大其就用范围。 羧***化改性壳聚糖羧***化是目前研究最多的改性方法,在壳聚糖上引入羧***可得到溶于水的羧***壳聚糖。又根据羧***的取代位置不同, 可以分为 O- 羧***壳聚糖、 N- 羧***壳聚糖和N, O- 羧***壳聚糖。 Zheng 等取适量的壳聚糖、氢氧化钠和溶剂在一定条件下碱化, 再逐滴加入定量的***乙酸异丙醇溶液在 50℃下反应 7h ,分离,得到羧***壳聚糖钠盐