【摘要】：殼聚糖(Chitosan,CS)是由甲殼素脫乙酰基得到的一種重要的可再生資源,具有許多優(yōu)良特性,可作為安全的抑菌保鮮材料應(yīng)用到食品防腐保鮮中。但殼聚糖分子量大,難溶于水及堿性溶液,因此限制了殼聚糖的應(yīng)用范圍。為增強殼聚糖的溶解性,擴大應(yīng)用范圍,可對其進行化學(xué)改性。但傳統(tǒng)的化學(xué)改性法要使用大量有機或無機試劑,易對環(huán)境造成污染。因此,本文以研究一種可應(yīng)用于食品抑菌保鮮的綠色、安全、環(huán)保的殼聚糖基抑菌劑為目的,制備固載天然抑菌物質(zhì)的殼聚糖基抑菌劑,并探究在食品抑菌保鮮中的應(yīng)用效果。利用2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基(TEMPO)/漆酶氧化體系和殼聚糖酶處理殼聚糖,制備TEMPO/漆酶殼聚糖(TLCS)和殼聚糖酶-TEMPO/漆酶殼聚糖(CTLCS),并探究其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。利用FTIR證明TLCS和CTLCS的二級結(jié)構(gòu)改變,C6羥基被取代;通過測定TLCS和CTLCS的醛基、羧基含量和氧化度,發(fā)現(xiàn)TLCS的醛基和羧基含量分別為287.7 mmol/kg和21.53 mmol/kg,取代度為5.1%,CTLCS的醛基和羧基含量分別為174.5 mmol/kg和12.53mmol/kg,取代度為3.1%;通過溶解性、黏度和體外抗氧化實驗發(fā)現(xiàn),與殼聚糖相比,TLCS和CTLCS在水溶液和1%檸檬酸溶液中的溶解性能均有提高,動力粘度顯著降低,TLCS和CTLCS的總抗氧化能力分別提高了3倍和2.5倍;通過細胞毒性實驗證明TLCS和CTLCS不具有細胞毒性。因此,TLCS和CTLCS可作為結(jié)合天然抑菌劑的固載體,制備成水溶性、可噴灑、無毒性的殼聚糖基抑菌劑應(yīng)用到食品保鮮中。利用TLCS和CTLCS中的醛基和氨基分別與溶菌酶(Lysozyme,LSZ)和肉桂醛(Cinnamaldehyde,CIN)共價結(jié)合,制備溶菌酶-TLCS抑菌劑(LSZ-TLCS)、溶菌酶-CTLCS抑菌劑(LSZ-CTLCS)、肉桂醛-TLCS抑菌劑(CIN-TLCS)和肉桂醛-CTLCS抑菌劑(CIN-CTLCS)。TLCS和CTLCS對溶菌酶的固載量分別為49.60 mg/g和26.41 mg/g,對肉桂醛的固載量分別為18.61 mg/g和21.77 mg/g;利用FTIR、XRD和TGA發(fā)現(xiàn),溶菌酶和肉桂醛通過共價鍵與TLCS和CTLCS結(jié)合,改變了TLCS和CTLCS的結(jié)構(gòu)和結(jié)晶性,提高了肉桂醛的熱穩(wěn)定性;利用金黃色葡萄球菌(ATCC25923)和大腸桿菌(ATCC25922)探究四種抑菌劑的抑菌效果,發(fā)現(xiàn)四種抑菌劑均具有抑菌效果。利用草莓和鮮銀耳探究四種抑菌劑的實際抑菌保鮮效果。實驗發(fā)現(xiàn),四種抑菌劑均可延長草莓保鮮期2d,對草莓色度、硬度、失重率和pH都起到了積極作用;四種抑菌劑均可抑制銀耳腐敗,但對銀耳感官、亨特白度、失重等率變化作用不明顯。綜上所述,本研究提供了兩種可作為天然抑菌劑載體的殼聚糖衍生物,制備了四種殼聚糖基抑菌劑,為食品抑菌保鮮提供了依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TS202.3;TS255.3
【圖文】：

纖維素的衍生物，普遍存在于蝦、蟹等甲殼類動物和昆蟲、蜘蛛等節(jié)肢類動物外殼以及真菌和植物的細胞壁。每個月生物體合成的甲殼素可達幾億以上[1]，世界上含量僅次于纖維素的第二大天然有機化合物[2, 3]。殼聚糖（Chitosan，CS）是甲殼素在堿性條件下脫乙�；漠a(chǎn)物（如圖 1.2）。通常，甲殼素脫乙�；_55%以上就將其稱為殼聚糖[4]。作為甲殼素的衍生物，殼聚糖是一種重要的可生資源，具有廣闊的應(yīng)用前景[5, 6]。殼聚糖擁有許多優(yōu)良特性[7]，如生物相容性[8]、細胞親和性、生物可降解性抗菌性[9]、吸附性、吸濕性和成膜性[10, 11]等，在醫(yī)學(xué)、材料、農(nóng)業(yè)、食品以及境保護等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但殼聚糖分子質(zhì)量較大，從幾萬到幾百萬不等[12]，難于水或堿性溶液，這在一定程度上限制了殼聚糖的使用范圍。為進一步改善殼糖的物理化學(xué)性能，增大殼聚糖的應(yīng)用范圍，應(yīng)用各種物理化學(xué)方法對其進行性成為當(dāng)今的研究熱點。

圖 1.2 殼聚糖結(jié)構(gòu)Figure 1.2 The structure of chitosan1.1.1 殼聚糖的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)殼聚糖化學(xué)名為聚葡萄糖胺（1,4）-2-氨基-β-D 葡萄糖，是生物界中唯一種堿性多糖，通常為白色固體，無定型、半透明，略有珍珠光澤，屬氨基多糖類殼聚糖結(jié)構(gòu)類似于纖維素，是由 1,4-糖苷鍵連接 2-乙酰氨基-β-D 吡喃葡萄糖2-氨基-β-D-吡喃葡萄糖組成的共聚物[13]。殼聚糖是自然界中唯一的堿性陽離多糖，具有穩(wěn)定的物理性能、良好的親水性、吸濕性、生物可降解性以及生物容性等特點[14]。殼聚糖具有良好的天然活性，無毒副作用，可以很好的與人體和，促進免疫球蛋白的合成，提高人體對病毒和微生物的免疫力；能吸附體內(nèi)毒素、有害色素以及輻射素；螯合體內(nèi)有害重金屬離子；通過抑制脂質(zhì)過氧化

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本文編號：2742783