本文選題：殼聚糖 + 殼聚糖酯　； 參考：《中國海洋大學》2015年碩士論文

【摘要】：殼聚糖是一種天然線性生物大分子多糖,由于其獨特的結構和良好的性能,自發(fā)現(xiàn)以來便得到了足夠的重視和快速的發(fā)展。但它僅能溶解在低濃度的酸性溶液中,這嚴重地限制了它在各個領域的應用。本研究針對殼聚糖的難溶解性,及其與市售防腐劑相比不理想的抑菌性,對殼聚糖進行化學改性,以期能夠作為食品防腐劑廣泛應用到食品領域。本研究通過對殼聚糖進行酯化制備了三種新型的殼聚糖酯,研究了各反應因素對殼聚糖酯取代度的影響,優(yōu)化了制備條件。殼聚糖酯的結構特征通過紅外和核磁光譜進行表征；生物安全性通過動物實驗進行評價；并研究了殼聚糖酯的溶解性、發(fā)泡性和抑菌性。雖然殼聚糖的抑菌性被廣泛研究,但其抑菌機制并不明確,大多推測殼聚糖的抑菌性與其聚陽離子的性質有關,因此本研究通過噴霧干燥制備殼聚糖微球,對微球進行不同程度的交聯(lián),來控制微球表面氨基的量,直接研究氨基與殼聚糖抑菌性的關系。主要結論如下：1.殼聚糖酯的制備與表征(1)制備殼聚糖醋酸酯衍生物。以二氯亞砜作為催化劑,殼聚糖與乙酸依次經過超聲、過濾、除NH3+、提純、干燥得到殼聚糖醋酸酯衍生物。正交實驗確定最佳反應條件為：溫度35℃,反應時間1h,殼聚糖與醋酸的比例是1:4(g/ml),殼聚糖與二氯亞砜的比例為1:4(mol/mol)。通過FTIR,.1H NMR表征其結構,得出乙�；x擇性地連在殼聚糖的羥基上,并結合核磁圖譜,利用積分面積的方法,計算出最佳條件制備的殼聚糖醋酸酯的取代度為0.35。(2)制備苯甲酰殼聚糖醋酸酯衍生物。殼聚糖、苯甲酰氯和醋酸依次經過超聲、過濾、除NH3+、提純、干燥得到苯甲酰殼聚糖醋酸酯衍生物。正交實驗確定最佳條件為：溫度35℃,反應時間2h,殼聚糖與醋酸的比例是1：6(g/ml),殼聚糖與苯甲酰氯的比例為1:2(mol/mol)。通過FTIR,1H NMR表征其結構得出,苯甲�；⒁阴；謩e選擇性地連在殼聚糖的氨基和羥基上,利用核磁圖譜,計算出最佳條件制備的苯甲酰殼聚糖醋酸酯的苯甲酰度為0.26,乙酰度為1.15。(3)制備醋酸酯殼聚糖季銨鹽衍生物。該制備過程分兩步進行,首先制備殼聚糖季銨鹽,然后進行酯化反應制備醋酸酯殼聚糖季銨鹽。酯的制備是將制得的殼聚糖季銨鹽與醋酸混合,并加入催化劑二氯亞砜,在室溫下進行機械攪拌一定時間,然后加入大量丙酮沉淀過夜,過濾收集物質,并將其溶解、透析、濃縮、冷凍干燥后得產物。利用滴定法得出殼聚糖季銨鹽的取代度為85.5%。通過FTIR, 1H NMR表征其結構,并利用核磁圖譜,計算出其乙酰度為2.31。2.殼聚糖酯的性能研究通過對殼聚糖及其衍生物進行最大耐受量實驗和微核實驗,評價其安全性。最大耐受量實驗結果按《食品安全性毒理學評價程序和方法》中的急性毒性分級標準判定,這些樣品屬實際無毒；殼聚糖及其衍生物的微核實驗結果為陰性。動物實驗結果表明制備的三種殼聚糖酯均符合食品添加劑的安全使用標準。殼聚糖及其衍生物的溶解性、發(fā)泡性和抑菌性也進行了研究。溶解性實驗結果表明：殼聚糖衍生物的溶解性優(yōu)于殼聚糖,苯甲酰殼聚糖醋酸酯在乙二醇和異丙醇中微溶,殼聚糖季銨鹽可以溶于蒸餾水,而醋酸酯殼聚糖季銨鹽不僅在水中,而且在常用的有機溶劑甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇中都可以完全溶解。發(fā)泡性實驗結果明：殼聚糖幾乎沒有發(fā)泡能力,殼聚糖醋酸酯、苯甲酰殼聚糖醋酸酯和醋酸酯殼聚糖季銨鹽都表現(xiàn)出了優(yōu)良的的發(fā)泡性和穩(wěn)泡性,尤其是苯甲酰殼聚糖醋酸酯。抑菌實驗結果表明：殼聚糖衍生物對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌性優(yōu)于殼聚糖,其中苯甲酰殼聚糖醋酸酯的抑菌性最強,其次依次是殼聚糖季銨鹽、殼聚糖醋酸酯、醋酸酯殼聚糖季銨鹽,而對黑曲霉的抑制實驗中,只有苯甲酰殼聚糖醋酸酯表現(xiàn)出了明顯的抑制作用。以上研究結果表明,殼聚糖衍生物的性能優(yōu)于殼聚糖,拓寬了其應用。此外,殼聚糖衍生物同時具有優(yōu)良的發(fā)泡性和抑菌性,添加到發(fā)泡食品中可同時起到發(fā)泡劑和抑菌劑的作用,不僅節(jié)省了成本,而且提高了食品的安全性。3.殼聚糖抑菌機制的初步研究采用噴霧干燥法制備殼聚糖微球(CMs),微球呈規(guī)則的球形結構,表面多溝壑,粒徑大都位于1-4μm之間,大于金黃色葡萄球菌的菌體,在150 rpm轉速下能夠形成均勻的固體分散體系。通過控制交聯(lián)劑濃度,制備五種不同交聯(lián)度的CMs,對其穩(wěn)定性檢測,選出三種交聯(lián)度較大的穩(wěn)定的殼聚糖微球(0.7%CMs、 1.0%CMs、1.2%CMs),通過滴定法,測三種微球的表面等電點,分別為5.8、6.8、7.1,從而量化微球表面氨基的量。測定不同交聯(lián)度微球在不同pH體系下,對金黃色葡萄球菌的抑制情況。結果發(fā)現(xiàn)在pH5.5和pH6.5體系中,0.7%CMs和1.0%CMs隨著濃度的增大對金黃色葡萄球菌的抑制作用增強,而1.2%CMs隨著濃度增大則對金黃色葡萄球菌有微弱的促進作用,說明氨基的量對微球抑菌性起了重要作用。在pH7.5的體系中,三種微球對金黃色葡萄球菌均無抑制作用,說明了微球表面的氨基只有質子化才能起抑菌作用。
[Abstract]:Chitosan is a kind of natural linear biological macromolecular polysaccharide , due to its unique structure and good properties , it has been paid much attention and rapid development since its discovery . However , it can only be dissolved in low - concentration acidic solution , which severely limits its application in various fields .
the biological safety is evaluated through animal experiments ;
A chitosan acetate derivative was prepared by spray - drying . The results showed that chitosan and acetic acid were used as catalyst , the proportion of chitosan and acetic acid was 1 鈭，

本文編號：2004241