抚顺褐藻寡糖食品级

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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随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，纸及纸制品的需求发生了明显的改变，特种纸、加工纸、高档纸供不应求，国家花费大量的外汇进口这类产品。为了改变这种状况，行之有效的方案之一是研制、开发相应的造纸化学品。当前广泛使用的造纸湿部助剂主要有合成高分子和天然高分子，前者虽然具有许多优势，如成本低、性能独特等，但基本上均为石油下游产品，而现存的石油资源短则数十年、长则一百年左右将会枯竭；而且这类合成高聚物绝大多数都不能生物降解，有的甚至有毒性，对生物、生态有不利的影响。显然，科学的发展观直接影响新型造纸助剂的开发领域。天然高聚物以其可再生、无毒、生 物相容、环境友好、来源丰富，性能优良等特性，日趋受到人们的青睐，正逐步取代合成 聚合物。工业上常使用的天然高聚物主要有淀粉及其改性物、纤维素及其改性物、瓜尔胶及其改性物、蛋白质及改性物，但普遍存在着用量大、效果欠佳等不足，如淀粉作内部添加剂在纸张上留着性能差、易产生沉积等。而分子结构与纤维素极其相似、易改性的壳聚糖则早已被造纸化学品研究人员中的有识之士所关注。 近年来，国内外对甲壳素及其衍生物在造纸业中的开发利用的研究非常活跃；其中， 日本的研究最广泛，包括纸张施胶、增强、助留助滤、整饰和造纸废水处理，以及以壳聚 糖为主要组分抄造特种纸等，申请了大量的专利，并有许多成熟的工业产品问世。我国近 期也有一些机构从事该项研究工作，主要集中在增强、助留助滤、特种纸上，发展势头良好。

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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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壳寡糖应用领域非常广泛：1.医药领域使伤口免受细菌的感染，而且还可以渗透空气和水分，促进伤口愈合。被生物体内的溶菌酶降解生成天然的代谢物，具有无毒、能被生物体完全吸收的特点，因此用它作药物缓释剂具有较大的优越性。杜绝癌细胞的养分供应，使其分裂减少，制约癌细胞的分裂条件；减少癌细胞代谢产生的酸性废弃物，从另一方面改善癌细胞周围的酸性环境，创造一个癌细胞很难生存和分裂转移的环境条件；减少癌细胞向周围释放的各种酶(溶脂酶、水解酶、蛋白酶等）；中和肿瘤周围的酸性物质，激活人体中有抗癌作用的免疫细胞，起到配合化疗、改善病症、减轻痛苦、延长生命等作用。2.食品领域乳品：作为肠道益生菌（如双岐杆菌）的活化因子，增进钙及矿物质的吸收。调味品：作为天然防腐产品替代苯甲酸钠等化学防腐剂。饮料：应用在减肥瘦身、排毒养颜、免疫调节等功能性饮料中。果蔬：进行涂膜保鲜，其膜层具有通透性、阻水性，同时具有抗菌防腐的功效。3.农业领域壳寡糖改变土壤菌群， 促进有益微生物的生长，壳寡糖还可诱导植物的抗病性， 对多种真菌、细菌和病毒产生免疫和杀灭作用，对小麦花叶病、棉花黄萎病、水稻稻瘟病、番茄晚疫病等病害具有良好的防治作用，可以开发为生物农药、生长调节剂和肥料等。壳寡糖可有效提高水果和蔬菜产量，防治病虫害，增殖土壤和生物菌肥的有益菌，被誉为不是农药的农药、不是化肥的化肥，壳寡糖的这种药肥双效的特殊作用决定了它在农业领域的广泛应用。现在已经颁布农用壳寡糖的标准，在农业上它叫甲壳寡聚糖。

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关于壳聚糖对水果类作物生长发育影响的研究最多，叶面喷施壳聚糖可促进咖啡（ＣｏｆｆｅａａｒａｂｉｃａＬ．）植株生长，也可促进智利草莓（ＦｒａｇａｒｉａｃｈｉｌｏｅｎｓｉｓＬ．）营养成长并提高产量。葡萄（ＶｉｔｉｓｖｉｎｉｆｅｒａＬ．）扦插枝条浸在壳聚糖溶液中可促进生根，增加茎节数量。在草莓植株不同发育阶段喷施壳聚糖，可增加所结果实的保质期。壳聚糖处理也可提高番茄植株产量。壳聚糖也可用来处理果实，通过包膜或浸蘸的方式延长蔬菜、水果的货架期并延缓其变质。壳聚糖在果实表面形成保护层减少水分损失、抑制气体交换、减少养分流失，并防止微生物在果实表面生长。