壳聚糖的分子量对草葱的保鲜作用
来源： http://www.grainyq.com/ 类别：实用技术 更新时间：2013-04-16 阅读次
【本资讯由中国粮油仪器网提供】 目前国内外采用壳聚糖作为涂膜保鲜剂应用于果蔬和肉类保鲜的报道日益增多。但不同的报道结论相差很远，比如对于同样的草墓，有报道说采用1%的壳聚精有良好效果，也有报道说，必须采用降解的壳聚糖才有效果，单独壳聚搪非但不能保鲜，更有促进腐烂的效果H1。对于壳聚精的防腐抗菌性，各个报道相差也很远，有报道分子1量在1500左右的效果良好，也有报道在9500左右的效果良好，更有报道在18万左右的效果良好。这些研究结论差别如此之大，以致于无法真正将壳聚糖用于大规模实践中。将从壳聚搪的分子结构与其成膜性和抗菌性的关系着手，研究壳聚糖结构与其防腐保鲜能力之间的关系，为开发壳聚搪保鲜剂提供理论依据。
不同水解程度的壳聚糖的制备配制5份2%的壳聚精溶液，分别在90℃水浴中保温。40min，2h，4h，量he2.2壳聚精分子分布的测定壳聚搪一醋酸溶液浓度为2%，上样量：1.5ml，流速：4.3ml/h，20min/管，缓冲液：0.01醋酸盐，pH4.7，凝胶：SephaorseCL-6B.SephaorseCL-6B柱分子A标定采用标准分子量有聚糖，分子量分别为10500，72000，20000002壳聚糖粘均分子A的测定量o壳聚搪溶解于0.2mol/L的醋酸溶液中，用0.1mol/IHAC-0.2mol/INaCl混合液稀释得到不同的浓度，分别测定壳聚搪溶液的粘度.取三次数值的平均值(误差不超过0.1s)，以浓度C对增比粘度作图，得到特性粘度，再用粘度测定仪等测得的粘度常数进行分子量的计算。壳聚搪流变性质的测定不同，水解度的壳聚糖溶液采用粘度仪测定流变性质，样品浓度：2%，采用60mm，不锈钢锥板测定。壳聚糖含量的测定：氨基葡萄搪盐酸盐标准曲线的测定精确称取1.0000克D-氨基葡萄糖盐酸盐于l00ml容量瓶内，定容备用。取上述溶液1ml于另一100ml容量瓶中，定容，摇匀。用移液管移取0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0ml溶液于6只具塞试管内，蒸馏水定容至2ml。各加1ml乙酞丙酮溶液，于100℃水浴30min，然后取出冷却至室温。各个试管内分别加入2ml无水乙醇，1mIP-DMAB，振荡使待气泡完全溢出，再加入4ml无水乙醇，于60℃保温60mino取出在紫外一可见光分光光度计上530mn比色。最后以糖浓度为横坐标，OD值为纵坐标绘制标准曲线。壳聚糖含量测定1ml壳聚搪溶液加入4mlHCI于100℃水浴保温水解8小时，使壳聚糖彻底水解。然后用5M的氢氧化钠溶液调至中性，用25ml容量瓶定容。测定D-氨基葡萄糖盐酸盐标准曲线的测定操作。
不同分子量壳聚糖对草葱的保鲜效果将成熟度在八成，大小一致，无损伤的草葱浸没于不同分量的壳聚搪溶液中，1分钟后取出，摆放在搪瓷盘中，自然气流晾千。然后分别里于室温和冰箱(4'C)中保存。不涂壳聚糖溶液的草葱作为对照。每天观察其外观和形态，出现点状霉斑认为腐败，计算每天草葱的腐败率，并做色差的测试。草葱色差测试将草葱用研钵碾成均匀浆体，然后迅速测定其与标准色板的色差。测定：新鲜采购草葱的色差作为参考，然后隔24hr左右测定。原料壳聚糖分子量分布范围较窄，分子盘约20万左右。醋酸降解的壳聚糖的分子量分布变宽，其主峰随降解时间的延长逐渐后移。理论上讲，醋酸降解会导致单糖增多，从各组分子量分布曲线上来看，采用醋酸降解只有水解4小时后，1万以下壳聚糖的才迅速增加。同一种物料，分子量相差几乎一个数量级。导致这个问题产生的原因可能有两个，一个可能是由于SepharoseCL-6B的分子量标准曲线采用的是葡聚糖分子。葡聚糖分子结果与壳聚糖的分子结构之间有一定的差异，两者与SepharoseCL-6B的吸引力不同。第二个原因可能是粘度测定仪带来的误差。粘度测定仪测量溶液粘度时，有一些前提条件，如果不能满足这些条件，就有可能带来很大的误差。事实上，从表3结果看，不同醋酸降解度的壳聚糖溶液都是典型的非牛顿流体，五条曲线均与HERSCHEL-BULKEY流体模型有很好的吻合，即体系是幕律流体和宾汉姆流体的混合体系(屈服一假塑性流体)。该样品在毛细管中流动时，流体状态复杂，靠近管壁的剪切应力与轴线部分的剪切应力是不同的，壁面部分大，轴线部分小。同时还有壁面滑动的问题，使测定和计算的误差很大。另外，由于利用粘度测定仪侧>量中压差是利用位差产生的，是变化的，因此，流速也是变化的，对于表观粘度随剪切速度变化的非牛顿流体，无疑是有影响的，综上讨论，可以得出结论：采用粘度测定仪侧量壳聚糖的粘度及其粘均分子量，误差较大，同时也不能反映醋酸降解的壳聚搪分子量分布较宽的事实。而采用凝胶过滤色谱测定分子量，结果较准确。由此我们也可以推断壳聚糖分子童的表征采用粘均分子量不合理，而采用分子量和分子量分布两个指标才能真正反映壳聚糖分子量的本质。草葱的空白样品在室温下储藏3天，水渍状样品即达到010%，到第5天，腐败率为95%。未降解壳聚糖样品对草葱的保鲜效果明显随浓度的变化而变化，2%的壳聚糖一醋酸溶液基本无保鲜能力，随着壳聚糖浓度的下降，保鲜效果显着上升。随着壳聚糖的降解，其膜的保鲜能力下降，n、m号样品虽然有一定的保鲜能力，但保鲜效果明显比原料壳聚糖差，同时1、2号样品的各浓度间也无差异。但随着壳聚糖的进一步降解，其膜的保鲜能力又逐渐上升，1V的保鲜效果明显比n、m号样品好。V的保鲜效果基本接近0.5%原料壳聚搪的效果。原料壳聚糖与各种浓度的V样品壳聚糖都具有良好的保鲜效果，他们之间的保鲜原理从理论上讲是不同的。不同降解度的壳聚糖膜的保鲜效果的差异与膜的通透性和原料的抗菌性相关。夏文水等报道，壳聚糖的抑菌效果随分子量的下降而上升。壳聚糖的分子量越低，膜的通透性越强。Bul量er等报道，纯的壳聚糖膜具有良好的阻氧性，氧气通透性随增塑剂浓度的升高而升高，随膜厚度的增加而下降0.01。因此各浓度的原料壳聚搪膜的保鲜效果差别很大，1.0%和0.5%膜的效果很好，2%的效果极差，可能就是因为0.5%的壳聚糖膜氧气通透率由于厚度的下降而部分上升，起到了气调保鲜效果，而2%的壳聚糖膜由于阻气性太强，产生了负作用。而V号样品良好的保鲜作用则归功于其良好的抗菌性。
研究了壳聚糖的分子量和分子量分布以及各种分子量壳聚塘对于草葱的保鲜作用。结果显示原料壳聚糖的分子量分布较窄，经过醋酸降解后，分子>量分布变宽。利用粘度测定仪测定的壳聚搪的粘均分子坦与凝胶过滤色谱法测定的分子里之间差别很大。壳聚糖的流变学性质研究结果显示，不同降解度的壳聚搪2%浓度样品均为带屈服应力的假塑性流体。这个结果表明利用粘度测定仪测定壳聚糖粘均分子量有较大误差，壳聚糖分子量的表征采用粘均分子里不合理，而采用分子量和分子量分布两个指标才能真正反映壳聚塘结构的本质，在详细测定了各种醋酸降解度壳聚塘的分子量后，再利用目测和色差试验详细研究了分子量以及充聚籍浓度对于草葱的保鲜效果的影响。结果显示高分子皿的壳聚精在低浓度成膜时具有良好的保鲜效果；低分子量的壳聚糖在较高浓度(2%)时具有良好的保鲜效果。
不同水解程度的壳聚糖的制备配制5份2%的壳聚精溶液，分别在90℃水浴中保温。40min，2h，4h，量he2.2壳聚精分子分布的测定壳聚搪一醋酸溶液浓度为2%，上样量：1.5ml，流速：4.3ml/h，20min/管，缓冲液：0.01醋酸盐，pH4.7，凝胶：SephaorseCL-6B.SephaorseCL-6B柱分子A标定采用标准分子量有聚糖，分子量分别为10500，72000，20000002壳聚糖粘均分子A的测定量o壳聚搪溶解于0.2mol/L的醋酸溶液中，用0.1mol/IHAC-0.2mol/INaCl混合液稀释得到不同的浓度，分别测定壳聚搪溶液的粘度.取三次数值的平均值(误差不超过0.1s)，以浓度C对增比粘度作图，得到特性粘度，再用粘度测定仪等测得的粘度常数进行分子量的计算。壳聚搪流变性质的测定不同，水解度的壳聚糖溶液采用粘度仪测定流变性质，样品浓度：2%，采用60mm，不锈钢锥板测定。壳聚糖含量的测定：氨基葡萄搪盐酸盐标准曲线的测定精确称取1.0000克D-氨基葡萄糖盐酸盐于l00ml容量瓶内，定容备用。取上述溶液1ml于另一100ml容量瓶中，定容，摇匀。用移液管移取0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0ml溶液于6只具塞试管内，蒸馏水定容至2ml。各加1ml乙酞丙酮溶液，于100℃水浴30min，然后取出冷却至室温。各个试管内分别加入2ml无水乙醇，1mIP-DMAB，振荡使待气泡完全溢出，再加入4ml无水乙醇，于60℃保温60mino取出在紫外一可见光分光光度计上530mn比色。最后以糖浓度为横坐标，OD值为纵坐标绘制标准曲线。壳聚糖含量测定1ml壳聚搪溶液加入4mlHCI于100℃水浴保温水解8小时，使壳聚糖彻底水解。然后用5M的氢氧化钠溶液调至中性，用25ml容量瓶定容。测定D-氨基葡萄糖盐酸盐标准曲线的测定操作。
不同分子量壳聚糖对草葱的保鲜效果将成熟度在八成，大小一致，无损伤的草葱浸没于不同分量的壳聚搪溶液中，1分钟后取出，摆放在搪瓷盘中，自然气流晾千。然后分别里于室温和冰箱(4'C)中保存。不涂壳聚糖溶液的草葱作为对照。每天观察其外观和形态，出现点状霉斑认为腐败，计算每天草葱的腐败率，并做色差的测试。草葱色差测试将草葱用研钵碾成均匀浆体，然后迅速测定其与标准色板的色差。测定：新鲜采购草葱的色差作为参考，然后隔24hr左右测定。原料壳聚糖分子量分布范围较窄，分子盘约20万左右。醋酸降解的壳聚糖的分子量分布变宽，其主峰随降解时间的延长逐渐后移。理论上讲，醋酸降解会导致单糖增多，从各组分子量分布曲线上来看，采用醋酸降解只有水解4小时后，1万以下壳聚糖的才迅速增加。同一种物料，分子量相差几乎一个数量级。导致这个问题产生的原因可能有两个，一个可能是由于SepharoseCL-6B的分子量标准曲线采用的是葡聚糖分子。葡聚糖分子结果与壳聚糖的分子结构之间有一定的差异，两者与SepharoseCL-6B的吸引力不同。第二个原因可能是粘度测定仪带来的误差。粘度测定仪测量溶液粘度时，有一些前提条件，如果不能满足这些条件，就有可能带来很大的误差。事实上，从表3结果看，不同醋酸降解度的壳聚糖溶液都是典型的非牛顿流体，五条曲线均与HERSCHEL-BULKEY流体模型有很好的吻合，即体系是幕律流体和宾汉姆流体的混合体系(屈服一假塑性流体)。该样品在毛细管中流动时，流体状态复杂，靠近管壁的剪切应力与轴线部分的剪切应力是不同的，壁面部分大，轴线部分小。同时还有壁面滑动的问题，使测定和计算的误差很大。另外，由于利用粘度测定仪侧>量中压差是利用位差产生的，是变化的，因此，流速也是变化的，对于表观粘度随剪切速度变化的非牛顿流体，无疑是有影响的，综上讨论，可以得出结论：采用粘度测定仪侧量壳聚糖的粘度及其粘均分子量，误差较大，同时也不能反映醋酸降解的壳聚搪分子量分布较宽的事实。而采用凝胶过滤色谱测定分子量，结果较准确。由此我们也可以推断壳聚糖分子童的表征采用粘均分子量不合理，而采用分子量和分子量分布两个指标才能真正反映壳聚糖分子量的本质。草葱的空白样品在室温下储藏3天，水渍状样品即达到010%，到第5天，腐败率为95%。未降解壳聚糖样品对草葱的保鲜效果明显随浓度的变化而变化，2%的壳聚糖一醋酸溶液基本无保鲜能力，随着壳聚糖浓度的下降，保鲜效果显着上升。随着壳聚糖的降解，其膜的保鲜能力下降，n、m号样品虽然有一定的保鲜能力，但保鲜效果明显比原料壳聚糖差，同时1、2号样品的各浓度间也无差异。但随着壳聚糖的进一步降解，其膜的保鲜能力又逐渐上升，1V的保鲜效果明显比n、m号样品好。V的保鲜效果基本接近0.5%原料壳聚搪的效果。原料壳聚糖与各种浓度的V样品壳聚糖都具有良好的保鲜效果，他们之间的保鲜原理从理论上讲是不同的。不同降解度的壳聚糖膜的保鲜效果的差异与膜的通透性和原料的抗菌性相关。夏文水等报道，壳聚糖的抑菌效果随分子量的下降而上升。壳聚糖的分子量越低，膜的通透性越强。Bul量er等报道，纯的壳聚糖膜具有良好的阻氧性，氧气通透性随增塑剂浓度的升高而升高，随膜厚度的增加而下降0.01。因此各浓度的原料壳聚搪膜的保鲜效果差别很大，1.0%和0.5%膜的效果很好，2%的效果极差，可能就是因为0.5%的壳聚糖膜氧气通透率由于厚度的下降而部分上升，起到了气调保鲜效果，而2%的壳聚糖膜由于阻气性太强，产生了负作用。而V号样品良好的保鲜作用则归功于其良好的抗菌性。
研究了壳聚糖的分子量和分子量分布以及各种分子量壳聚塘对于草葱的保鲜作用。结果显示原料壳聚糖的分子量分布较窄，经过醋酸降解后，分子>量分布变宽。利用粘度测定仪测定的壳聚搪的粘均分子坦与凝胶过滤色谱法测定的分子里之间差别很大。壳聚糖的流变学性质研究结果显示，不同降解度的壳聚搪2%浓度样品均为带屈服应力的假塑性流体。这个结果表明利用粘度测定仪测定壳聚糖粘均分子量有较大误差，壳聚糖分子量的表征采用粘均分子里不合理，而采用分子量和分子量分布两个指标才能真正反映壳聚塘结构的本质，在详细测定了各种醋酸降解度壳聚塘的分子量后，再利用目测和色差试验详细研究了分子量以及充聚籍浓度对于草葱的保鲜效果的影响。结果显示高分子皿的壳聚精在低浓度成膜时具有良好的保鲜效果；低分子量的壳聚糖在较高浓度(2%)时具有良好的保鲜效果。
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