殼聚糖衍生物的制備及對果蔬保鮮作用研究.pdf

1、新鮮的果蔬營養(yǎng)價(jià)值高,食用方便,但其在室溫下貨架期短,較易腐爛。雖然我國果蔬產(chǎn)量居世界前列,但由于受到保鮮儲(chǔ)備能力的限制,致使水果采摘后在流通過程中損失嚴(yán)重。而且由于我國是一個(gè)果蔬生產(chǎn)大國,每年需要大量的有機(jī)磷農(nóng)藥用于防治果蔬病蟲害。雖然有機(jī)磷農(nóng)藥在果蔬的增產(chǎn)保質(zhì)上的作用很大,但是其殘留帶來的危害卻不容忽視。因此,如何延長果蔬的貯藏期并減少果蔬表面農(nóng)藥殘留,一直是人們十分關(guān)心的問題。
　　 殼聚糖是一種天然多糖類生物大分子,具有

2、成膜性和其它多種優(yōu)良的功能性質(zhì),被廣泛應(yīng)用于果蔬保鮮領(lǐng)域。但是,殼聚糖由于分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),對果蔬涂膜保鮮時(shí)存在保水率較低的缺點(diǎn),果實(shí)易失水萎蔫;同時(shí),抗菌防腐也達(dá)不到保鮮的要求。殼聚糖因活潑基團(tuán)氨基和羥基的存在,可以引入不同基團(tuán)進(jìn)行化學(xué)改性,生成多種不同的衍生物,改善殼聚糖功能性。本文利用金屬離子和沒食子酸對殼聚糖進(jìn)行改性,提高殼聚糖的成膜性和抗氧化、抑菌能力,賦予其對有機(jī)磷農(nóng)藥的降解作用,并將改性后的殼聚糖應(yīng)用于果蔬采后保鮮中。主要研

3、究內(nèi)容和結(jié)論如下。
　　 1.殼聚糖金屬配合物的制備。以殼聚糖為原料,制備得到殼聚糖金屬配合物。研究殼聚糖脫乙酰度和分子量及不同金屬離子添加量對配合物成膜性和果蔬保鮮效果的影響。當(dāng)殼聚糖分子量7.2×105 D,脫乙酰度84％,濃度1％;鋅離子起始濃度0.5mg/mL;鈰離子起始濃度0.6mg/mL時(shí),制備的殼聚糖金屬配合物對果蔬有較好的保鮮效果,并且對果蔬表面有機(jī)磷農(nóng)藥降解率也較高。
　　 2.殼聚糖金屬配合物的中試生

4、產(chǎn)。中試生產(chǎn)的殼聚糖金屬配合物為淡黃色粉末,不溶于有機(jī)溶劑,易溶于弱酸,不易溶解于強(qiáng)酸。分子結(jié)構(gòu)主要是由殼聚糖分子上的.NH2與Zn2+離子,-OH與Ce4+離子發(fā)生配位反應(yīng)形成的。成膜性與實(shí)驗(yàn)室制備的殼聚糖金屬配合物相比,膜的厚度、溶脹度基本沒有太大變化;拉伸強(qiáng)度略有降低,斷裂伸長百分率略有升高;水溶性和透光率明顯提高;水蒸汽透過系數(shù)和氧氣透過率顯著下降。
　　 3.中試生產(chǎn)的殼聚糖金屬配合物對果蔬的保鮮效果及對有機(jī)磷農(nóng)藥降解

5、機(jī)理研究。殼聚糖金屬配合物能很好的保持冬棗和蘋果的外觀、質(zhì)地和營養(yǎng)成分,具有明顯的保鮮效果;貯藏5天后,殼聚糖金屬配合物對冬棗和蘋果表面的有機(jī)磷農(nóng)藥降解率分別比空白高15％和20％以上。通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、總有機(jī)碳含量分析和無機(jī)離子分析等手段對殼聚糖金屬配合物降解有機(jī)磷農(nóng)藥的產(chǎn)物和機(jī)理進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,殼聚糖金屬配合物對有機(jī)磷農(nóng)藥的降解途徑主要是氧化和水解作用,包括將P=S鍵氧化為P=O鍵,將P-S、P-O鍵斷裂等。最終的降解產(chǎn)

6、物為CO2、H2O及一些無機(jī)離子。
　　 4.殼聚糖沒食子酸衍生物的制備及對鮮切果蔬保鮮效果研究。殼聚糖沒食子酸衍生物由沒食子酸的羧基與殼聚糖分子上的氨基和羥基反應(yīng)連接而成。在酸性、光照、低溫條件下穩(wěn)定,在強(qiáng)氧化劑、堿性和80℃以上高溫條件下易分解。清除羥基自由基、DPPH自由基和超氧陰離子自由基的能力與沒食子酸相當(dāng)或略有提高;濃度為10 mg/mL時(shí),對大腸桿菌抑菌圈大小達(dá)到11.44 cm。將其應(yīng)用于鮮切蘋果的保鮮實(shí)驗(yàn)中,能