9012-76-4
基本信息
胺聚糖
絮凝劑
殼聚糖
殼糖胺
聚氨葡糖
幾丁聚糖
殼糖葡糖胺
聚氨基葡萄
聚氨基葡糖
dac70
chicol
kytexh
kytexm
flonacc
flonacn
CHITOSAN
seacuref
Chitosane
物理化學(xué)性質(zhì)
organic solvents: insoluble
安全數(shù)據(jù)
應(yīng)用領(lǐng)域
I.日本天然品,1993
常見問題列表
通常所說甲殼素主要指殼聚糖,它又稱殼多糖、脫乙酰甲殼素、脫酰甲殼素、可溶性幾丁質(zhì)、可溶性甲殼素。無定形固體,比旋光度[α]D11—3°~+10°。幾乎不溶于水,但溶于甲酸、乙酸、苯甲酸和環(huán)烷酸等有機(jī)酸以及稀無機(jī)酸。工業(yè)品為白色或灰白色的半透明片狀固體,略帶珍珠光澤。無味、無毒、易降解,是少有的天然陽(yáng)離子聚電解質(zhì)。用強(qiáng)堿水解或酶解脫去甲殼素糖基上的乙?;玫降亩嗵恰D苋苡诘退岫人芤?,有良好的生物相容性,無抗原性,不溶于人體液體。以廣泛地存在于自然界中的低等動(dòng)、植物,如節(jié)肢動(dòng)物(蝦、蟹)外殼中的甲殼素為原料,經(jīng)加堿、加熱進(jìn)行脫乙?;磻?yīng)而得。
殼聚糖是自然界僅次于纖維素的第二大豐富的生物聚合物,分布十分廣泛,主要分布于許多低等動(dòng)物特別是節(jié)肢動(dòng)物如蝦、蟹、昆蟲等外殼,也存在于低等植物如菌藻類和真菌的細(xì)胞壁中。
殼聚糖可由甲殼質(zhì)(chitin)脫去乙?;频?。在100℃和40% NaOH的條件下,對(duì)甲殼素進(jìn)行作用,則產(chǎn)生脫乙?;磻?yīng),從而得到殼聚糖。這是一種白色或灰白色的半透明片狀固體,不溶于水和堿,而溶于大多數(shù)的稀酸,包括甲酸、乙酸和鹽酸。殼聚糖的分子結(jié)構(gòu)與纖維素分子結(jié)構(gòu)相似,所不同的只是在C2位上連接的是一個(gè)氨基(—NH2)。故對(duì)紙中的纖維產(chǎn)生親和力,發(fā)展而成離子鍵結(jié)合和較強(qiáng)的氫鍵結(jié)合。而且殼聚糖的成膜性好,有利于提高紙的表面強(qiáng)度,因此成為特種紙的增強(qiáng)劑之一。
殼聚糖呈粉末狀態(tài),無味、無臭,水溶液有些辛辣感。將殼聚糖添加于食品中,進(jìn)行湯煮和一定程度的煎炸、焙烤等加熱處理,結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化。在有氮?dú)獗Wo(hù)下,加熱至250℃也不會(huì)發(fā)生分解現(xiàn)象。
室溫下將殼聚糖粉末置于避陽(yáng)光處的自然環(huán)境中保藏181d,在外觀、溶解性、脫?;潭鹊确矫娑紱]有發(fā)生明顯的變化。添加殼聚糖的餅干,在包裝狀態(tài)下置于溫度 40℃、相對(duì)濕度75%的環(huán)境中保存80d,樣品中的膳食纖維與殼聚糖含量都沒有變化。
甲殼素、殼聚糖和纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)
甲殼素是2-乙酰氨基-2-脫氧-D-葡萄糖經(jīng)β (1→4)糖苷鍵連接的聚合物脫除乙酰基后的多糖化合物2-氨基-2-脫氧-D-葡萄糖的β (1→4) 聚合物,即殼聚糖。圖2-7示出甲殼素、殼聚糖和纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu),這三者之間的結(jié)構(gòu)相似。由于現(xiàn)存的技術(shù)尚不能將甲殼素完全脫去乙?;兂?00%的殼聚糖,也很難將兩者完全分離開,故現(xiàn)有殼聚糖商品通常是甲殼素與殼聚糖的混合物,但要求殼聚糖含量在60%以上。不過作為功能性食品基料的殼聚糖要求殼聚糖含量在85%以上。
甲殼素不溶于一般的酸堿,化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,這是制約其長(zhǎng)期得不到開發(fā)的重要原因。經(jīng)脫乙?;蟮臍ぞ厶牵拾咨恋S色的粉末,雖也不溶于水、堿溶液和有機(jī)溶劑中,但可溶于稀酸溶液中,包括無機(jī)稀酸 (鹽酸、硝酸等) 和有機(jī)稀酸 (醋酸、乳酸、甲酸、抗壞血酸、蘋果酸等) 中。在檸檬酸、酒石酸等多價(jià)有機(jī)酸的水溶液中,則是在加熱高溫時(shí)溶解,在溫度下降后則呈凝膠狀。
殼聚糖的抗菌作用主要有以下兩種機(jī)理:一種是殼聚糖通過吸附在細(xì)胞表面,形成一層高分子膜,阻止?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)向細(xì)胞內(nèi)的運(yùn)輸,從而起到抑菌殺菌作用;另一種機(jī)理是殼聚糖通過滲透進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi),吸附細(xì)胞體內(nèi)帶有陰離子的細(xì)胞質(zhì),并發(fā)生絮凝作用,擾亂細(xì)胞正常的生理活動(dòng),從而殺滅細(xì)菌。因?yàn)楦锾m氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)不同,兩種作用對(duì)它們影響程度也不同,故不同相對(duì)分子質(zhì)量的殼聚糖,其抗菌機(jī)理不同。
研究表明,殼聚糖具有膳食纖維的部分特性,諸如保水性、膨脹性、吸附性和難消化吸收性等,能夠促進(jìn)消化道蠕動(dòng),吸附有毒物質(zhì),增加排便容積,降低腹壓及腸內(nèi)壓,改善便秘,預(yù)防大腸癌的發(fā)生等。
殼聚糖與胃粘蛋白的理化作用相似,具有抑制胃酸、抗胃潰瘍、消炎等作用,它是一種抗胃酸的多糖類,遇水后脹發(fā)為粘漿狀并具有黏附力,在胃中可形成保護(hù)膜,以減少胃酸對(duì)潰瘍面刺激。
食用安全性:用殼聚糖喂養(yǎng)動(dòng)物當(dāng)劑量達(dá)到飼料的20%時(shí),有報(bào)道出現(xiàn)動(dòng)物死亡現(xiàn)象。據(jù)分析認(rèn)為這是由于高濃度殼聚糖在動(dòng)物內(nèi)臟中形成凝膠體,抑制了動(dòng)物對(duì)營(yíng)養(yǎng)素吸收的緣故。目前,必須系統(tǒng)研究殼聚糖高粘度大分子與低粘度小分子的生理作用,還需對(duì)來源明確的殼聚糖在安全毒理與代謝方面做出進(jìn)一步的長(zhǎng)期慢性試驗(yàn)。
甲殼素、殼聚糖的主要資源
以上信息由Chemicalbook的曉楠編輯整理。
我國(guó)海岸線長(zhǎng),蝦殼、蟹殼資源非常豐富,棄之污染環(huán)境,因此對(duì)蝦蟹殼進(jìn)行深加工,從中提取甲殼素,制備殼聚糖,可以達(dá)到凈化環(huán)境,變廢為寶的目的。殼聚糖是一種可再生的資源,且又具有很強(qiáng)的保鮮能力,所以作為一種引起全球關(guān)注的新型天然食品保鮮劑,具有巨大的潛在市場(chǎng)和廣闊的應(yīng)用前景。
參考資料:唐春紅 主編.天然防腐劑與抗氧化劑.北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社.2010.第48-51頁(yè)。