殼聚糖的分子量對(duì)草蔥的保鮮作用
來(lái)源： http://www.52lvi.cn/ 類(lèi)別：實(shí)用技術(shù) 更新時(shí)間：2013-04-16 閱讀次
【本資訊由中國(guó)糧油儀器網(wǎng)提供】 目前國(guó)內(nèi)外采用殼聚糖作為涂膜保鮮劑應(yīng)用于果蔬和肉類(lèi)保鮮的報(bào)道日益增多。但不同的報(bào)道結(jié)論相差很遠(yuǎn)，比如對(duì)于同樣的草墓，有報(bào)道說(shuō)采用1%的殼聚精有良好效果，也有報(bào)道說(shuō)，必須采用降解的殼聚糖才有效果，單獨(dú)殼聚搪非但不能保鮮，更有促進(jìn)腐爛的效果H1。對(duì)于殼聚精的防腐抗菌性，各個(gè)報(bào)道相差也很遠(yuǎn)，有報(bào)道分子1量在1500左右的效果良好，也有報(bào)道在9500左右的效果良好，更有報(bào)道在18萬(wàn)左右的效果良好。這些研究結(jié)論差別如此之大，以致于無(wú)法真正將殼聚糖用于大規(guī)模實(shí)踐中。將從殼聚搪的分子結(jié)構(gòu)與其成膜性和抗菌性的關(guān)系著手，研究殼聚糖結(jié)構(gòu)與其防腐保鮮能力之間的關(guān)系，為開(kāi)發(fā)殼聚搪保鮮劑提供理論依據(jù)。
不同水解程度的殼聚糖的制備配制5份2%的殼聚精溶液，分別在90℃水浴中保溫。40min，2h，4h，量he2.2殼聚精分子分布的測(cè)定殼聚搪一醋酸溶液濃度為2%，上樣量：1.5ml，流速：4.3ml/h，20min/管，緩沖液：0.01醋酸鹽，pH4.7，凝膠：SephaorseCL-6B.SephaorseCL-6B柱分子A標(biāo)定采用標(biāo)準(zhǔn)分子量有聚糖，分子量分別為10500，72000，20000002殼聚糖粘均分子A的測(cè)定量o殼聚搪溶解于0.2mol/L的醋酸溶液中，用0.1mol/IHAC-0.2mol/INaCl混合液稀釋得到不同的濃度，分別測(cè)定殼聚搪溶液的粘度.取三次數(shù)值的平均值(誤差不超過(guò)0.1s)，以濃度C對(duì)增比粘度作圖，得到特性粘度，再用粘度測(cè)定儀等測(cè)得的粘度常數(shù)進(jìn)行分子量的計(jì)算。殼聚搪流變性質(zhì)的測(cè)定不同，水解度的殼聚糖溶液采用粘度儀測(cè)定流變性質(zhì)，樣品濃度：2%，采用60mm，不銹鋼錐板測(cè)定。殼聚糖含量的測(cè)定：氨基葡萄搪鹽酸鹽標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的測(cè)定精確稱(chēng)取1.0000克D-氨基葡萄糖鹽酸鹽于l00ml容量瓶?jī)?nèi)，定容備用。取上述溶液1ml于另一100ml容量瓶中，定容，搖勻。用移液管移取0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0ml溶液于6只具塞試管內(nèi)，蒸餾水定容至2ml。各加1ml乙酞丙酮溶液，于100℃水浴30min，然后取出冷卻至室溫。各個(gè)試管內(nèi)分別加入2ml無(wú)水乙醇，1mIP-DMAB，振蕩使待氣泡完全溢出，再加入4ml無(wú)水乙醇，于60℃保溫60mino取出在紫外一可見(jiàn)光分光光度計(jì)上530mn比色。最后以糖濃度為橫坐標(biāo)，OD值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。殼聚糖含量測(cè)定1ml殼聚搪溶液加入4mlHCI于100℃水浴保溫水解8小時(shí)，使殼聚糖徹底水解。然后用5M的氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，用25ml容量瓶定容。測(cè)定D-氨基葡萄糖鹽酸鹽標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的測(cè)定操作。
不同分子量殼聚糖對(duì)草蔥的保鮮效果將成熟度在八成，大小一致，無(wú)損傷的草蔥浸沒(méi)于不同分量的殼聚搪溶液中，1分鐘后取出，擺放在搪瓷盤(pán)中，自然氣流晾千。然后分別里于室溫和冰箱(4'C)中保存。不涂殼聚糖溶液的草蔥作為對(duì)照。每天觀(guān)察其外觀(guān)和形態(tài)，出現(xiàn)點(diǎn)狀霉斑認(rèn)為腐敗，計(jì)算每天草蔥的腐敗率，并做色差的測(cè)試。草蔥色差測(cè)試將草蔥用研缽碾成均勻漿體，然后迅速測(cè)定其與標(biāo)準(zhǔn)色板的色差。測(cè)定：新鮮采購(gòu)草蔥的色差作為參考，然后隔24hr左右測(cè)定。原料殼聚糖分子量分布范圍較窄，分子盤(pán)約20萬(wàn)左右。醋酸降解的殼聚糖的分子量分布變寬，其主峰隨降解時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸后移。理論上講，醋酸降解會(huì)導(dǎo)致單糖增多，從各組分子量分布曲線(xiàn)上來(lái)看，采用醋酸降解只有水解4小時(shí)后，1萬(wàn)以下殼聚糖的才迅速增加。同一種物料，分子量相差幾乎一個(gè)數(shù)量級(jí)。導(dǎo)致這個(gè)問(wèn)題產(chǎn)生的原因可能有兩個(gè)，一個(gè)可能是由于SepharoseCL-6B的分子量標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)采用的是葡聚糖分子。葡聚糖分子結(jié)果與殼聚糖的分子結(jié)構(gòu)之間有一定的差異，兩者與SepharoseCL-6B的吸引力不同。第二個(gè)原因可能是粘度測(cè)定儀帶來(lái)的誤差。粘度測(cè)定儀測(cè)量溶液粘度時(shí)，有一些前提條件，如果不能滿(mǎn)足這些條件，就有可能帶來(lái)很大的誤差。事實(shí)上，從表3結(jié)果看，不同醋酸降解度的殼聚糖溶液都是典型的非牛頓流體，五條曲線(xiàn)均與HERSCHEL-BULKEY流體模型有很好的吻合，即體系是幕律流體和賓漢姆流體的混合體系(屈服一假塑性流體)。該樣品在毛細(xì)管中流動(dòng)時(shí)，流體狀態(tài)復(fù)雜，靠近管壁的剪切應(yīng)力與軸線(xiàn)部分的剪切應(yīng)力是不同的，壁面部分大，軸線(xiàn)部分小。同時(shí)還有壁面滑動(dòng)的問(wèn)題，使測(cè)定和計(jì)算的誤差很大。另外，由于利用粘度測(cè)定儀側(cè)>量中壓差是利用位差產(chǎn)生的，是變化的，因此，流速也是變化的，對(duì)于表觀(guān)粘度隨剪切速度變化的非牛頓流體，無(wú)疑是有影響的，綜上討論，可以得出結(jié)論：采用粘度測(cè)定儀側(cè)量殼聚糖的粘度及其粘均分子量，誤差較大，同時(shí)也不能反映醋酸降解的殼聚搪分子量分布較寬的事實(shí)。而采用凝膠過(guò)濾色譜測(cè)定分子量，結(jié)果較準(zhǔn)確。由此我們也可以推斷殼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兩個(gè)指標(biāo)才能真正反映殼聚糖分子量的本質(zhì)。草蔥的空白樣品在室溫下儲(chǔ)藏3天，水漬狀樣品即達(dá)到010%，到第5天，腐敗率為95%。未降解殼聚糖樣品對(duì)草蔥的保鮮效果明顯隨濃度的變化而變化，2%的殼聚糖一醋酸溶液基本無(wú)保鮮能力，隨著殼聚糖濃度的下降，保鮮效果顯著上升。隨著殼聚糖的降解，其膜的保鮮能力下降，n、m號(hào)樣品雖然有一定的保鮮能力，但保鮮效果明顯比原料殼聚糖差，同時(shí)1、2號(hào)樣品的各濃度間也無(wú)差異。但隨著殼聚糖的進(jìn)一步降解，其膜的保鮮能力又逐漸上升，1V的保鮮效果明顯比n、m號(hào)樣品好。V的保鮮效果基本接近0.5%原料殼聚搪的效果。原料殼聚糖與各種濃度的V樣品殼聚糖都具有良好的保鮮效果，他們之間的保鮮原理從理論上講是不同的。不同降解度的殼聚糖膜的保鮮效果的差異與膜的通透性和原料的抗菌性相關(guān)。夏文水等報(bào)道，殼聚糖的抑菌效果隨分子量的下降而上升。殼聚糖的分子量越低，膜的通透性越強(qiáng)。Bul量er等報(bào)道，純的殼聚糖膜具有良好的阻氧性，氧氣通透性隨增塑劑濃度的升高而升高，隨膜厚度的增加而下降0.01。因此各濃度的原料殼聚搪膜的保鮮效果差別很大，1.0%和0.5%膜的效果很好，2%的效果極差，可能就是因?yàn)?.5%的殼聚糖膜氧氣通透率由于厚度的下降而部分上升，起到了氣調(diào)保鮮效果，而2%的殼聚糖膜由于阻氣性太強(qiáng)，產(chǎn)生了負(fù)作用。而V號(hào)樣品良好的保鮮作用則歸功于其良好的抗菌性。
研究了殼聚糖的分子量和分子量分布以及各種分子量殼聚塘對(duì)于草蔥的保鮮作用。結(jié)果顯示原料殼聚糖的分子量分布較窄，經(jīng)過(guò)醋酸降解后，分子>量分布變寬。利用粘度測(cè)定儀測(cè)定的殼聚搪的粘均分子坦與凝膠過(guò)濾色譜法測(cè)定的分子里之間差別很大。殼聚糖的流變學(xué)性質(zhì)研究結(jié)果顯示，不同降解度的殼聚搪2%濃度樣品均為帶屈服應(yīng)力的假塑性流體。這個(gè)結(jié)果表明利用粘度測(cè)定儀測(cè)定殼聚糖粘均分子量有較大誤差，殼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兩個(gè)指標(biāo)才能真正反映殼聚塘結(jié)構(gòu)的本質(zhì)，在詳細(xì)測(cè)定了各種醋酸降解度殼聚塘的分子量后，再利用目測(cè)和色差試驗(yàn)詳細(xì)研究了分子量以及充聚籍濃度對(duì)于草蔥的保鮮效果的影響。結(jié)果顯示高分子皿的殼聚精在低濃度成膜時(shí)具有良好的保鮮效果；低分子量的殼聚糖在較高濃度(2%)時(shí)具有良好的保鮮效果。
不同水解程度的殼聚糖的制備配制5份2%的殼聚精溶液，分別在90℃水浴中保溫。40min，2h，4h，量he2.2殼聚精分子分布的測(cè)定殼聚搪一醋酸溶液濃度為2%，上樣量：1.5ml，流速：4.3ml/h，20min/管，緩沖液：0.01醋酸鹽，pH4.7，凝膠：SephaorseCL-6B.SephaorseCL-6B柱分子A標(biāo)定采用標(biāo)準(zhǔn)分子量有聚糖，分子量分別為10500，72000，20000002殼聚糖粘均分子A的測(cè)定量o殼聚搪溶解于0.2mol/L的醋酸溶液中，用0.1mol/IHAC-0.2mol/INaCl混合液稀釋得到不同的濃度，分別測(cè)定殼聚搪溶液的粘度.取三次數(shù)值的平均值(誤差不超過(guò)0.1s)，以濃度C對(duì)增比粘度作圖，得到特性粘度，再用粘度測(cè)定儀等測(cè)得的粘度常數(shù)進(jìn)行分子量的計(jì)算。殼聚搪流變性質(zhì)的測(cè)定不同，水解度的殼聚糖溶液采用粘度儀測(cè)定流變性質(zhì)，樣品濃度：2%，采用60mm，不銹鋼錐板測(cè)定。殼聚糖含量的測(cè)定：氨基葡萄搪鹽酸鹽標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的測(cè)定精確稱(chēng)取1.0000克D-氨基葡萄糖鹽酸鹽于l00ml容量瓶?jī)?nèi)，定容備用。取上述溶液1ml于另一100ml容量瓶中，定容，搖勻。用移液管移取0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0ml溶液于6只具塞試管內(nèi)，蒸餾水定容至2ml。各加1ml乙酞丙酮溶液，于100℃水浴30min，然后取出冷卻至室溫。各個(gè)試管內(nèi)分別加入2ml無(wú)水乙醇，1mIP-DMAB，振蕩使待氣泡完全溢出，再加入4ml無(wú)水乙醇，于60℃保溫60mino取出在紫外一可見(jiàn)光分光光度計(jì)上530mn比色。最后以糖濃度為橫坐標(biāo)，OD值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。殼聚糖含量測(cè)定1ml殼聚搪溶液加入4mlHCI于100℃水浴保溫水解8小時(shí)，使殼聚糖徹底水解。然后用5M的氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，用25ml容量瓶定容。測(cè)定D-氨基葡萄糖鹽酸鹽標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的測(cè)定操作。
不同分子量殼聚糖對(duì)草蔥的保鮮效果將成熟度在八成，大小一致，無(wú)損傷的草蔥浸沒(méi)于不同分量的殼聚搪溶液中，1分鐘后取出，擺放在搪瓷盤(pán)中，自然氣流晾千。然后分別里于室溫和冰箱(4'C)中保存。不涂殼聚糖溶液的草蔥作為對(duì)照。每天觀(guān)察其外觀(guān)和形態(tài)，出現(xiàn)點(diǎn)狀霉斑認(rèn)為腐敗，計(jì)算每天草蔥的腐敗率，并做色差的測(cè)試。草蔥色差測(cè)試將草蔥用研缽碾成均勻漿體，然后迅速測(cè)定其與標(biāo)準(zhǔn)色板的色差。測(cè)定：新鮮采購(gòu)草蔥的色差作為參考，然后隔24hr左右測(cè)定。原料殼聚糖分子量分布范圍較窄，分子盤(pán)約20萬(wàn)左右。醋酸降解的殼聚糖的分子量分布變寬，其主峰隨降解時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸后移。理論上講，醋酸降解會(huì)導(dǎo)致單糖增多，從各組分子量分布曲線(xiàn)上來(lái)看，采用醋酸降解只有水解4小時(shí)后，1萬(wàn)以下殼聚糖的才迅速增加。同一種物料，分子量相差幾乎一個(gè)數(shù)量級(jí)。導(dǎo)致這個(gè)問(wèn)題產(chǎn)生的原因可能有兩個(gè)，一個(gè)可能是由于SepharoseCL-6B的分子量標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)采用的是葡聚糖分子。葡聚糖分子結(jié)果與殼聚糖的分子結(jié)構(gòu)之間有一定的差異，兩者與SepharoseCL-6B的吸引力不同。第二個(gè)原因可能是粘度測(cè)定儀帶來(lái)的誤差。粘度測(cè)定儀測(cè)量溶液粘度時(shí)，有一些前提條件，如果不能滿(mǎn)足這些條件，就有可能帶來(lái)很大的誤差。事實(shí)上，從表3結(jié)果看，不同醋酸降解度的殼聚糖溶液都是典型的非牛頓流體，五條曲線(xiàn)均與HERSCHEL-BULKEY流體模型有很好的吻合，即體系是幕律流體和賓漢姆流體的混合體系(屈服一假塑性流體)。該樣品在毛細(xì)管中流動(dòng)時(shí)，流體狀態(tài)復(fù)雜，靠近管壁的剪切應(yīng)力與軸線(xiàn)部分的剪切應(yīng)力是不同的，壁面部分大，軸線(xiàn)部分小。同時(shí)還有壁面滑動(dòng)的問(wèn)題，使測(cè)定和計(jì)算的誤差很大。另外，由于利用粘度測(cè)定儀側(cè)>量中壓差是利用位差產(chǎn)生的，是變化的，因此，流速也是變化的，對(duì)于表觀(guān)粘度隨剪切速度變化的非牛頓流體，無(wú)疑是有影響的，綜上討論，可以得出結(jié)論：采用粘度測(cè)定儀側(cè)量殼聚糖的粘度及其粘均分子量，誤差較大，同時(shí)也不能反映醋酸降解的殼聚搪分子量分布較寬的事實(shí)。而采用凝膠過(guò)濾色譜測(cè)定分子量，結(jié)果較準(zhǔn)確。由此我們也可以推斷殼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兩個(gè)指標(biāo)才能真正反映殼聚糖分子量的本質(zhì)。草蔥的空白樣品在室溫下儲(chǔ)藏3天，水漬狀樣品即達(dá)到010%，到第5天，腐敗率為95%。未降解殼聚糖樣品對(duì)草蔥的保鮮效果明顯隨濃度的變化而變化，2%的殼聚糖一醋酸溶液基本無(wú)保鮮能力，隨著殼聚糖濃度的下降，保鮮效果顯著上升。隨著殼聚糖的降解，其膜的保鮮能力下降，n、m號(hào)樣品雖然有一定的保鮮能力，但保鮮效果明顯比原料殼聚糖差，同時(shí)1、2號(hào)樣品的各濃度間也無(wú)差異。但隨著殼聚糖的進(jìn)一步降解，其膜的保鮮能力又逐漸上升，1V的保鮮效果明顯比n、m號(hào)樣品好。V的保鮮效果基本接近0.5%原料殼聚搪的效果。原料殼聚糖與各種濃度的V樣品殼聚糖都具有良好的保鮮效果，他們之間的保鮮原理從理論上講是不同的。不同降解度的殼聚糖膜的保鮮效果的差異與膜的通透性和原料的抗菌性相關(guān)。夏文水等報(bào)道，殼聚糖的抑菌效果隨分子量的下降而上升。殼聚糖的分子量越低，膜的通透性越強(qiáng)。Bul量er等報(bào)道，純的殼聚糖膜具有良好的阻氧性，氧氣通透性隨增塑劑濃度的升高而升高，隨膜厚度的增加而下降0.01。因此各濃度的原料殼聚搪膜的保鮮效果差別很大，1.0%和0.5%膜的效果很好，2%的效果極差，可能就是因?yàn)?.5%的殼聚糖膜氧氣通透率由于厚度的下降而部分上升，起到了氣調(diào)保鮮效果，而2%的殼聚糖膜由于阻氣性太強(qiáng)，產(chǎn)生了負(fù)作用。而V號(hào)樣品良好的保鮮作用則歸功于其良好的抗菌性。
研究了殼聚糖的分子量和分子量分布以及各種分子量殼聚塘對(duì)于草蔥的保鮮作用。結(jié)果顯示原料殼聚糖的分子量分布較窄，經(jīng)過(guò)醋酸降解后，分子>量分布變寬。利用粘度測(cè)定儀測(cè)定的殼聚搪的粘均分子坦與凝膠過(guò)濾色譜法測(cè)定的分子里之間差別很大。殼聚糖的流變學(xué)性質(zhì)研究結(jié)果顯示，不同降解度的殼聚搪2%濃度樣品均為帶屈服應(yīng)力的假塑性流體。這個(gè)結(jié)果表明利用粘度測(cè)定儀測(cè)定殼聚糖粘均分子量有較大誤差，殼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兩個(gè)指標(biāo)才能真正反映殼聚塘結(jié)構(gòu)的本質(zhì)，在詳細(xì)測(cè)定了各種醋酸降解度殼聚塘的分子量后，再利用目測(cè)和色差試驗(yàn)詳細(xì)研究了分子量以及充聚籍濃度對(duì)于草蔥的保鮮效果的影響。結(jié)果顯示高分子皿的殼聚精在低濃度成膜時(shí)具有良好的保鮮效果；低分子量的殼聚糖在較高濃度(2%)時(shí)具有良好的保鮮效果。
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