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致 谢 23
1 绪论
1.1 壳聚糖介绍
壳聚糖是由自然界大量存在的几丁质经过脱乙酰这步骤之后得到的，其中化学名称是聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。中文别名有很多种：壳多糖、甲壳多聚糖、脱乙酰甲壳素、脱乙酰甲壳质、可溶性甲壳质、壳糖胺、甲壳糖、氨基多糖、几丁聚糖等。分子式是：(C6H11NO4)N。甲壳素是一种线型的高分子多糖，即为天然的中性黏多糖，如果经浓碱处理去掉乙酰基即可以得到脱乙酰壳多糖。
纯甲壳素是一种无毒无的灰白色或白色半透明的固体，在水、稀碱、稀酸以及一般的有机溶剂中都是难以溶解的，从而很大程度上限制了甲壳素的应用与发展。在以后的研究探索过程中逐步发现，甲壳素经过浓碱处理脱去其中的乙酰基就变成可溶性甲壳素，又称壳聚糖或甲壳胺。这种壳聚糖由于它的大分子结构中具有大量的氨基，从而大大改善了甲壳素的溶解性和化学活性，提高了壳聚糖的广泛应用，从而使它在营养、保健和医疗等方面具有了广泛的应用价值[1]。
壳聚糖在正常情况下不溶于水，但是在经过弱酸处理后可溶解成胶体，可以制备出薄膜，由于其有较高的安全性能，所以在食品领域有很广泛的应用，覆盖在食品表面上具有保鲜食品的作用，也可以作为包装食品的薄膜材料，从而能够取代现有的难降解的白色塑料包装薄膜，保护环境，减轻污染。增加了人们对该薄膜的研究，其可降解性，安全性成为它的主要优点。国内外在这方面也做出了很多成功的研究。在用作保鲜时，用壳聚糖复合膜进行涂膜保鲜，其膜层具有通透性、阻水性，可以对各种气体分子增加穿透阻力，形成了一种微气调环境，是果蔬组织内的二氧化碳含量增加，氧气含量降低，抑制了果蔬的呼吸代谢和水分散失。壳聚糖在添加精油后，制备出一些可食性复合膜，用在包装食品。在添加柠檬草精油，降低了复合膜的透明度，却能有效提高其抗拉强度、水蒸气阻隔性能和抗菌活性。其中柠檬草精油与壳聚糖之间发生了交联作用，且两者共混成膜时柠檬草精油均匀分散。添加柠檬草精油，虽然在一定程度上降低了壳聚糖/柠檬草精油复合膜的透明度，但是，提高了复合膜的抗拉强度和水蒸气阻隔性能，尤其是作为抗菌可食膜的抗菌活性得到有效改善。因此，添加天然抗菌剂柠檬草精油的壳聚糖复合膜将为食品行业提供一种新型的包装材料，扩展了该复合膜的应用前景[2]。
（1）物理性质：纯甲壳素和纯壳聚糖都为一种灰白色或白色半透明的粉状或片状固体，无臭、无、无毒性。在生物体中甲壳素的相对分子质量大约为1×106～2×106，经过提取之后的甲壳素的相对分子质量大约为3×105～7×105，通过甲壳素制取的壳聚糖相对分子质量则会更低，大约为2×105～5×105。在制造该样品的过程中壳聚糖与甲壳素相对分子质量的大小，一般是用粘度高低的数值来表示。现在的商品壳聚糖在根据其用途不同可以分为有三种不同的粘度，即为高粘度的产品是0.7～1Pa•s、中粘度的产品是0.25～0.65 Pa•s、低粘度的产品是<0.25 Pa•s。在制造纤文产品中必须利用高粘度的壳聚糖或甲壳素。
（2）化学性质：在一定的条件下，壳聚糖能够发生烷基化、酰基化、水解、羧甲基化、缩合、磺化、氧化、硝化、卤化、还原和络合等一些化学反应，可生成多种具有不同性能的壳聚糖的衍生物，进而增强了壳聚糖的广泛应用。在壳聚糖的大分子中具有活泼的氨基和羟基，它们具有很强的化学反应能力。在碱性条件下C-6上的羟基能够发生如下一些反应：羟乙基化——壳聚糖与环氧乙烷进行反应，可以得到羟乙基化的衍生物。磺酸酯化——甲壳素和壳聚糖与纤文素一样，用碱处理以后能够与二硫化碳反应生成磺酸酯。羧甲基化——壳聚糖与氯乙酸反应可以得到羧甲基化的衍生物。以上反应在壳聚糖和甲壳素中结合了大的侧基，破坏了其原有的结晶结构，从而提高了壳聚糖的溶解性，能够可溶于水，羧甲基化衍生物能够在溶液中展现出聚电解质的性质。