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
物理化學性質(zhì)
安全數(shù)據(jù)
應用領域
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)烷酸等有機酸以及稀無機酸。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,是少有的天然陽離子聚電解質(zhì)。用強堿水解或酶解脫去甲殼素糖基上的乙?;玫降亩嗵?。能溶于低酸度水溶液,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、植物,如節(jié)肢動物(蝦、蟹)外殼中的甲殼素為原料,經(jīng)加堿、加熱進行脫乙酰化反應而得。
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物特別是節(jié)肢動物如蝦、蟹、昆蟲等外殼,也存在于低等植物如菌藻類和真菌的細胞壁中。
殼聚糖可由甲殼質(zhì)(chitin)脫去乙酰基而制得。在100℃和40% NaOH的條件下,對甲殼素進行作用,則產(chǎn)生脫乙酰基反應,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位上連接的是一個氨基(—NH2)。故對紙中的纖維產(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度,因此成為特種紙的增強劑之一。
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。在有氮氣保護下,加熱至250℃也不會發(fā)生分解現(xiàn)象。
室溫下將殼聚糖粉末置于避陽光處的自然環(huán)境中保藏181d,在外觀、溶解性、脫酰化程度等方面都沒有發(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?;蟮亩嗵腔衔?-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結(jié)構(gòu),這三者之間的結(jié)構(gòu)相似。由于現(xiàn)存的技術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,化學性質(zhì)非常穩(wěn)定,這是制約其長期得不到開發(fā)的重要原因。經(jīng)脫乙酰基后的殼聚糖,呈白色至淡黃色的粉末,雖也不溶于水、堿溶液和有機溶劑中,但可溶于稀酸溶液中,包括無機稀酸 (鹽酸、硝酸等) 和有機稀酸 (醋酸、乳酸、甲酸、抗壞血酸、蘋果酸等) 中。在檸檬酸、酒石酸等多價有機酸的水溶液中,則是在加熱高溫時溶解,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理:一種是殼聚糖通過吸附在細胞表面,形成一層高分子膜,阻止營養(yǎng)物質(zhì)向細胞內(nèi)的運輸,從而起到抑菌殺菌作用;另一種機理是殼聚糖通過滲透進入細胞體內(nèi),吸附細胞體內(nèi)帶有陰離子的細胞質(zhì),并發(fā)生絮凝作用,擾亂細胞正常的生理活動,從而殺滅細菌。因為革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的細胞壁結(jié)構(gòu)不同,兩種作用對它們影響程度也不同,故不同相對分子質(zhì)量的殼聚糖,其抗菌機理不同。
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,能夠促進消化道蠕動,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,在胃中可形成保護膜,以減少胃酸對潰瘍面刺激。
食用安全性:用殼聚糖喂養(yǎng)動物當劑量達到飼料的20%時,有報道出現(xiàn)動物死亡現(xiàn)象。據(jù)分析認為這是由于高濃度殼聚糖在動物內(nèi)臟中形成凝膠體,抑制了動物對營養(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,還需對來源明確的殼聚糖在安全毒理與代謝方面做出進一步的長期慢性試驗。
甲殼素、殼聚糖的主要資源
以上信息由Chemicalbook的曉楠編輯整理。
我國海岸線長,蝦殼、蟹殼資源非常豐富,棄之污染環(huán)境,因此對蝦蟹殼進行深加工,從中提取甲殼素,制備殼聚糖,可以達到凈化環(huán)境,變廢為寶的目的。殼聚糖是一種可再生的資源,且又具有很強的保鮮能力,所以作為一種引起全球關注的新型天然食品保鮮劑,具有巨大的潛在市場和廣闊的應用前景。
參考資料:唐春紅 主編.天然防腐劑與抗氧化劑.北京:中國輕工業(yè)出版社.2010.第48-51頁。