壳聚糖研究论文前言

下面这篇是中国科技论文网上的： 新型冷却肉保鲜方法的研究进展 张海峰1 金文刚1 白杰1,2*（1.宁夏大学 农学院，宁夏 银川 750021；2.宁夏食品检测中心，宁夏 银川 750021） 摘 要：冷却肉保鲜就是运用各种手段抑制或杀灭各种有害微生物，从而保持冷却肉的品质并使之达到一定的保藏期。本文对目前冷却肉的保鲜方法及其研究机理做了较为系统的论述，为今后冷却肉保鲜技术的研究与开发提供了理论依据。关键词：冷却肉；保鲜方法；机理 Study on New Preserving Method of Chilled meat Zhang Haifeng1，Jing Wengang1, Bai Jie1,2*(1. School of Agricultural，Ningxia University，Yinchuan 750021，China； Testing and Analytical Center of food Yinchuan 750021，China) Abstract: Protection of chilled meat is to make use of various measures to repress or kill various harmful microorganism, thus keeping the quality of chilled meat and making it can be hide for a long period. This article introduced the current freshing measures and its mechanism of chilled meat, in order to provide theories for the research and developments in : Chilled meat，Preservation，Mechanism 前言 冷却肉（chilled meat）是指严格执行兽医卫生检疫制度，屠宰后的胴体迅速进行冷却处理，使胴体温度（ 以后腿肉中心为测量点）在 24h内降为0～4℃，并在后续加工、流通、包装和销售过程中始终保持0～4 ℃范围内的生鲜肉。冷却肉作为一种全新的肉类产品与传统的热鲜肉和冷冻肉相比具有：安全卫生、质地柔软、富有弹性、口感细嫩、滋味鲜美、汁液流失少、营养价值高等优点[1]。随着人民生活水平不断提高和市场肉品供应的丰富，人们对消费的肉品要求新鲜、安全、卫生，因此，近年来冷却肉逐渐成为市场的新宠。冷却肉虽然在生产、销售中要求始终处于在0-4℃条件下，此时大多数微生物的生长繁殖被抑制，肉毒梭菌和金黄色葡萄球菌等致病菌已不分泌毒素，可以确保肉的安全卫生，但并不能完全抑制微生物的生长繁殖，特别在贮存和销售过程中由于外界各种环境因素的影响常会出现表面褪色现象，严重影响其外观及可接受性。冷却肉的货架期成为限制冷却肉快速发展的主要瓶颈,降低冷却肉初始菌数和抑制残留微生物的生长繁殖是延长冷却肉保质期的关键问题[2],为此国内外的食品专家进行了大量的科学研究。目前冷却肉保鲜除了传统的气调保鲜和保鲜剂保鲜外许多新的肉类保鲜技术诸如涂膜保鲜、辐射保鲜、超声波保鲜等研究成果不断出现。 一 涂膜保鲜 涂膜保鲜是将肉浸渍于涂膜液中，或将涂膜液喷涂于肉表面，在肉表面形成一层膜，从而改变了表面气体环境，有效地防止汁液流失，并能影响细胞内物质的通透性，损伤细胞，从而抑制微生物生长，以达到防腐保鲜目的。应用较多的成膜物质有壳聚糖、海藻酸钠、梭甲基纤维素、淀粉和蜂胶等。壳聚糖是由甲壳素经脱乙酞基化反应得到的一种多糖类有机聚合物，是自然界中存在的唯一的碱性多糖。它是性能稳定、无毒，具有很好的成膜性，对冷却肉有明显抑菌作用。酸溶性壳聚糖的保鲜效果好于水溶性壳聚糖。段静芸等人在壳聚糖在冷却鲜猪肉保鲜中的应用研究中得出,壳聚糖在鲜猪肉中有明显的保鲜作用，且脱乙酰度越高，壳聚糖的保鲜效果越好；的水溶性壳聚糖能使冷却肉保质期达到5d左右，而的壳聚糖醋酸溶液（醋酸浓度）能使保质期达到6d，但酸溶性壳聚糖会使肉样产生酸味，影响感官，而水溶性壳聚糖保鲜液无此缺陷。海藻酸钠本身也是一种食物纤维，具有减肥、降低血脂、清除体内有毒物质和抗肿瘤等生理保健功能。蜂胶具有抑制和杀死细菌、真菌、病毒，原生虫，增强免疫功能的作用，对某些细菌外毒素有中和作用，蜂胶还具有抗氧化作用并能在产品表面能形成涂膜，对人体无毒无害。国外有利用此膜保鲜冷却肉的报道[3-6]。 二 超声波保鲜 超声波对微生物有破坏作用是使微生物细胞内容物受到强烈的震荡而使细胞破坏。一般认为在水溶液内，由于超声波的作用，能产生过氧化氢，具有杀菌能力。朱秋劲等在超声波和气调贮藏对冷却牛肉保鲜效果的影响的实验中证明新鲜牛肉通过超声波处理，可以很好地促进了牛肉中蛋白质分解酶的游离和分泌，使游离氨基酸量得到增加，促进组织结构变化，从而达到改善肉质的嫩度[7]。 三 辐射保鲜 用于杀菌的辐射可以分为二类，一类是非电离辐射（如紫外线、红外线和微波）；另一类是电离辐射（γ射线）。微波和红外线能使物质分子产生转动或振动而发热，从而起到杀菌作用；γ射线能量很高，能引起有机物分子的激发或电离，因而具有杀菌作用。辐射杀菌的基本原理可概括起来有三点：1干扰微生物代谢；2破坏细胞内膜，引起酶系统紊乱；3水分经辐射离子化，促进微生物死亡。微生物对辐射的敏感性受以下因素影响：1射线种类；2照射剂量；3分次照射与一次照射；4温度。辐射处理可明显抑制冷却肉上的腐败菌,延长产品保质期。此技术具有应用范围广、节能、高效、可连续操作、易实现自动化和辐射后不会留下任何残留物的优点。但冷却肉经辐射后随着辐射剂量的增加有轻微辐射味产生[8，9]。 四 高压保鲜 随着人们对低温处理与不加防腐剂新鲜食品的崇尚，高压处理鲜肉，特别是在冷鲜肉保鲜上具有十分重要的意义。高压能破坏氢键之类弱的结合键，使微生物基本物质变异，产生蛋白质压力凝固及酶失活，还能造成菌体内成分泄漏和细胞膜破裂，导致细胞死亡。高压作用也可使肌球蛋白结构松弛，降低肉的剪切力值，有利于肉的嫩化和加速肉的成熟；同时，高压还可以提高脂肪的熔点，从而防止脂质氧化及由此引起的货架期的缩短。一般压强越高效果越好，贮藏越长。由于高压对食品的加工和贮藏并没有也不会产生什么不良的影响，从长远看是一项很有发展前途和实际应用价值的贮藏技术。有研究表明，高温(35℃或50℃)或低温4℃能增强压力效果。20℃下对要加工的鲜肉施200-300 Mpa的压力20 min，然后贮存于3℃( MAP或VSP包装)，微生物的生长可延缓6d；经100-600 MPa高压处理5-10 min可使一般细菌、酵母、霉菌数减少，直至被杀灭；高压处理的肉3个月后，其新鲜度仍能保持完好[10-14]。 五 减压冷藏保鲜 这是目前一种先进的冷藏保鲜技术。利用减压冷藏法对冷却肉进行批量冷藏,在我国还未见到这方面的具体报道，美国和西欧的一些国家利用减压冷藏技术对冷却肉进行冷藏和运输早已获得成功。在减压系统中，冷藏环境压力从760毫米汞柱降至10毫米汞柱时,氧的含量也会随着降到以下，这时的低氧环境也可有力的抑制细菌和霉菌对肉类的侵染。当控制温度在-1℃，相对湿度在95%以上,冷却后的肉类可贮藏50天左右，质量仍然很好。同时,在减压冷藏期间，由于酶的作用可使肉进一步成熟,能大大改善冷却肉的风味和嫩度[15-17]。 六 冰温冷藏保鲜 冰温冷藏保鲜是依靠物理和生化手段,使冷却肉在低于其冰点以下的一定温度范围内，不使冷却肉冻结,汁液不生成冰结晶的低温环境中冷藏,以延长冷却肉的保鲜期。其方法是在冷却肉肉体内注入冰点下降剂或在配制的冰点下降剂溶液中进行浸渍,使肉体及汁液冰点下降至-5至-8℃而不发生冻结。在这样的低温下微生物不利于生长繁殖，但有利于冷却肉的长期贮藏和品质的保持。冰点下降剂一般是在自然条件下利用天然物质制作的，不会对冷却肉的冷藏和肉的成熟产生不良影响，而且在食用中也没有任何副作用。有些冰点下降剂配方中的物质还能进一步增加肉类的某些营养成分和改善其风味[18-20]。 七 展望 肉类的防腐保鲜自古以来都是人类研究的重要课题，随着现代人生活方式和节奏的改变，传统的肉类保鲜技术已不能满足人们的需求，深入研究肉类的防腐保鲜技术势在必行。国内外学者对肉的保鲜进行了广泛的研究后认为，任何一种保鲜措施都有缺点，必须采用综合保鲜技术，发挥各种保藏方法的优势，达到优势互补、效果相乘的目的。冷却肉在我国起步较晚，但随着人民生活水平的提高以及冷却肉保鲜方法的不断进步和提高，冷却肉将是以后生鲜肉发展的必然趋势。 参考文献[1]孙旺斌.冷却肉——我国肉类消费的新趋势[J].榆林学院学报，2005（15）：5-6[2]Fereidoon Shahidi, Janak Kamil Vidana Arachchi. 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基于水为分散介质的羧甲基壳聚糖的制备 前言目前,已有多种羧甲基壳聚糖的制备方法被报道.但是这些方法中使用的分散介质基本是有机溶剂,其中异丙醇被报道最多[23],乙醇也有报道,而以水作为分散介质还少见报道.这主要原因可能是异丙醇,正丁醇等有机溶剂对壳聚糖有活化作用.但是以有机溶剂作为分散介质,不仅造成了有机溶剂的大量浪费,而且还会造成环境污染.在环境保护意识越来越强烈的今天,选择一种环境友好型的分散介质进行壳聚糖羧甲基化反应,并且优化反应工艺,显得具有特别重要的现实意义.本章实验尝试以水作为分散介质,以微波作为加热手段,用氯乙酸和壳聚糖反应制备羧甲基壳聚糖.对产物进行红外光谱表征,以确定产物的结构.并且通过研究产物产率的影响因素,以确定较为优化的反应工艺. 实验部分仪器与试剂Galanz17L机械型微波炉(广东格兰仕公司);壳聚糖(生化试剂,脱乙酰度>90%,粘度<100cps,上海源聚生物科技有限公司);氯乙酸(分析纯,广州化学试剂厂);氢氧化钠(分析纯,天津化学试剂一厂);冰醋酸(化学纯,天津化学试剂厂);乙醇(分析纯,天津化学试剂一厂) 羧甲基壳聚糖的制备称取1g左右的壳聚糖置于250ml的锥形瓶中,加入一定浓度的氢氧化钠溶液碱化一定时间.将5g左右的氯乙酸溶解于10ml的水中,然后倒入壳聚糖中,充分搅拌.在反应器外套一个水浴保护装置,置于微波炉中,在第一档微波功率下加热一段时间.冷却后,用冰乙酸中和至中性.然后,加入50ml的水浸泡.过滤,在滤液中加入4~5倍体积的无水乙醇充分沉淀.然后过滤,用无水乙醇反复洗涤沉淀.可得羧甲基壳聚糖. 实验结果及讨论 羧甲基壳聚糖的红外光谱解析图4-1 羧甲基壳聚糖红外光谱图 IR spectrum of carboxymethyl 为以水为分散介质时制备的羧甲基壳聚糖的红外光谱图.其中1603cm-1处为COO-反对称伸缩振动峰,1414cm-1处为COO-对称伸缩振动峰,这说明在反应中引入了羧基.和壳聚糖红外光谱()进行比较,原先在1550~1650cm-1处的—NH2振动谱带发生了变化,说明壳聚糖的羧甲基化主要在—NH2上进行,生成N—羧甲基壳聚糖. 碱化时间对壳聚糖羧甲基化反应的影响作者在不同的氢氧化钠浓度下,分别试验了不同的碱化时间对羧甲基壳聚糖的产量的影响.实验结果如下:图4-2 碱化时间对反应情况的影响(碱的浓度:10mol·l-1,加热时间:30min) Effects of alkalization time on the reaction(concentration of NaOH: 10 mol·l-1,heating time: 30min)图 4-3 碱化时间对反应情况的影响(碱的浓度:40%,加热时间:30min) Effects of alkalization time to the reaction(concentration of NaOH: 40%,heating time: 30min)图4-4 碱化时间对反应情况的影响(碱的浓度:50%,加热时间:30min) Effects of alkalization time to the reaction( concentration of NaOH: 50%,heating time: 30min)从图中数据可看出,碱化时间对反应有很重要的影响.不论NaOH的浓度有多大,当碱化时间只有时,反应几乎都没有进行.要使反应有比较明显的进行,碱化时间一般都要在3h以上.这可能是因为水和有机溶剂不同,它对壳聚糖没有膨化作用,在一般情况下难以使壳聚糖发生羧甲基化反应.而在碱的作用下,壳聚糖分子中的羟基可以转化为醇钠,即生成阴离子,此阴离子可以和氯乙酸发生羧甲基化反应.要想使壳聚糖明显发生反应,就要使壳聚糖充分转化为壳聚糖钠,即碱化时间要足够长.因此,在本实验条件下,最佳的碱化时间为碱的浓度对壳聚糖羧甲基化反应的影响由于碱化时间要达到3h以上反应才能明显进行,因此我们在这部分实验中固定碱化时间为3h,加热时间为30min,改变强碱溶液的浓度,以考察碱浓度对反应情况的影响,实验结果如下:图4-5 碱浓度对反应情况影响趋势图 Effects of the concentration of base to the reaction从上图可得知,要使反应能顺利进行,碱的浓度必须要足够大.这是因为碱的浓度越大,壳聚糖转化为壳聚糖钠的程度也越大,羧甲基化也越容易进行.但是这个反应总的来说转化率并不高,其原因可能是在水中,壳聚糖不能被活化,反应比较难以进行.而且随着碱的浓度增大,壳聚糖容易发生降解,变为小分子链,导致粘度降低.同时,碱的浓度越高,该反应产物的色泽越深.因此,在本实验条件下,碱液质量百分比浓度为50%时较佳. 加热时间对壳聚糖羧甲基化反应的影响固定碱的浓度为50%,碱化时间3h.改变微波加热时间,考察了加热时间对反应的影响.结果如下:图4-6 加热时间对反应情况影响趋势图 Effects of heating time to the reaction从上表得知,要想反应能够明显进行,加热时间也需要比较长,一般在30min左右.但是加热时间过长也会使壳聚糖发生降解,同时所获得的羧甲基壳聚糖的色泽会变深,因此作者认为在本实验条件下,加热30min比较适宜. 壳聚糖起始状态对壳聚糖羧甲基化反应的影响为了更好的确定反应工艺,作者进行了比较壳聚糖起始状态的一系列实验.先将壳聚糖溶解于一定体积的5%醋酸溶液中,然后加入一定浓度的浓NaOH溶液直至反应体系内NaOH溶液浓度达40%.碱化一定时间,按上述方法制备羧甲基化壳聚糖.考察反应情况,同壳聚糖直接碱化进行比较.结果如下:图4-7 碱化时间对反应情况影响趋势图 Effects of alkalization time to the reaction由上图可知,壳聚糖经过醋酸溶解后,羧甲基壳聚糖产量远远低于未经酸溶的壳聚糖.其原因可能是壳聚糖经过醋酸溶解,再经NaOH沉淀后,它的分子链互相缠绕在一起,使结构变得紧密复杂,同时壳聚糖的表面积大大降低,空隙数目和大小也降低,导致壳聚糖难以发生碱化,因而也难以进行下一步的羧甲基化反应. 本章小结(1)本章实验利用水作为分散介质,在对壳聚糖进行碱化后,直接和氯乙酸的水溶液进行羧甲基化反应.在对产物进行红外光谱分析后,证实了羧甲基壳聚糖的存在.(2)通过研究反应的影响因素,初步确定了反应的优化工艺.作者认为该反应的适宜条件为:碱的浓度:50%;碱化时间:3h;加热时间:30min.(3)以水作为分散介质对壳聚糖进行羧甲基化,突破了传统的以有机溶剂作为分散介质的框架,在环保方面具有重要意义,是壳聚糖的一种绿色化学改性,为研究壳聚糖环境友好型的化学改性提供了一条新思路.华南理工大学学士学位论文第四章 基于水为分散介质的羧甲基壳聚糖的制备