殼聚糖的制備及其膜性能研究.pdf

1、/ ' I f 才 學(xué)碩全 學(xué)世訟戈。 o n翁 紛 功制寄 及 r 3 7 3 了 口 4殼聚糖的制備及其膜性能研究摘 要本文通過微波催化法制備殼聚糖并探討了反應(yīng)時(shí)間對(duì)殼聚糖品質(zhì)的影響; 制備了具有不同分子量及脫乙酸度的殼聚糖均質(zhì)膜以 及殼聚糖分別與聚乙 烯醇共混的共混膜， 并研究了各種膜的結(jié)晶、 明膠等天然高分子學(xué) 性 能 等 。 i f 究 結(jié) 果 表 明 :性能、 透氣性能、 力微波具有加速脫乙 酞化進(jìn)程的作用， 利用

2、本方法可在較短時(shí)間內(nèi)制備具有不同 分子量及脫乙酞度的殼聚糖， 本方法對(duì)實(shí)驗(yàn)室制備樣品及工業(yè)化生產(chǎn)均具有實(shí)用價(jià)值。 隨分子量的增加， 殼聚糖膜的結(jié)晶度減小、 氧氣和二氧化碳的透過率均逐漸降低; 隨脫乙 酞度的增加， 殼聚糖膜的結(jié)晶度增大到一定程度出現(xiàn)平臺(tái); 氧氣、 二氧化碳的透過率則具有極值。將聚乙烯醇和明膠分別與殼聚糖共混， 表現(xiàn)出較好的 相溶性; 選擇一定的配比， 可以改善殼聚糖膜的各項(xiàng)性能。 本文研究結(jié)果不僅為今后殼聚糖在水果保鮮方

3、 面的 研究 打下了 基礎(chǔ)， 而 耳 對(duì)今后 在殼聚 糖其它 方面的 研 究 亦 具 有 一 定 的 參 考 價(jià) 值 少關(guān)鍵詞: 殼聚糖 制備 膜性能‘ ( 殼 矛若 的制寄 及‘ 龍嶺理 房村翻 鄉(xiāng) 卻第一章 前 言1殼聚精簡(jiǎn)介甲 殼 素 ( C h i t i n ) 又名 幾丁 質(zhì)， 是 一 種 氨 基多 糖 聚 合 物， 在生 物 學(xué)上 是 僅次 于 蛋白 質(zhì)骨 膠 的 最 重 要 的 動(dòng) 物 結(jié) 構(gòu) 材 料 ， 也 是自 然

4、界 中 唯 一 大 量 存 在 的 堿 性 多 糖 川 . 它 廠 泛 存 在于 低 等 動(dòng)物 如 蝦、 蟹 等甲 殼， 蟋 蟀 等昆 蟲的甲 皮， 麗 文 蛤、 牡蝸的 貝 殼中 以 及 一 些低 等植 物 如 真 菌 、 藻 類 的 細(xì) 胞 壁 中 [ 4 1 ， 另 外 也 可 源 于 有 機(jī) 酸 類 、 抗 生 素 和 酶 的 釀 造 副 產(chǎn) 物 P l它是 世界上僅次于 纖維素的 第二 大類天然高 分子 化合物，自 然界 每年

5、生 物合 成的甲 殼素可 達(dá) 數(shù) 十 億 噸 [ 4 - 6 1 ， 是 一 種 十 分 豐 富 的 自 然 資 源 。 甲 殼 素 結(jié) 構(gòu) 中 含 有 多 種 官 能 團(tuán) 【 3 , 5 , 7 1 ， 具有 很 強(qiáng)的 反 應(yīng) 活 性。 但由 于 甲 殼 素 分子 結(jié) 構(gòu)中內(nèi) 外 氫鍵的 相 互 作 用， 大 分子 結(jié) 構(gòu) 非常 有序 ， 使 之 堆 積 成 緊 密 晶 體 結(jié) 構(gòu) P , 7 - 1 4 1溶 解 性 能 很 差 ，

6、 因 而 應(yīng) 用 受 到 限 制 。殼 聚 糖 ( C h i t o s a n ， 簡(jiǎn) 寫 為C S ) 是 甲 殼 素 經(jīng) 脫 乙 酞 化 處 理 的 產(chǎn) 物 ， 化 學(xué) 名 稱 為 ( l ， 4 > 2 -氨基- 2 - 脫氧， 0 - D葡聚糖，分子結(jié)構(gòu)如下:屬 天 然 含 氨 基 的 均 態(tài) 直 鏈 多 糖 [ 1 1 , 1 3 , 1 4 1 ， 含 有 游 離 氨 基 ， 反 應(yīng) 活 性 和 溶 解 性 能

7、均 比 甲 殼 素強(qiáng)。 它無毒無 味、 耐 熱、 耐 堿、 耐 腐蝕、 兼容性寬， 具 有 優(yōu)良 的 生 物親和性， 它由 生 物合 成， 也 能 被 生 物 所 降 解 ， 具 有 獨(dú) 特 的 生 理 特 征 ， 因 此 引 起 人 獷 擴(kuò)泛 關(guān) 注 [ 1 1 , 1 5 1 。 國(guó) 外自六 十 年代開 始 對(duì)甲 殼 素 的 性 質(zhì) 及其 應(yīng) 用 進(jìn) 行了 廣 泛 深入 研究， 并 取 得了 許多 有 應(yīng) 用 價(jià) 值的 研究成果。

8、我國(guó) 最早在五 十年代曾 對(duì)甲 殼素 和殼聚糖 進(jìn)行過一 些 研究， 但直 到八十 年代 末， 才 引 起國(guó) 人 的 重 視 【 1 6 1 。 殼 聚 糖 分 子 結(jié) 構(gòu) 中 豐富 的 輕 基 和 氨 基 ， Q } 0 1 易 于 進(jìn) 行 化 學(xué)修 飾 改性 [ 3 , 7 , 1 7 - 4 3 1 ， 以 賦 予 其 多 種 功 能 。 可 應(yīng) 用 于 醫(yī) 用 材 料、 膜 材 料 、 污 水 處 理、 農(nóng) 業(yè) 、輕 紡 、 日