1.2 殼聚糖的抗氧化性及成膜性

殼聚糖的抗氧化性主要是通過其結構上存在的羥基和氨基很強的還原性來實現(xiàn)的。在食品貯藏過程中，羥基和氨基可以與H2O2和自由基發(fā)生氧化還原反應，從而達到抗氧化和清除自由基的作用。殼聚糖的抗氧化性與其分子量有關，分子量越大的殼聚糖其抗氧化性越強，因為較短的分子鏈中不會形成分子內(nèi)的氫鍵，從而產(chǎn)生更多的活化羥基和氨基來增強它的抗氧化性。殼聚糖的氨基葡萄糖殘基上的C3-OH可以與相鄰分子鏈上的糖苷鍵或糖苷基吡喃環(huán)上的氧原子形成氫鍵，此外，C2-NH2和C6-OH也可形成氫鍵，大量氫鍵的存在使得殼聚糖具有很好的成膜性，在食品保鮮上能起到防止氧氣的滲透及食品水分流失等作用。

2 殼聚糖與生物保鮮劑復合保鮮機理與應用

2.1 殼聚糖與植物源保鮮劑復合保鮮

植物源保鮮劑是指從植物中天然提取，分離得到的生物保鮮劑。植物保鮮劑的主要作用物質(zhì)主要分為黃酮類化合物、多酚類化合物、植物精油、中草藥提取物等。

2.1.1 黃酮類化合物

黃酮類化合物可以通過破壞細胞壁和細胞膜的完整性來達到抑菌效果。Li等發(fā)現(xiàn)用1%殼聚糖和0.3%山楂黃酮處理比目魚片后，魚片在冷藏過程中由于殼聚糖以及黃酮化合物的抑菌性能抑制細菌滋長，可保持魚的部分優(yōu)良品質(zhì)，延長魚的貨架期4-6 d。由于水產(chǎn)類動物富含脂肪，在貯藏過程易產(chǎn)生脂質(zhì)氧化導致產(chǎn)品變質(zhì)。黃酮類化合物極強的抗氧化性可與殼聚糖的抗氧化性產(chǎn)生協(xié)同作用有效抑制脂質(zhì)氧化的發(fā)生。王健等在研究殼聚糖/淡竹葉提取物復合膜的DPPH自由基清除率時發(fā)現(xiàn)，與純殼聚糖膜的12.14%相比，殼聚糖/淡竹葉提取物復合膜能提高到42.25%。因此殼聚糖與黃酮類化合物進行復配可以明顯增強保鮮效能。但如何消除黃酮類化合物固有的淡黃色及特殊氣味對產(chǎn)品感官帶來的負面影響仍需進一步研究。

2.1.2 多酚類

多酚類化合物是植物特有的次級代謝產(chǎn)物，因為其結構中特殊的酚羥基基團可以提供氫供體與多種活性氧反應達到清除自由基的目的。Alves等將香芹酚加入到殼聚糖溶液中，對鮭魚塊進行涂膜保鮮，在4℃下冷藏14 d后，與未添加香芹酚的對照組相比，混合膜可有效保持樣品光度值接近新鮮鮭魚光度值。Wong等人用沒食子酸和殼聚糖制備聚乙烯薄膜用于羅非魚的保鮮，新鮮度結果表明，其抗氧化能力明顯優(yōu)于對照組，它能有效抑制微生物的生長并延緩揮發(fā)性鹽基氮的上升，延長貨架期7-8 d。各類多酚如沒食子酸、兒茶素、茶多酚等在與殼聚糖的復合保鮮時能有效提高保鮮的抗氧化性及抑菌性的效果。但目前對于植物多酚抑菌機理尚未完全明確，大多停留在它對細胞形態(tài)結構的影響，其與殼聚糖相互作用如何影響保鮮效果還未明確，需更進一步研究。

2.1.3 植物精油

植物精油中高濃度的醛類，酯類化合物具有廣譜抑菌活性，能有效抑制微生物的生長。研究表明，植物精油的添加能降低膜的水蒸氣透過性從而提升殼聚糖膜對水、CO2、O2等的阻隔性。Liu等將完全脫乙?；臍ぞ厶桥c丁香精油和曲酸復合對凡納濱對蝦進行保鮮，結果表明，在15 d的冷藏貨架期期間，該生物保鮮劑對蝦的總需氧菌落總數(shù)，總揮發(fā)性氮含量，pH的增加有明顯的抑制作用；Ruchir等向殼聚糖膜中添加杏仁精油形成的復合膜在抑菌性提高的同時，抗水性、抗水蒸氣透過性、拉伸強度等都有了顯著提高；Breden等在研究殼聚糖涂膜與丁香精油對冷凍淡水魚魚片保鮮的協(xié)同作用時發(fā)現(xiàn)，殼聚糖良好的成膜性可在魚片表面形成復合薄膜，且在復配過程中兩物質(zhì)抑菌性之間的協(xié)同作用能有效抑制可培養(yǎng)冷營養(yǎng)細菌的生長。在殼聚糖與植物精油的復合保鮮中，因為活性基團的增加能有效提高保鮮的各項生物活性，有效提升保鮮效率。

2.1.4 中草藥提取物

中草藥中的小分子有機物大多是疏水性，可干擾微生物細胞膜組織達到抑制微生物生長的作用，同時能降低水產(chǎn)品中酶的活性來達到保鮮效果。Wu等人研究殼聚糖與迷迭香提取物復合液對草魚進行涂膜保鮮并研究儲藏過程中蛋白質(zhì)的變化發(fā)現(xiàn)復合液有較強的緩釋特性和自由基清除力，能有效延緩蛋白質(zhì)的氧化速度，保持草魚的原有品質(zhì)。Kenar等人用殼聚糖和鼠尾草茶提取物處理沙丁魚，發(fā)現(xiàn)在儲藏過程中微生物指標和化學指標比對照組低，并能延長沙丁魚的貨架期約20 d。目前將殼聚糖與中草藥提取物復合保鮮時都將中草藥提取物作為整體進行研究，加強對不同中草藥提取液之間不同活性成分之間協(xié)同作用的研究可以進一步促進該復合保鮮方法的發(fā)展。

殼聚糖在與植物源保鮮劑復合保鮮時，通過與各類植物源保鮮劑所具有的抗氧化性及抑菌性之間的協(xié)同作用，提高對水產(chǎn)品的保鮮效率。但由于植物源保鮮劑部分抑菌機理及抑菌成分尚不明確，影響了植物源保鮮劑種類的選擇與復合添加量的確定。與其他生物保鮮劑相比，植物源保鮮劑來源廣、成本低、效率高，具有很好的應用前景及應用空間。

2.2 殼聚糖與動物源保鮮劑復合保鮮

目前，主要的動物源保鮮劑有抗菌肽、蜂膠、魚精蛋白等。其作為生物源保鮮劑最主要的原因是大多的動物源生物保鮮劑都具有一定的抗菌性，在與殼聚糖進行復合保鮮時能增強保鮮的抑菌效果，提升保鮮效果。

2.2.1 抗菌肽

抗菌肽是從昆蟲，兩棲類動物，哺乳動物中提取出的一類具有抗菌性的堿性多肽類化合物。抗菌肽的抑菌效果主要是因為它能與微生物細胞膜的脂質(zhì)雙層結合形成跨膜孔洞使細胞內(nèi)容物流出致細胞死亡。宋宏霞等人研究了紫貽貝抗菌肽與殼聚糖的復合保鮮液對新鮮鱸魚的保鮮效果，保鮮液處理后的鱸魚K值在第六天達到65.8%，與對照組85.03%有顯著下降，并且延緩了菌落總數(shù)和總揮發(fā)性鹽基氮的上升。王盼等人在研究山羊乳源抗菌肽與殼聚糖的復合保鮮液對草魚的保鮮效果時發(fā)現(xiàn)，復合液在草魚表面形成一層膜，這層膜不僅可以減少微生物在魚體表面的附著, 同時能夠阻斷氧氣的交流, 降低微生物的新陳代謝的速度與速率, 以此抑制微生物的成長，延長草魚的貨架期4-6 d。王亞茹等向魚肌漿蛋白-殼聚糖復合膜中添加抗菌肽后對真鯛魚片進行保鮮，通過指標測定發(fā)現(xiàn)復合膜能明顯抑制微生物的生長繁殖，延緩脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的氧化速率，使真鯛魚片在冷藏期間具有良好的感官特性，增加魚片的貨架期?？咕囊志詮?，在復合保鮮過程中能提高復合保鮮的抑菌效果。但由于抗菌肽的提取成本很高, 產(chǎn)業(yè)化困難, 所以要把抗菌肽應用于食品保鮮的前景并不可觀。

2.2.2 蜂膠

蜂膠是蜜蜂采集的植物樹脂與其上顎腺、蠟腺等分泌物混合形成的具有黏性的固體膠狀物，具有極強的抑菌，抗氧化，增強免疫力等功能。蜂膠中存在的大量黃酮類，醛類，酚類等活性物質(zhì)可以破壞細菌細胞壁和細胞膜結構導致細菌死亡。齊鳳生等用殼聚糖與蜂膠作復合保鮮劑對海灣扇貝柱進行保鮮，該保鮮劑能明顯抑制冷藏過程中細菌的增長繁殖，減緩蛋白質(zhì)的變性有效保持扇貝柱的感官品質(zhì)，延長其貨架期10 d。劉金昉等人研究了殼聚糖與蜂膠的復合保鮮液對南美白對蝦的保鮮作用，結果表明該復合保鮮液能有效延緩魚的腐敗黑變效果，能使南美白對蝦在﹣4 ℃冷藏貨架期延長8-10 d。蜂膠作為一種天然產(chǎn)物，與化學保鮮劑相比, 蜂膠的抑菌時間要長出數(shù)倍，其廣譜抑菌性使其在與殼聚糖復合保鮮方面有很好的應用前景。

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