殼聚糖在食品領域的應用研究進展

□ 付 玲 東北農業大學食品學院

殼聚糖是一種多糖，具有天然陽離子。這種糖具有6大特性：第一大特性是生物相容性，第二大特性是抗菌性，第三大特性是生物降解性，第四大特性是安全性，第五大特性是成膜性，第六大特性是來源比較廣泛。由于它的眾多特性在很多領域都有所應用，因此它得到了國內外眾多學者的關注。本文主要研究的是殼聚糖在食品工業以及醫學中的應用。

殼聚糖的結構和性質

甲殼素是一種自然界中的生物多糖，它的含量非常豐富。相較于纖維素來說，甲殼素稍微少一點，它主要要來源于以下幾類生物，蝦、蟹等的外殼，藻類細胞壁，菌類細胞壁。通常情況下，脫乙酰度達到50%的甲殼素，就可以被稱為殼聚糖。

殼聚糖，又名脫乙酰甲殼素，化學名稱為 B-（1，4）-2-氨基 -2-脫氧-D葡萄糖，是甲殼素經脫乙酰作用的產物，是乙酰氨基葡萄糖以（1，4）糖苷鍵連接而成的直鏈多糖。相對于殼聚糖來說，甲殼素的溶解性弱一些，同時它的應用范圍并不是非常廣泛；而殼聚糖的溶解性就相對好一些，它可以溶解在弱酸性水溶液中，這使它可以在溫和的條件下進行加工，使其能夠應用的領域比較寬泛。

在傳統食品工業中的應用

目前，人們已經將殼聚糖應用在各種不同的領域中，人們研究最多的領域就是食品工業，殼聚糖之所以在食品工業中的應用比較多與其自身所具有的優良性質有密切關系。

防腐保鮮劑

由于殼聚糖具有很強的抑菌性，這使它可以被應用在食品工業中，因為將它添加到食品中可以抑制食品中微生物的生長，避免食物失去原本的味道，它主要起到保鮮防腐的作用，簡單來說，它相當于防腐劑。殼聚糖所具有的天然抗菌性并不是不可改變的，而是可以通過物理手段或者是化學手段改變，這也是很多研究人員比較關注它的原因。對于殼聚糖的作用機理，不同研究人員給出的結論是不同的，可謂仁者見仁智者見智。ZMa等認為，盡管殼聚糖已經在食品工業中廣泛應用，這并不代表它的作用機理就很明確，還需要研究人員進行深入研究。有研究認為殼聚糖中的NH4+與帶負電的細菌細胞膜反應，從而改變細胞膜通透性，導致細胞外的營養成分無法向細胞內運輸。也有研究表明，殼聚糖作為一種螯合劑，選擇性地螯合對微生物生長起關鍵作用的金屬離子，從而抑制微生物的生長和產毒。但苗利軍等人認為以上殼聚糖的作用機理并不全面，他們提出了殼聚糖能夠發揮抑菌作用與其干擾DNA或誘導蛋白的產生有關。

可食用抗菌包裝

殼聚糖還具有一定的成膜性。殼聚糖的這一特性在食品工業中常常用于食品包裝，一些水果和魚類的抗菌涂層就是利用殼聚糖這一特性制成的，有了這一涂層，可以保護食品免被微生物入侵，從而保證食品的特性。除此之外，殼聚糖還可以被制作成可食用生物聚合膜，這種生物聚合膜的作用是提高食品質量，因為這種生物聚合膜可以與各種各樣的抗微生物劑結合到一起，延長食品的保質期，需要強調的是，這種生物聚合膜可以通過生物手段進行降解，如果人們不想食用也不會污染環境。Munhuweyi等發現殼聚糖可有效控制采摘后的果蔬中的病原菌的生長，舉例來說，殼聚糖可以用于石榴涂層，它可以使石榴硬度、色澤的保留時間更長，不同濃度的殼聚糖涂層對食品的保存效果也不同。

殼聚糖在醫學中應用的不足

目前，殼聚糖在制備微膠囊方面的使用同樣很廣泛。一般情況下，以殼聚糖為壁材制備微膠囊并不單獨使用，大多時候是與其他壁材復合使用，主要的使用方法有2種：復凝聚法、噴霧干燥法。但這兩種方法在工業化生產中還存在一些問題，其中比較嚴重的問題是制備條件不太好控制，其次嚴重的問題是在操作上很復雜。盡管殼聚糖有著抗氧化特性，但殼聚糖膠囊對芯材的保護還存在很多明顯劣勢。舉例來說，殼聚糖的微膠囊化可以在一定程度上延長魚油的儲藏時間，但在制備微膠囊的過程中魚油可能發生氧化，這主要是由噴霧干燥過程中的高溫所導致，因此，在制備微膠囊時需要針對這種情況采取某項措施，最常用的措施有添加抗氧化劑、氮氣等。如果殼聚糖薄膜涂層不均勻，微膠囊的穩定性會差很多，很可能在應用時出現破損，喪失保護作用。

結語

總而言之，殼聚糖具有很大的研究價值，目前已經在很多領域有所應用，在某些領域中的應用逐漸成熟，同時在某些領域中的應用還存在很多不足，不足的地方需要在后續的研究中改進，相信在將來，人們會在殼聚糖的研究上取得一定成果。