工業(yè)級(jí)殼聚糖被發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有100多年,也有許多人在對(duì)它進(jìn)行研究,廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)療、工業(yè)。
甲殼素及其衍生物的用途大量研究表明,甲殼質(zhì)及其衍生物具有成膜性、可紡性、抗凝血性,促進(jìn)傷口愈合等功能。因此,甲殼質(zhì)及其衍生物在食品、生化、醫(yī)藥、日用化妝品及污水處理等眾多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,將其主要用途歸納如下。
在食品工業(yè)中的應(yīng)用
工業(yè)級(jí)殼聚糖在食品工業(yè)中可作為黏結(jié)劑、保濕劑、澄清劑、填充劑、乳化劑、上光劑及增稠穩(wěn)定劑;而作為功能性低聚糖,能降低膽固醇,提高機(jī)體免疫力,增強(qiáng)機(jī)體的抗病抗感染能力,尤其有較強(qiáng)的抗腫瘤作用。因其資源豐富,應(yīng)用價(jià)值高,已被大量開(kāi)發(fā)使用。工業(yè)上多用酶法或酸法水解蝦皮或蟹殼來(lái)提取工業(yè)級(jí)殼聚糖。
1.作為固定酶載體
將工業(yè)級(jí)殼聚糖醋酸溶液噴入到堿液中進(jìn)行凝固,經(jīng)分離再生得工業(yè)級(jí)殼聚糖微細(xì)顆粒,它可作為固定化酶的載體,被工業(yè)級(jí)殼聚糖固定的酶可用于制糖、釀酒、造醋蛋白質(zhì)水解等生物制備工程。
2.用作食品添加劑
微晶工業(yè)級(jí)殼聚糖作為食品増稠劑和穩(wěn)定劑可用于蛋黃醬、花生醬、芝麻醬、玉米糊罐頭、奶油代用品等調(diào)味品的生產(chǎn),通常食醋久放常產(chǎn)生沉淀,這主要是其中的金屬離子與單寧等酚酸類物質(zhì)形成大分子復(fù)合物所致。用甲殼素與工業(yè)級(jí)殼聚糖處理后的食醋貯存一年也未發(fā)生沉淀。生產(chǎn)醬油時(shí),添加適量工業(yè)級(jí)殼聚糖,可除去蛋白質(zhì)防止沉淀,在大醬中加入少量工業(yè)級(jí)殼聚糖,可適當(dāng)降低食鹽添加量,且產(chǎn)品長(zhǎng)期貯存也不會(huì)變質(zhì)。
3.用作食品包裝膜
將工業(yè)級(jí)殼聚糖、淀粉與水混合均勻制成薄膜,干燥后再用堿液處理,可制成工業(yè)級(jí)殼聚糖-淀粉合成食品包裝膜,此膜無(wú)毒、可食、耐油,不溶于冷、熱水,抗張強(qiáng)度髙,可用于包裝固體、半固體和液體食品,該膜能自動(dòng)生物降解,故無(wú)白色環(huán)境污染。
4.用于食品防腐保鮮
工業(yè)級(jí)殼聚糖可用于在蔬菜保鮮、肉制品保鮮、海產(chǎn)品保鮮、淀粉、大豆制品保鮮以及蛋、乳與豆制品保鮮。
果蔬摘采后由于生理成熟作用影響,其會(huì)軟化,導(dǎo)致硬度下降,給運(yùn)輸帶來(lái)困難,品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值下降,對(duì)細(xì)菌的抵御能力也隨之減弱。因此,怎樣對(duì)果蔬進(jìn)行保鮮長(zhǎng)期受到人們的關(guān)注。工業(yè)級(jí)殼聚糖具有成膜性,不僅對(duì)人體無(wú)害,還具有生理保健作用,其對(duì)果蔬的保護(hù)作用越來(lái)越得到人們的肯定。將工業(yè)級(jí)殼聚糖覆蓋于果蔬表面,可減少果蔬的蒸騰作用,而且對(duì)氣體有一定的選擇滲透作用,能阻擋外界O2進(jìn)入膜內(nèi),提高果蔬組織內(nèi)CO2的含量和減少乙烯逸出,從而降低了果蔬呼吸代謝強(qiáng)度,減緩果蔬熟化,達(dá)到保鮮目的。
工業(yè)級(jí)殼聚糖對(duì)冷卻豬肉有明顯的保鮮作用,且脫乙酰度越高的工業(yè)級(jí)殼聚糖對(duì)冷卻肉的保鮮效果越好。溶于百分之1醋酸的百分之1工業(yè)級(jí)殼聚糖溶液能使冷卻肉的貨架期達(dá)到1周,且冷卻肉的感官品質(zhì)好;百分之2.5的水溶性工業(yè)級(jí)殼聚糖溶液的保鮮效果略低于百分之1酸溶性工業(yè)級(jí)殼聚糖,但水溶性工業(yè)級(jí)殼聚糖處理的冷卻肉樣品完全沒(méi)有酸味,且感官品質(zhì)良好。
工業(yè)級(jí)殼聚糖對(duì)于富含不飽和脂肪酸類的海產(chǎn)食品,是優(yōu)良的天然抗菌抗氧化劑-由雪蟹制備的不同分子質(zhì)量的工業(yè)級(jí)殼聚糖,濃度為50-200mg/kg,可有效控制鱈魚(yú)肉在烹煮過(guò)程中的脂類氧化,而且濃度越高,抗氧化能力越強(qiáng)。
在日用化學(xué)方面的應(yīng)用
工業(yè)級(jí)殼聚糖無(wú)毒、無(wú)味、有抑菌作用,配入化妝品中,可提高產(chǎn)品的成膜性,具有抑菌、保濕功能,又不引起任何過(guò)敏刺激反應(yīng)。如在工業(yè)級(jí)殼聚糖分子中引入羥丙基氯化銨基團(tuán),得到的工業(yè)級(jí)殼聚糖羥丙基基氯化銨能增強(qiáng)工業(yè)級(jí)殼聚糖的水合能力,提高其吸濕、保濕效能,成為來(lái)源豐富、性能良好的化妝品保濕材料。添加工業(yè)級(jí)殼聚糖制成的各種洗發(fā)、護(hù)發(fā)用品,具有易于梳理、頭發(fā)蓬松、手感豐滿、發(fā)色光亮的功效。對(duì)于易折斷、分叉的纖細(xì)頭發(fā)效果更佳。在歐洲、美國(guó)、日本等國(guó)家和地區(qū)已有上百種含工業(yè)級(jí)殼聚糖的日用化妝品出售。