1.2殼聚糖抗氧化和成膜性能。
甲殼素的抗氧化能力主要是通過(guò)其羥基和氨基上存在的高度還原性來(lái)實(shí)現的。羥基和氨基可與H2O2及H2O2發(fā)生氧化還原反應，從而起到抗氧化清除自由基的作用。甲殼素的抗氧化性能與其分子量有關(guān)，分子量越大的殼聚糖抗氧化能力越強，因為較短的分子鏈中不會(huì )形成分子內的氫鍵，因此產(chǎn)生更多的羥基和氨基，以提高其抗氧化性。甲殼素的氨基葡萄糖殘基上的C3-OH可以與鄰接分子鏈上的糖苷鍵或吡喃環(huán)上的氧原子形成氫鍵，另外C2-NH2和C6-OH也能形成氫鍵，大量氫鍵的存在使殼聚糖具有很好的成膜性，在食品保鮮上能起到防止氧氣滲透作用，從而使殼聚糖具有很好的成膜性，在食品保鮮上能起到防止氧氣滲透作用。
2殼聚糖與生物保鮮劑復合保存的機理及應用。
2.1殼聚糖與植物源保鮮劑復合保鮮。
植物性保鮮劑是從植物中天然提取、分離得到的生物保鮮劑。目前植物保鮮劑中的作用物質(zhì)主要有黃酮類(lèi)、多酚類(lèi)化合物、植物精油、中藥提取液等。
2.1.1黃酮類(lèi)成分。
類(lèi)黃酮能通過(guò)破壞細胞壁和細胞膜的完整性而達到抑菌作用。Li等研究發(fā)現，經(jīng)1%的殼聚糖和0.3%山楂黃酮處理比目魚(yú)片冷藏時(shí)，由于殼聚糖和總黃酮的抑菌性能抑制了細菌的滋長(cháng)，可使比目魚(yú)的保鮮期延長(cháng)4-6d。因水生動(dòng)物富含脂肪，在保存過(guò)程中容易發(fā)生脂質(zhì)氧化而導致產(chǎn)品變質(zhì)。類(lèi)黃酮抗氧化能力強，能與殼聚糖的抗氧化協(xié)同作用，有效地抑制脂質(zhì)氧化的發(fā)生。在對殼聚糖/淡竹葉提取物復合膜進(jìn)行DPPH自由基清除率進(jìn)行研究后發(fā)現，殼聚糖/淡竹葉提取物復合膜的DPPH自由基清除率比12.14%提高到42.25%。說(shuō)明殼聚糖與黃酮配合使用能顯著(zhù)提高其保鮮效果。但是，如何消除類(lèi)黃酮類(lèi)化合物中所含的淡黃和特殊氣味對產(chǎn)品感官的負面影響，還有待進(jìn)一步研究。
2.1.2多酚。
多酚類(lèi)化合物是植物特有的次生代謝產(chǎn)物，由于其特殊的酚羥基能夠為氫供體提供氫源，與多種活性氧反應，從而達到清除自由基的目的。Alves等將香芹酚加入殼聚糖溶液，涂膜保存三文魚(yú)塊，4℃冷藏14天后，與未添加香芹酚的對照組比較，能有效地保持樣品光度值接近新鮮三文魚(yú)光度值。Wong等人用沒(méi)食子酸和殼聚糖制備聚乙烯膜，對羅非魚(yú)進(jìn)行保鮮處理，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(cháng)，延緩揮發(fā)性鹽基氮的上升速度，延長(cháng)貨架期7-8d。不同種類(lèi)的酚類(lèi)如沒(méi)食子酸、兒茶素、茶多酚與殼聚糖復合保鮮，能有效地提高其抗氧化、抑菌效果。但是，目前對植物多酚的抑制機制并不完全清楚，大多停留在對細胞形態(tài)結構的影響上，與殼聚糖相互作用如何影響保鮮效果尚不清楚，有待于進(jìn)一步研究。
2.1.3植物精油
植物油中含有高濃度的醛類(lèi)，酯類(lèi)化合物具有廣譜抗菌活性，能有效抑制微生物生長(cháng)。結果表明，植物精油的加入可以降低膜的水蒸氣透過(guò)率，從而提高殼聚糖膜對水、CO2、O2等的阻隔能力。Liu等研究了完全脫乙?；臍ぞ厶桥c丁香精油、曲酸復合保存凡納濱對蝦，結果表明，在15d冷藏貨架期內，該生物保鮮劑對蝦的總需氧菌落總數、總揮發(fā)性氮含量、pH的增加有明顯抑制作用；Ruchir等向殼聚糖膜添加杏仁精油形成的復合膜在抑菌性提高的同時(shí)，其抗水、抗水蒸氣透過(guò)性、拉伸強度等都有顯著(zhù)抑制作用；Breden等在研究殼聚糖涂膜與丁香精油對冷凍淡水魚(yú)魚(yú)片保鮮的協(xié)同作用時(shí)發(fā)現，殼聚糖良好的成膜性可在魚(yú)片表面形成復合薄膜，并在復配期15天內對蝦進(jìn)行保鮮處理，結果表明，該生物保鮮劑對蝦殼聚糖膜中添加了杏仁精油形成的復合膜，總揮發(fā)性氮含量、總揮發(fā)性氮含量、pH的增加有明顯抑制作用；Ruchir等在殼聚糖膜中添加杏仁精油形成的復合膜在抗水、抗水蒸氣透過(guò)性、拉伸強度等方面均有顯著(zhù)抑制作用；Breden等在研究殼聚糖涂膜與丁香精結果表明，在殼聚糖與植物精油的復合保鮮中，活性基團的增加可以有效地提高其保鮮效果，提高保鮮效果。
2.1.4中藥提取物。
中藥中的小分子有機物多為疏水性，可干擾微生物細胞膜組織，從而達到抑制微生物生長(cháng)的作用，同時(shí)降低水產(chǎn)品中酶的活性，達到保鮮效果。Wu等人研究了殼聚糖、迷迭香提取物復合液對草魚(yú)進(jìn)行涂膜保鮮處理，發(fā)現該復合物在貯藏過(guò)程中的蛋白質(zhì)變化表明，該復合物具有較強的緩釋性能和自由基清除能力，可以有效地延緩蛋白氧化速度，保持原有品質(zhì)。Kenar等人用殼聚糖和鼠尾草茶提取物對沙丁魚(yú)進(jìn)行處理，發(fā)現在沙丁魚(yú)貯藏期間，微生物指標和化學(xué)指標均低于對照組，可將其貯存期延長(cháng)20天左右。當前，當殼聚糖和中草藥提取物復合保鮮時(shí)，以中藥提取物為整體，加強不同草藥提取液間不同活性成分間協(xié)同作用的研究，可進(jìn)一步推動(dòng)復合保鮮技術(shù)的發(fā)展。
在與植物源保鮮劑復合保鮮劑中，殼聚糖通過(guò)與各種植物源保鮮劑抗氧化性和抑菌性的協(xié)同作用，提高水產(chǎn)品的保鮮效率。但是，植物源保鮮劑的抑菌作用機制和抑菌成分還不明確，影響了植物源保鮮劑品種的選擇和復合添加量的確定。植物源保鮮劑來(lái)源廣、成本低、效果好，與其它生物保鮮劑相比，具有良好的應用前景和應用空間。
2.2殼聚糖與動(dòng)物源保鮮劑復合保鮮。
動(dòng)物源保鮮劑主要為抗菌肽、蜂膠、魚(yú)精蛋白等。大多數動(dòng)物源生物保鮮劑都具有一定的抗菌性，與殼聚糖進(jìn)行復合保鮮，可以增強其保鮮效果，提高保鮮效果。
2.2.1抗菌肽。
抗菌肽是一類(lèi)從昆蟲(chóng)，兩棲動(dòng)物，哺乳動(dòng)物中提取出來(lái)的具有抗菌作用的堿性肽類(lèi)化合物?？咕牡囊志饔弥饕怯捎谒芘c微生物細胞膜的脂質(zhì)雙層結合形成跨膜孔洞，使細胞內流出而死亡。研究了紫貽貝抗菌肽與殼聚糖復合保鮮液對新鮮鱸魚(yú)的保鮮效果，結果表明：保鮮液處理鱸魚(yú)K值第六天達到65.8%，與對照組85.03%相比有明顯下降，并延緩了總菌落和總揮發(fā)性鹽基氮的升高。在研究山羊乳源抗菌肽與殼聚糖復合保鮮液對草魚(yú)的保鮮效果時(shí)，發(fā)現復合液在草魚(yú)表面形成一層薄膜，這種薄膜不僅能減少微生物在魚(yú)體表面的附著(zhù)，而且能阻斷氧氣的交換，降低微生物的代謝速度與速率，從而抑制微生物的生長(cháng)速度與速率，從而延長(cháng)草魚(yú)的生長(cháng)周期。將抗菌肽添加到魚(yú)肌漿蛋白-殼聚糖復合膜中，對真鯛魚(yú)片進(jìn)行保鮮處理，結果表明，復合膜能明顯抑制微生物的生長(cháng)繁殖，延緩脂質(zhì)和蛋白質(zhì)氧化速率，使真鯛魚(yú)片在冷藏期間具有良好的感觀(guān)性能，提高其貨架期。在復合保鮮過(guò)程中，抗菌肽有很強的抑菌作用，提高復合保鮮效果。但是由于抗菌肽提取成本高，工業(yè)化生產(chǎn)難度大，在食品保鮮方面應用抗菌肽的前景并不大。
2.2.2蜂膠
蜂膠原蛋白是蜜蜂采集的植物樹(shù)脂與其上顎腺、蠟腺等分泌物質(zhì)混合而成的粘稠膠狀物，具有很強的抑菌、抗氧化、增強免疫力等作用。蜂膠中黃酮類(lèi)、醛類(lèi)、酚類(lèi)等活性物質(zhì)能破壞細菌的細胞壁和細胞膜結構而導致細菌死亡。用殼聚糖和蜂膠為復合保鮮劑，對海灣扇貝進(jìn)行保鮮處理，該保鮮劑能明顯抑制冷藏過(guò)程中細菌生長(cháng)繁殖，減緩蛋白質(zhì)變性，有效地維持了扇貝柱的感官品質(zhì)，延長(cháng)了其貨架期10d。研究結果表明，殼聚糖與蜂膠復合保鮮液對南美白對蝦的保鮮效果，復合保鮮液可有效延緩魚(yú)類(lèi)腐黑效果，可使南美白對蝦在低溫下保持8-10d左右。作為一種天然產(chǎn)品，蜂膠與化學(xué)保鮮劑相比，蜂膠的抑菌時(shí)間要長(cháng)幾倍以上，其廣譜抑菌性使其具有良好的復合保鮮效果。