壳聚糖
壳聚糖，又称为脱乙醚甲壳素、甲大胺，是对甲大素进行一定程度的脱乙醚而得到。化学名称是(1，4)一2一氮基一2一脱乳一p—D一萄聚糖。甲壳素，又名甲壳质、几丁质，化学名称(I，4)一2一乙醚氨基一2一脱乳一p—D一萄聚糖。它大量存在于海洋节肢动物，如虾、蟹的甲大之中．也存在于菌类、昆虫类、藻类细胞膜和高等植物的细胞壁中，如酵母、真菌b胞，分布极其广泛，是自然界第二大纤维素来源。壳聚糖甲夫质 〔甲壳素〕原料丰制备简单，许多结构特性和纤维素相似，是一类氨基多糖，具有许多特殊的功能和广泛的用途。自1930年至1940年之间，因其特殊化学性质引发工业界兴趣，竞有50届专利提出申请，至今美国专利巳超过200篇。而我国只是在最近几年才对壳聚糖的开发及应用于以重视。1996年10月在大连召开了第一届甲壳素化学学术会议。据国内外许多资料表明．甲壳素／壳聚糖及其衍生物在纺织、印染、造纸、食品、医药、环保、化工等行业有着广阔的应用前景。
一 、壳聚糖的制备
主要原理是：将工业和食用废弃的虾蟹大一预处理(剔残肉、清洗)一第一次酸浸脱钙〔6％HCl，1．5h〕一第一次域煮消化脱蛋白质(10％NaOH，1．5h)一第二次酸浸脱钙(4％HCL，12h)一第二次碱煮说蛋白质 〔8％NaOH，0．5h〕一甲壳素〔水洗至中性〕一浓NaoH脱乙酞一壳聚糖。可先收集新鲜的龙虾壳(食用龙虾后的虾壳)作为制备甲壳素的原料，先去除虾壳内外表面的异物，然后经脱钙、脱色等工序制成甲壳素，其工艺流程如下： 虾壳一水洗一碱浸一水洗一酸泡一脱色一水洗一干燥一粉碎一成品 。其中，脱色主要是脱虾壳中的虾红素，在容器中加入1％的高锰酸钾溶液，浸泡虾壳2小时，以氧化虾红素为无色。将以上所得甲壳素经以下加工工艺的壳聚糖： 甲壳素一碱煮一再次碱煮一水洗一干燥一壳聚糖。
二 、壳聚糖的测定
（1） 碱量法的原理是依据壳聚糖中胺基在酸中质子化过程，过量的H+用碱反滴定，计算其胺基的含量。但指示剂在胶体溶液中变色不灵敏，终点变化不敏锐，易产生误差。
（2） 电位滴定法确定终点的方法，其原理与碱量法相同，但前者指示终点的方法更为客观、准确，判断清楚，方法简捷可靠。
（3） 氯化碘法测定与电位法川CI季铵化度的原理相同，都是测定碘离子，但是电位法是以电位的变化来指示终点，终点的判断受人为的影响因素较少，所测结果也较准确。氯化碘法是以氯仿溶解了碘呈紫红色的现象，并以氯仿层紫色消失指示终点，因此氯仿的用量会影响测定结果。由于壳聚糖粘性大，在操作中应注意摇匀。该方法与电位法的测结果无差异，可用于川CI的测定，而且仪器设备要求简单、操作简便，更适合跟踪工艺检查。
三、 壳聚糖的功能
1 、 壳聚糖的保健功能 壳聚糖的保健功能已有确切数据的，有以下四个方面：
1．1 降低胆固醉 在体外(5n vtt ro)实验中，壳聚糖能乌各种产生胆固醇之前驱物结合，吸附后不溶解，即排出体外。因此，可降低体内合成胆固醉前驱物的存量。
1．2 抑制油脂吸收 壳聚糖在消化道中降低脂肪吸收的过程已有多后报告论述，主要为：a. 壳聚糖与胃中的盐酸反应，溶解成为液忿，其胺基吸附质子，成为带正电状忠之胶体。
b. 食物中的脂肪，在胃中酸性环境分解为脂肪改及甘油，而脂肪改即乌先聚路以离子吸附方式结合。
c. 脂肪与壳聚糖的结合物向下通过肠道，由于pH值上升至6．8左右，先聚糖逐渐沉淀疑集为固奄，且乌所吸附之脂肪混合，此时会吸附胆汁改〔BZle acZd〕及其余之疏水物质，例如胆固醉及原在肠内之脂肪，其粒子自小变大。
d. 为先聚糖所吸附的脂肪不能为脂肪酶分解，所以最后全全部随粪便排出体外。 这种功能，在实际临屎试验中已征明可以对肥胖者于四周内平均降低体重8公斤或11．2％s低密度胆固醉降低33．4％。目前壳聚糖已成为欧美各国减肥控制体重的教热门户易。
1．3 抑制血压上升 壳聚糖对食盐中氯离子有吸附作用，进而排出体外。因此血中的An8toten9in—I—convenin8eM3yme(么管紫张肤I转变酶)会降低，对血压上升会有所抑制。1．4 改进小肠代谢功能人体每日摄食3—68先聚路时，在肠中微生物群落的改变包括卵磷脂酶阴性反应菌矣的减少，肠内的久，酚及甲酚及1l味等恶臭气体的减少，总脂肪改量增如。其中醋酸，丙改含量上升，禹分子量脂肪改下降，先聚路可改善小肠消化功能。
2、壳聚糖的其他功能：
a . 增稠剂，用于冰洪淋、果酱等。
b. 防雾保鲜，作为保鲜剂。
c. 液体港清，除臭，作为饮料澄清刑。
四、壳聚糖在食品工业中的应用
1、 在果蔬饮料中的应用 我国目前泛清果汁多是用酶法或过滤法，这些方法成本高，周期长。若改用壳聚糖处理就能克服上述缺点。研究表明，在犹猴桃果汁中．pH＝3．1，T＝50℃时如入剂量为0．4g／l的壳聚糖，可位果汁的澄清度良好，营养成分损失铰少，这是由于先聚糖带正电荷可以对果汁中胶各颗粒进抒絮凝沃淀的球故。
3、在培烤制品的应用 在生产面包时，加入经破控制水解而得到的徽晶甲壳素，然后焙烤以达到使面包体积增加、内部蜂窝状结构均匀，色、 香、味均佳的效果。
五 壳聚糖在医药中的应用
1 、 缓释剂和控速药用膜 壳聚糖制备的消炎痛缓释颗粒，用猎犬做试验，显示有良好缓释效果，且缓释性随壳聚糖胺配比增大而增加。由于脱乙酰化改善了微结晶性和可压缩性，该片剂在酸性环境中延缓了药物的释放。实验还证明，pH值和脱乙酰化程度明显地影响了药物的释放速度，壳聚糖颗粒在低pH值范围形成凝胶层，具有抗酸腐性能，这一特点可降低药物对胃肠道的刺激，从而解决临床上因胃肠道副作用而限制使用的问题。
2 、药物增效剂 低乙酰化、相对低分子量的壳聚糖对药物吸收的增强作用依赖于剂量，并有细胞毒性作用；而高乙酰化、相对高分子量则较少出现对剂量的依赖，无毒性作用；壳聚糖通过所带正电荷增加了与细胞的结合，通过与细胞膜的相互作用导致紧密结合的膜蛋白结构的重构，从而使药物通过细胞旁径增加其转运。
壳聚糖作为一种高分子成分，在酸性条件下充分溶解，而且保持很高的粘度，这在一定程度上限制它的利用范围。于是有必要对它进行部分水解以降低其粘度，通常分子量100万以上的壳聚糖降低为2万左右仍维持其降胆固醇效果，而粘度的下降其利用面也将大为增加。有研究指出，壳聚糖经DEAE化后，体外实验显示它的胆汁酸结合能力提高3—4倍。这种改性后所显示的强生物活性在动物当中已得到确认，然而作为功能食品还存在很多问题。
目前，功能食品的开发已成为各国食品工业的热门研究焦点，我国也不例外。然而，与国外相比、我国的功能食品现状却不容乐观，大多数产品还停留在初级产品，功能因子不明确。另一方面，食品当中含有很多活性成分，而此类活性成分在较低含量时体现不出应有的活性，需要对之进行浓缩以及提纯，而这又需要对此类活性进行广泛地研究，以期了解并掌握其相关性质，这也是开发功能食品的根本保证。