壳聚糖是甲壳素通过浓碱溶液部分或完全脱乙酰化的产物,具有无毒性、生物可降解性和生物相容性等优点。近年来,为了提高壳聚糖的溶解性和生物活性,许多研究者通过接枝共聚反应把酚酸接枝到壳聚糖分子上,合成壳聚糖-酚酸接枝共聚物,从而扩大壳聚糖在食品中的应用范围。本文采用1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)/N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)介导的化学交联反应合成3种壳聚糖-羟基肉桂酸类接枝共聚物,并对接枝共聚物的结构特征、成膜特性及其对猪肉的保鲜效果进行系统研究。研究结果对于拓宽壳聚糖-羟基肉桂酸类接枝共聚物在食品领域的应用范围具有重要的意义。(1)通过EDC/NHS介导的化学交联反应制备3种壳聚糖-羟基肉桂酸类接枝共聚物,即壳聚糖-香豆酸接枝共聚物(coumaric acid-g-CS)、壳聚糖-咖啡酸(caffeic acid-g-CS)和壳聚糖-阿魏酸接枝共聚物(ferullic acid-g-CS),并对接枝共聚物的结构特征和成膜特性进行研究。结果表明,coumaric acid-g-CS、caffeic acid-g-CS 和 ferullic acid-g-CS 的接枝率分别为 73.68、129.42 和 91.75 mg/g;薄层色谱证明接枝共聚物中不含有游离的酚酸;紫外-可见吸收光谱表明接枝共聚物在200-400 nm范围内有明显的紫外吸收峰;红外光谱证明壳聚糖与酚酸之间依靠酰胺键和酯键共价相连;X射线衍射图说明接枝酚酸显著降低了壳聚糖的半结晶特性。随后,采用流延法将接枝共聚物制备成膜,发现接枝酚酸提高了壳聚糖膜的厚度、对紫外光和水蒸气的阻隔性能、机械性能、抗氧化和抗菌活性。在所有膜中,caffeic acid-g-CS膜具有最强的紫外光和水蒸气阻隔性能、机械性能、抗氧化和抗菌活性。结果证明,接枝共聚物膜的性能与接枝的酚酸种类、接枝率和膜的内部结构密切相关。(2)进一步研究caffeic acid-g-CS膜对猪肉的保鲜效果,并与PE膜和壳聚糖膜相比较。结果表明,相比于PE膜,壳聚糖膜和caffeic acid-g-CS膜包装能有效抑制猪肉在冷藏期间pH值、脂质过氧化程度、总挥发性盐基氮含量和总菌落数的升高,并有效缓解猪肉的颜色值(L值和a值)、质构特性(弹性和硬度)以及感官特性的降低。PE膜包装的猪肉在冷藏7 d后严重腐败,而壳聚糖膜和caffeic acid-g-CS膜包装的猪肉分别在第9天和11天发生严重变质。因此,与PE膜相比,caffeic acid-g-CS膜包装可将冷藏猪肉的货架期延长4天。caffeic acid-g-CS膜对猪肉的保鲜效果与其较低的水蒸气透过率以及较高的抗氧化和抗菌活性有关。