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由食品包装材料导致的环境污染问题越发严重,寻找一种经济方便、天然可再生、环境友好、生物可降解的功能包装材料已迫在眉急。本文中,首先在1-羟基苯并三氮唑一水(HOBt)存在条件下将壳聚糖(CS)溶于水,再经过1-乙基-3-(3-二甲氨丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC.HCl)的介导,将五种不同种类的酚酸分别接枝到壳聚糖分子链上,并对这五种酚酸-壳聚糖共聚物进行接枝率测定、结构表征和生化特性研究,筛选出性质优良、价格低廉的没食子酸-壳聚糖共聚物。最后,将空白壳聚糖/明胶复合膜(CS film)、没食子酸-壳聚糖共聚物/明胶复合膜(GA-g-CS films)和没食子酸/壳聚糖/明胶复合膜(GA-CS films)的物理性质、功效特性和微观表面结构进行比较性研究。实验结果如下:1.五种酚酸-壳聚糖共聚物的制备及结构表征在室温条件下,利用EDC和HOBt将没食子酸(GA)、香草酸(VA)、阿魏酸(FA)、绿原酸(CGA)和咖啡酸(CA)这五种酚酸分别接枝到壳聚糖分子链上,制得没食子酸-壳聚糖共聚物(GA-g-CS)、香草酸-壳聚糖共聚物(VA-g-CS)、阿魏酸-壳聚糖共聚物(FA-g-CS)、绿原酸-壳聚糖共聚物(CGA-g-CS)和咖啡酸-壳聚糖共聚物(CA-g-CS),其接枝率分别为163.1±0.83 mg GA当量/GA-g-CS、46.7±0.67m7 VA当量/VA-g-CS、52.4±0.50mg FA当量/FA-g-CS、144.8±1.03mg CGA当量/CGA-g-CS、99.0 ± 2.30mgCA当量/CA-g-CS。酚酸-壳聚糖共聚物的结构信息选用紫外-可见光全波长扫描(UV-vis)、傅氏转换红外线光谱(FT-IR)和氢原子核磁共振(1HNMR)技术进行鉴定,进一步验证了接枝反应的成功性。2.酚酸-壳聚糖共聚物的抗氧化性和抑菌性研究探讨了酚酸-壳聚糖共聚物在化学评价体系中的抗氧化效果,实验结果显示,五种酚酸-壳聚糖共聚物都能有效地清除DPPH、ABTS和超氧阴离子自由基、螯合金属离子、抑制脂质过氧化和β-胡萝卜素亚油酸氧化和拥有较强的还原力,且抗氧化性大小如下排列:GA-g-CS>CGA-g-CS>CA-g-CS>FA-g-CS>VA-g-CS。酚酸-壳聚糖共聚物可有效地抑制腊样芽孢杆菌(Bacillus cereus CGMCC 1.895),埃希氏菌属大肠杆菌(Escherichia coli CGMCC 7.59)、鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium CGMCC 1.10754)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus CGMCC 1.8721)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis CGMCC1.4255)、志贺氏菌(Shigella CGMCC 1.10599)、单核增生李斯特氏菌(Listeria monocytogenes CGMCC 1.9144)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa CGMCC 1.10274)的生殖繁衍,且抑菌效果大小排列顺序如下:CGA-g-CS>GA-g-CS>CA-g-CS>FA-g-CS>VA-g-CS。考虑到没食子酸比绿原酸易获取、价格便宜,选取GA-g-CS作为成膜剂。3.三类复合膜的性质对比性研究对空白壳聚糖/明胶复合膜、没食子酸/壳聚糖/明胶复合膜和没食子酸-壳聚糖共聚物/明胶复合膜的物理性质、功效特性和微观表面结构进行比较性探究。实验结果显示,与空白壳聚糖/明胶复合膜相比,没食子酸/壳聚糖/明胶复合膜的水溶性、拉伸强度、杨氏模量、抗氧化性和抑菌性随着没食子酸含量的增加而增加,同时,颜色加深,水蒸气透过率、透光率和断裂伸张率下降;与没食子酸/壳聚糖/明胶复合膜不同的是,随没食子酸含量增加,没食子酸-壳聚糖共聚物/明胶复合膜的水蒸气透过率增加,拉伸强度和水溶性降低。尽管没食子酸/壳聚糖/明胶复合膜比没食子酸-壳聚糖共聚物/明胶复合膜具有更高的机械性质和水抵御能力,但后者的抗氧化性和抑菌性比前者高。扫描电子显微镜和原子力显微镜显示的实验结果为这三种膜的表面形态存在明显的差异:空白壳聚糖/明胶复合膜的表面较为平坦、光滑和紧致;没食子酸/壳聚糖/明胶复合膜的表面分散着一些没食子酸晶体颗粒或者没食子酸和明胶的亲和物;没食子酸-壳聚糖共聚物/明胶复合膜的表面比较粗糙,存在许多的沟壑。这些微观表面形态可能与复合膜的性质存在的某种相互作用。