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壳聚糖是甲壳素脱乙酰基的产物,由于独特的生物活性和生理功能,近年来已引起众多领域的关注。但是,壳聚糖不溶于水,这使壳聚糖的应用受到极大限制。通过化学改性,引入亲水基团,得到水溶性壳聚糖衍生物一直是人们研究的热点,其中,羧甲基化最常用和最有效的方法之一。羧甲基壳聚糖是一种两性聚电解质,能有效的与金属离子进行络合。它有优良的增稠性、分散性、乳化性、保湿性、成膜性、凝胶性等。与壳聚糖相比,羧甲基壳聚糖的水溶性提高,并可以在广泛的PH值溶液内溶解,且无毒、无味、生物相容性好,可降解,这些丰富而独特的功能性质使羧甲基壳聚糖在诸多领域中得到了应用,如医用敷料、食品保鲜剂、化妆品保湿剂、水处理絮凝剂等。 本文研究了羧甲基壳聚糖分子结构的设计、合成与表征及其在医用敷料膜和果蔬保鲜的应用。主要研究内容和结论如下: 1.对壳聚糖通过羧甲基化得到水溶性N,O-羧甲基壳聚糖,并将其配制成4Wt%水溶液,与4Wt%明胶水溶液共混,成功制得羧甲基壳聚糖/明胶共混膜。采用红外光谱、X—射线衍射、扫描电镜对共混膜进行结构表征,结果表明共混膜中羧甲基壳聚和明胶分子间存在着较强的相互作用及良好的相容性。通过共混膜的力学性能测试,发现当羧甲基壳聚糖含量为20%时,共混膜的抗张强度达到最大值（75MPa）,分别比单独的羧甲基壳聚糖（45MPa）和明胶（43MPa）提高了66.7%和74%,然后向此膜中引入壳聚糖季铵盐,当其含量为5%,抑菌圈的面积扩大了2倍,明显的提高了膜的抗菌性能。经过吸湿和保湿性能测试,表明共混膜具有较好的吸湿和保湿性能。 2.本文通过正交实验,筛选复合保鲜剂的最佳配比为:1%O-羧甲基壳聚糖+0.01%茶多酚+0.2%山梨酸钾。该保鲜剂涂膜的草莓比未涂膜的不论是在常温下贮藏还是在低温下贮藏都有较好的保鲜效果。它可使果实保持一定的硬度,抑制果实腐烂,有效的减少水分重量损失,明显减少还原糖、总酸和维生素C的降低,延长草莓的贮藏期和货架售期,提高其经济价值。 3.通过用H2O2降解壳聚糖制备出一系列不同分子量的以氯乙酸为羧甲基化试剂,制备出不同分子量的羧甲基壳聚糖,以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵溶液为季铵化试剂,通过控制条件和投料比,制备不同分子量和季铵化取代度的羧甲基季铵盐壳聚糖,并用