论文部分内容阅读
本文分别以氯乙酸(ClCH2COOH)和二烯丙基二甲基氯化铵(DMDAAC),2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(ETA)为改性剂,对壳聚糖(CTS)进行了单一化学改性和季铵化-羧甲基化改性的研究,制备羧甲基壳聚糖和一系列壳聚糖接枝物,并将自制系列改性壳聚糖应用于水果保鲜和成纸物理强度增强。对壳聚糖进行羧甲基化,通过单因素试验的方法优化得到羧甲基壳聚糖(CMCTS)的合成条件为:氯乙酸/壳聚糖(质量比)=1∶1.2,碱化时间60min,醚化温度70℃,醚化时间为4h。制备的羧甲基壳聚糖为白色纤维状粉末,水溶性15g/L,水溶液呈中性,取代度为0.809,表观粘度为25.5mPa·s。红外光谱FTIR和1HNMR核磁分析的结果证实了羧甲基壳聚糖的形成。分别以DMDAAC和ETA对壳聚糖进行季铵化改性,得到的制备CTS-DMDAAC的优化条件为:通入氮气、CTS/DMDAAC(摩尔比)=1∶1、pH值为6、反应温度为90℃、反应时间为3h、引发剂浓度0.5mmol/L,此条件下合成的CTS-DMDAAC的接枝率达到66.5%;制备CTS-ETA的优化条件为:反应温度为75℃,反应时间为6小时,pH值为7,CTS/ETA(摩尔比)=1∶4,此条件下合成的CTS-ETA的接枝率达到89.3%。红外光谱FTIR和1HNMR核磁分析的结果表明了接枝反应的进行。得到的季铵化壳聚糖pH值稳定性增大,溶解性提高,吸湿性、保湿性提高。分别对CTS-ETA和CTS-DMDAAC进行羧甲基化改性,以制得两性壳聚糖。制备羧甲基化CTS-DMDAAC(两性壳聚糖Ⅰ)的适宜合成条件为:氯乙酸/CTS-DMDAAC(摩尔比)=0.9∶1,碱化时间为80min,醚化温度为70℃,醚化时间为4h,此条件下合成的两性壳聚糖Ⅰ的取代度达到0.53。制备羧甲基化CTS-ETA(两性壳聚糖Ⅱ)的优化条件为:CTS-ETA/氯乙酸(质量比)=1.5∶1,碱化时间为1h,醚化时间为3h,醚化温度为60℃,此条件下合成的两性壳聚糖Ⅱ的取代度达到了0.69。红外光谱FTIR和1HNMR核磁分析的结果表明了两性壳聚糖的合成。合成的两性壳聚糖与壳聚糖和季铵化壳聚糖相比pH值稳定性增大,溶解性能提高。将壳聚糖及其衍生物用于草莓的保鲜试验结果表明:改性壳聚糖保鲜草莓的最佳保鲜浓度为:1.5%CTS,0.2%CTS-DMDAAC,1.5%CMCTS,1%CTS-ETA,膜抗拉强度由大到小的顺序为:CTS>CTS-DMDAAC>CMCTS>CTS-ETA。膜的吸湿性、水溶性由好到差顺序为:CMCTS>CTS-ETA>CTS-DMDAAC>CTS。在低温下保鲜效果好于常温;涂膜法保鲜效果略好于制膜法;保鲜草莓保鲜效果由好到差顺序:CTS-ETA>CMCTS>CTS-DMDAAC>CTS。将壳聚糖衍生物作为造纸增强剂的试验结果表明:CMCTS、CTS-DMDAAC、CTS-ETA、两性壳聚糖Ⅰ、两性壳聚糖Ⅱ均可用作纸张的增强剂,加入少量(0.2%-0.3%)就能对纸张的物理强度有很大的提高。