Chitosan, også kendt som deacetyleret chitin, er den næstmest forekommende biopolymer i naturen efter cellulose og er vidt udbredt, hovedsageligt i skallerne på mange lavere dyr, især leddyr som rejer, krabber, insekter osv. og også i cellevæggene på lavere planter som bakterier, alger og svampe. Det anslås, at den årlige biosyntese på mere end 1 milliard tons er en enorm vedvarende ressource. Produktet af chitin efter fjernelse af acetylgruppen er chitosan.

Hæmmende mekanisme af chitosan

Chitin, chitosan og deres derivater er antibakterielle over for mange mikroorganismer som bakterier, gær og svampe. Den nøjagtige mekanisme bag chitosans antimikrobielle aktivitet er endnu ikke helt forstået, men der er fremsat forskellige teorier.

Samspillet mellem positivt ladede chitosanmolekyler og negativt ladede mikrobielle cellemembraner resulterer i udsivning af proteinlignende komponenter fra cellerne. Chitosan har en kelaterende effekt og chelaterer selektivt nogle metalelementer og hæmmer dermed mikrobiel vækst og toksinproduktion.

Chitosan aktiverer også nogle forsvarsmekanismer i værtsvæv, fungerer som en vandholder og hæmmer aktiviteten af nogle enzymer. Når chitosan trænger ind i mikroorganismernes kerne, binder chitosan sig til DNA og hæmmer dermed mRNA- og proteinsyntesen. chitosan har bedre opløselighed og bakteriostatiske egenskaber end chitin på grund af den positive ladning af glucosaminmonomeren i C2-positionen i chitosan, når pH-værdien er lavere end 6 .

Bakteriostatisk effekt af chitosan

Ifølge japanske rapporter har chitosan en hæmmende effekt på Staphylococcus aureus og Escherichia coli. Det er blevet rapporteret, at chitosan har en stærk hæmmende effekt på fem almindelige madforgiftningsbakterier, nemlig Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Yersinia coli, Salmonella typhimurium og Listeria monocytogenes. Japan har taget patent på chitosan som konserveringsmiddel til fødevarer.

Anvendelse af chitosan til konservering af fødevarer

1. Anvendelse i konservering af kødprodukter

Forskning har vist, at Chitosan har en tydelig friskhedsbevarende effekt på nedkølet svinekød. Med 1% chitosanopløsning og 2% eddikesyreopløsning blanding af ikke-vakuum emballage af svinekød konservering forskning, fundet i 10 ℃ med chitosan eddikesyreopløsning behandling af svinekød opbevaring efter 12d antallet af omstrejfende bakterier er kun 5,51 logaritmisk værdi (kontrolgruppen for værdien af 9,36 logaritmisk værdi); i 20 ℃ chitosan blanding kan stadig forlænge sin opbevaringsperiode på 2d.

Nogle undersøgelser har vist, at jo højere grad af deacetylering af chitosan, jo bedre konserveringseffekt af chitosan, andelen af fri aminosyre 0,62% chitosanopløsning (koncentration af 1%, opløst i 2% eddikesyre) kan gøre holdbarheden af afkølet kød op til 9d; jo højere koncentration af chitosan, jo bedre effekt af bakteriostatisk inhibering, 1.5% chitosan 1% eddikesyreopløsning kan bruges til at gøre holdbarheden op til 6d. vandopløselig chitosan konserveringseffekt er lidt lavere end den syreopløselige chitosan. 2.5% vandopløselig chitosan kan gøre holdbarheden op til 5d.

Chitosan og dets oligosaccharid frisk oksekød, metoden er at sprøjte oksekød med 95% ethanol, E-vitamin, hydrolyseret chitosan, chitosan og dets oligosaccharid, hydrolyseret pektin og / eller lysozym blanding, oksekød konserveret 3d mikroorganismer end kontrolgruppen er mindre.

Nogle mennesker har undersøgt forskellige grader af polymerisering af 0,25% chitosan 1% eddikesyreopløsning på frisk spansk makrel, lille yellowtail og frisk svinekød konserveringseffekt, resultaterne viser, at den lave grad af polymerisering af chitosan konserveringseffekt er bedre; på samme tid, men også undersøgt konservering af rejer, resultaterne af chitosan er bedre end fytinsyre og natriumbisulfit og andre konserveringsmidler.

2. Beholdere til konservering af fødevareemballage

Chitosan og harpiks sammen med æltning og ekstrudering forberedelse af fødevarebeholdere, i det mindste i det indre lag af beholderen indeholder chitosan, vil det hæmme væksten af lactobaciller og dermed forlænge fødevarekonserveringstiden. Chitosan mælkesyreopløsning infiltreret af regenerering af cellulosefibre lavet af ikke-vævede stoffer og dannelse af friske materialer, hvorfra kød, fisk og anden fødevareemballage kan absorbere nedsivningen og forhindre vækst af stafylokokker, Escherichia coli og andre mikroorganismer.