Хитозан, также известный как деацетилированный хитин, является вторым по распространенности биополимером в природе после целлюлозы и широко распространен, в основном в панцирях многих низших животных, особенно членистоногих, таких как креветки, крабы, насекомые и т.д., а также в клеточных стенках низших растений, таких как бактерии, водоросли и грибы. По оценкам, ежегодный биосинтез составляет более 1 млрд т, это огромный возобновляемый ресурс. Продуктом хитина после удаления ацетильной группы является хитозан.

Механизм ингибирования хитозана

Хитин, хитозан и их производные обладают антибактериальной активностью по отношению ко многим микроорганизмам, таким как бактерии, дрожжи и грибы. Точный механизм антимикробной активности хитозана еще не до конца изучен, но были предложены различные теории.

Взаимодействие положительно заряженных молекул хитозана с отрицательно заряженными мембранами микробных клеток приводит к утечке из них белковоподобных компонентов. Хитозан обладает хелатирующим действием и избирательно хелатирует некоторые металлические элементы, тем самым подавляя рост микроорганизмов и выработку токсинов.

Хитозан также активирует некоторые защитные механизмы в тканях хозяина, действует как водоудерживающий агент и ингибирует активность некоторых ферментов. Проникая в ядро микроорганизмов, хитозан связывается с ДНК, тем самым подавляя синтез мРНК и белка. Хитозан обладает лучшей растворимостью и бактериостатическими свойствами, чем хитин из-за положительного заряда мономера глюкозамина в положении C2 хитозана, когда pH ниже 6 .

Бактериостатическое действие хитозана

Согласно японским данным, хитозан оказывает ингибирующее действие на золотистый стафилококк и кишечную палочку. Сообщается, что хитозан оказывает сильное ингибирующее действие на пять распространенных бактерий, вызывающих пищевые отравления, а именно: золотистый стафилококк, кишечную палочку, иерсинию коли, сальмонеллу тифимуриум и листерию моноцитогенез. В Японии хитозан запатентован как пищевой консервант.

Применение хитозана в консервировании пищевых продуктов

1. Применение в консервировании мясных продуктов

Исследования показали, что Хитозан оказывает очевидное действие по сохранению свежести охлажденной свинины. С 1% хитозан решение и 2% уксусной кислоты смесь раствора невакуумной упаковки свинины сохранения исследований, обнаружили в 10 ℃ с хитозаном уксусной кислоты решение лечения свинины хранения после 12d количество бродячих бактерий составляет всего 5,51 логарифмических значений (контрольная группа для значения 9,36 логарифмических значений); в 20 ℃ хитозана смесь может по-прежнему продлить срок хранения 2d.

Некоторые исследования показали, что чем выше степень деацетилирования хитозана, тем лучше консервирующий эффект хитозана, доля свободной аминокислоты 0,62% раствора хитозана (концентрация 1%, растворенная в 2% уксусной кислоты) может сделать срок хранения охлажденного мяса до 9 дней; чем выше концентрация хитозана, тем лучше эффект бактериостатического ингибирования, 1.5% хитозан 1% раствор уксусной кислоты может быть использован, чтобы сделать срок годности до 6 дней. водорастворимый хитозан консервирующий эффект немного ниже, чем кислоторастворимый хитозан. 2.5% водорастворимый хитозан может увеличить срок хранения до 5 дней.

Хитозан и его олигосахарид в свежей говядине, метод заключается в опрыскивании говядины этанолом 95%, витамином Е, гидролизованным хитозаном, хитозаном и его олигосахаридом, гидролизованным пектином и/или лизоцимной смесью, говядина консервируется 3d микроорганизмами, чем контрольная группа, меньше.

Некоторые люди изучали различные степени полимеризации 0,25% хитозана 1% раствора уксусной кислоты на свежей испанской скумбрии, небольшом желтохвосте и свежей свинине эффект сохранения, результаты показывают, что низкая степень полимеризации хитозана эффект сохранения лучше; в то же время, но также изучали сохранение креветок, результаты хитозана лучше, чем фитиновая кислота и бисульфит натрия и другие консерванты.

2. Контейнеры для упаковки продуктов питания консервация

Хитозан и смола вместе с замешиванием и экструзией готовят пищевые контейнеры, по крайней мере, во внутреннем слое контейнера содержится хитозан, он будет подавлять рост лактобактерий и тем самым продлевать время сохранения продуктов. Раствор молочной кислоты хитозана проникает при регенерации целлюлозных волокон из нетканых материалов и образовании свежих материалов, из которых изготавливается мясная, рыбная и другая пищевая упаковка, может поглощать просачивание и предотвращать рост бактерий стафилококка, кишечной палочки и других микроорганизмов.