殼聚糖保鮮膜的性能

一、機械性能

殼聚糖膜有一定的機械性能。例如，殼聚糖-淀粉膜改善了淀粉膜強度低的特性，使其適合包裝半固體或液體食品。國內有科研人員用殼聚糖與甘油復合制成可食膜，其拉伸強度可超過LDPE（低密度聚乙烯）的水平，略低于HDPE（高密度聚乙烯）。

薄膜拉伸強度與殼聚糖濃度有很大關系，在一定條件下，薄膜的拉伸強度隨殼聚糖濃度的增加而增加。因為影響拉伸性能的有關因素是聚合物的結構、平均分子量和聚合物的分子排列。當分子量一定時，殼聚糖濃度越大，即單位體積內的分子數越多，成膜時高分子鏈間的相互作用力越強，分子間氫鍵越強，膜的強度就越大。當殼聚糖濃度太小時，由于成膜液流動性大，形成的膜很薄，因而不便揭膜；而當殼聚糖濃度太大時，由于成膜液較粘稠，不容易脫氣，在制膜時易形成氣泡，使膜不平整。

二、潤濕性能

殼聚糖涂膜保鮮水果時，須達到成膜均勻，即要求殼聚糖溶液的潤濕性要好。殼聚糖溶液的潤濕性能可通過接觸角法測定，在不同介質上溶液的接觸角不同，接觸角越大則潤濕性越差。分別在干凈玻片、毛玻片、涂蠟的玻片上，滴一滴2%的殼聚糖溶液，稍后，用透影儀投影到紙上，量出接觸角。結果表明，殼聚糖溶液在涂蠟玻片上的接觸角為105°，潤濕性很差。由于果皮大多有蠟質層，因此用來處理果品，不易均勻地潤濕表面，這必定會影響到保鮮的效果。為此需添加適量的潤濕劑來改善潤濕性能。

業內人士通過幾種表面活性劑的性能比較發現：在殼聚糖溶液中加入表面活性劑Tween20，可有效改善殼聚糖涂膜保鮮水果時潤濕性差的現狀，界面接觸角從原來的105°降低到52°。

三、抗菌性

早在1979年，Allan等就提出殼聚糖具有廣譜抗菌性。此后有許多學者對殼聚糖的抗菌機理進行了研究，根據殼聚糖在細胞上的作用靶位不同，學術界將其抗菌機理推測為兩類：一類是Young等提出的以細菌帶有負電荷的細胞膜為作用靶的機理：在酸性條件下，殼聚糖分子中的質子化銨-NH3+具有正電性，吸引帶有負電荷的細菌，使細菌細胞壁和細胞膜上的負電荷分布不均，干擾細胞壁的合成，打破了在自然狀態下的細胞壁合成與溶解平衡，使細胞壁趨向于溶解，細胞膜因不能承受滲透壓而變形破裂，細胞的內容物如水、蛋白質等滲出，發生細菌溶解而死亡；另一類是Hadwiger提出的以細菌分子中DNA為作用靶的抗菌機理：模型上殼聚糖齊聚物（MW-8000）吸引細菌后，穿過大腸桿菌的多孔細胞壁進入到細菌細胞內，可能與DNA形成穩定的復合物，干擾DNA聚合酶或RNA聚合酶的作用，阻礙了DNA或RNA的合成，從而抑制了細菌的繁殖。

殼聚糖保鮮膜抗菌性與殼聚糖濃度、殼聚糖脫乙酰度、殼聚糖分子量及環境pH值有關。

四、可食性與安全性

基于人體安全性和生態環保的考慮，毒性較大的抗菌劑已被逐漸淘汰，殼聚糖以其良好的身體安全性和廣譜抗菌性已引起人們極大的關注。高分子量的殼聚糖通過-NH3+與微生物細胞壁的唾液酸磷脂等陰離子的相互吸引作束縛微生物的自由度，從而阻礙微生物代謝和繁殖。對殼聚糖進行化學修飾，增加結構單元抗菌因子-NH3+的密度，可以合成出具有良好人體安全性和抗菌性能的殼聚糖衍生物。殼聚糖與生物體具有良好的親和相容性，對人體具有一定的生理保健功能，為可食性物質。

五、氣體選擇滲透性和阻濕性

殼聚糖膜的氧氣透過率和二氧化碳透過率的比值均小于1，故可用此膜保鮮水果蔬菜。果蔬呼吸作用會消耗氧氣，放出二氧化碳。當用此膜包裝水果和蔬菜時，由于膜對二氧化碳透過能力差，果蔬放出的二氧化碳滲透出去少，導致膜內部二氧化碳濃度高，從而控制了果蔬周圍的微環境中的氣體濃度，使果蔬呼吸強度下降，達到保鮮目的。此膜對水蒸汽也有良好的阻隔性，因此，在食品表面可以阻止水分的轉移，對果蔬可阻止水分蒸發，延緩萎蔫。因此，用殼聚糖膜包裝果蔬可起到保濕、護色、延長儲存期的保鮮效果。

殼聚糖膜對二氧化碳和氧氣的透過率較小，且隨厚度的增加而下降。成膜溫度的升高，薄膜的透氣率增大。因為隨著成膜溫度的升高，溶劑蒸發速度加快，分子運動速度快，高分子之間氫鍵網絡不致密，所成膜的結構較疏松，所以出現透氣系數增大的現象。