1. 膜分离设备的在食品加工中的应用
利用超滤技术,可以除去酒及酒精饮料中残存的酵母菌、杂菌及胶体物质等,可以改善酒的澄清度,延长保存期,还能使生酒具有熟成味,缩短老熟期。经超滤处理后,酒的风味有所改善,变得清爽可口,而又醇香延绵。此法还可避免酒的热杀菌易引起的混浊成分的析出,简化过滤设备。所处理的酒类有葡萄酒、威士忌、烧酒、清酒、黄酒等。
生啤酒的口味虽优于熟啤酒,但不能长期保存,给运输及销售等带来一定的困难。采用超滤技术进行啤酒的精滤和无菌过滤,可以使生啤酒不经低温加热灭菌而能长期保存。 膜技术在豆制品工业中的主要应用是分离和回收蛋白质。生产豆乳时产生的大豆乳清,通常方法只能从中提取60%的蛋白质,利用超滤法浓缩残留蛋白质,能够增加20~30%的豆腐收得率。采用超滤法还可以在浓缩蛋白的同时,去除产生豆膻味和影响豆乳稳定性的低分子物质,提高豆乳质量。
豆制品工业中的乳清处理,对防止水体污染意义重大。大豆乳清中含有多种低分子蛋白质、多糖类、肽、少糖类等物质,采用超滤法可以从大豆乳清中回收浓缩大豆蛋白,以满足人类和畜牧业的需求。此外,还可获得β-淀粉酶产品。
利用膜技术还可以获得大豆异黄酮、大豆寡糖、大豆分离蛋白、寡肽、免疫球蛋白、竹叶黄酮等功能食品的功能配料。 城市污水深度处理和回用开始于20世纪60年代。城市污水具有量大、集中、水质较为稳定的特点,是一种潜在的水资源。城市污水深度处理通常以污水处理厂的二级或三级排放液为水源,用反渗透(RO)对它进行最后的脱盐,脱COD、BOD以及微量有机物和重金属离子的脱除,出水水质可达到饮用水标准。但由于某些主观原因,大多不直接用作饮用水。国外常将其注入地下蓄水层或淡水水库进行自然净化(通常需存放两年),也有用作工业冷却水,锅炉用水等非饮用目的。城市缺水制约着经济的发展,把城市的二级出水进行处理后再生回用是解决水源短缺的一条途径。二级排放液在进RO装置前需进行预处理,以使进水水质符合RO装置的使用要求。预处理的好坏是RO技术应用成败的关键。RO前采用MF或UF预处理的深度水处理过程已成为非直接饮用水回用工程中城市废水处理的工业标准,国内外都在积极地采用膜技术大规模地把城市污水开发为新的水资源。我国采用“微絮凝纤维过滤+膜滤”对洗浴废水进行了研究,试验表明,此工艺具有出水稳定、占地面积小的特点。天津经济技术开发区污水处理厂引进挪威SBR序批式活性污泥法先进工艺,每天可提供10万吨二级生化处理出水作为水源,使污水深度处理后回用成为可能。我国的城市污水再生回用并不普及,膜技术在深度处理的应用相对也很少,今后我们还需在污水的再生回用和深度处理技术上进行研究。
由于工业的发展,大量工业废水排入水体,这些工业废水,面广量大、危害深,大多含有不同浓度的化学物质,其中有些具有较高的经济价值,而有些则具有毒性,对人类环境有害。为保护环境不受污染,并回收有用物质,在工业废水排放之前必须进行净化处理,膜分离技术既能对工业废水进行有效的净化,又能回用其中的有用物质,同时还可节省能源。膜技术在处理电镀废水、造纸废水、重金属废水、含油废水和印染废水这五大类主要工业废水中都得到了广泛的应用。
随着人们生活水平的提高,对饮用水的水质要求也越来越高,加上传统工艺中的某些弊端,如加氯杀菌会使氯与水中的某些有机物反应生成新的危害巨大的三致(致癌、致突变、致畸变)化合物。膜技术用于饮用水处理是一个重大突破。
水的净化与纯化是从水中去除悬浮物、细菌、病毒、无机物、农药、有机物和溶解气体等,在这方面,膜分离技术发挥了其独特的作用。膜分离中的微滤、超滤和纳滤所组成的水处理方法,对去除水中的微米级的颗粒优于常规水处理技术中的过滤能力,而且还具有去除过滤所不具备的纳米级微粒的能力,可有效去除水中的悬浮物、细菌、病毒、无机物、农药、有机物和溶解气体等杂质。符合饮用水水质不提高的要求。
我国西部省区严重缺水问题在中国这个缺水国家尤为突出,苦咸水淡化是解决我国西部省区缺水的一个有效途径。用于苦咸水淡化的膜技术主要有:电渗析技术、反渗透技术、纳滤技术。我国西部油田几乎都用电渗析法制取生活饮用水。电渗析不能去除水中的有机物和细菌,设备运行能耗大,这使其在苦咸水淡化工程的应用受到限制。苦咸水也可用一级反渗透装置脱盐制得饮用水。反渗透系统淡化苦咸水,其出水水质优于我国饮用水卫生标准。对含高氟、低矿化度苦咸水通过反渗透淡化,出水水质可达到我国饮用水卫生标准。反渗透法比电析法生产成本低,无污染,是苦咸水淡化最经济的方法。纳滤是一种低压反渗透技术,在较低的压力下具有较高的脱盐性能。对特定溶质,尤其是苦咸水的表征离子,具有很好的脱盐效果。对苦咸水较多的西部省区,纳滤将是制取优质饮用水的有效途径。
2. 求翻译 污水处理 酌情加分
生物转盘处理系统(小试试验装置)
生物转盘装置图如图3所示。反应池容积为5.19L,等分为四个区域,32个聚乙烯转盘安装在水平轴上由变速电动机带动旋转。每个区域安装8个直径为14厘米的转盘,每个聚乙烯转盘提供的微生物生长面积为0.95m2,转盘一半浸没在水下。转盘转速为4rmp。生物转盘系统之后是一个5L的沉淀池。预处理水不断进入生物转盘系统,其生物单元的水力负荷为0.03m3/m2d。平均有机负荷为0,63gBOD/m2d。
厌氧处理系统
试验在1.7L有机玻璃制成的实验室规模的UASB反应器中进行,其有效反应容积为1.5L,如图4所示。反应器污泥为11.5gVSS/L,接种自邻近的厌氧污泥处理厂。反应器中设置固气分离器。该反应器以8小时和6小时两种水力停留时间连续处理经预处理的污水。
结果与讨论
生产工艺
图5介绍了香料生产的主要流程。香料制作包括各种粉末或液体原料,如番茄,洋葱,辣椒,大蒜柠檬油,橙油,糖和盐等。香料制作有四个过程,磨成晶粒的原料经蒸汽处理形成熔融脂肪材料,然后根据一定的比例与气体成分混合并在配送前进行产品包装。液态香料仅包括两个步骤,根据规定将原料混合,然后包装配送。生产过程中,明确规定清洁各个生产过程的容器。水用于清洁容器并将污染物排入污水系统。一般工艺过程的清洗是污水的又一来源。因此,处理需要在排水管末端进行。
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3. 番茄红素的制备
1.1浸提法:
番茄红素不溶于水,难溶于甲醇、乙醇,可溶于乙醚、石油醚、己烷、丙酮,易溶于氯仿、苯、二硫化碳等有机溶剂。利用这一性质,可利用亲油性有机溶剂浸提番茄红素。一般工艺为:番茄皮进行干燥后用有机溶剂提取;过滤后滤渣继续用有机溶剂进行二次浸提,滤液部分浓缩后成为粗产品,精制可得番茄红素。
在提取过程中,为了分离叶黄素与番茄红素,一般先用有机溶剂洗去叶黄素,再加另一有机溶剂提取番茄红素,常常使用不止一种有机溶剂,给最后的精制带来一定麻烦。为此又有人对此工艺进行改进。改进一为利用皂化反应使晶体析出,其工艺为:将番茄皮或制品进行干燥,加入一定量的植物油,研磨成细小颗粒,加入丙二醇、氢氧化钾、水使之发生皂化反应;加水并静止搁置使晶体析出。这一过程关键是皂化反应时控制提取物、丙二醇、氢氧化钾与水的比例在4~5:3~4:1:1皂化反应原料添加顺序灵活,最佳为将碱液缓缓加入番茄红素油溶脂与丙二醇的均相液中,以保证晶粒的最好析出。
改进二为利用有机溶剂在不同浓度、温度下对不同物质的溶解度不同,采用单一溶剂二次萃取。工艺为:番茄及制品进行洗涤,破碎等预处理;加入72%的酒精加热沸腾15min,过滤后的不溶物继续用94%的酒精在72℃下浸提3~4次每次10min;将滤液合并,在10℃下静止2~12h晶体析出。该工艺以含水20%~30%(最好28%)的酒精进行预处理即可洗脱极性物质如叶黄素、胡萝卜素及农药,又可避免溶解番茄红素。
1.2超临界萃取法:
具有工艺简单,能耗低,萃取剂便宜、无毒、易回收,可低温处理,适于番茄红素等热敏性成分的优点。
Enzo等研究了温度在40℃~80℃,压力在1.8X105~2.88X105Pa,操作参数对β胡萝卜素与番茄红素分离的影响,日本一专利报道了超临界流体萃取精制番茄红素。将粗番茄红色粉末和己烷(1:2)放入抽提罐,形成均质混合系,使原料中的色素从己烷中溶出,在35℃~50℃300kg/cm2的条件下,接触超临界CO2;,用减压法进行色素回收,在分离罐中得到精制番茄红素(含量13.7%)。孙庆杰等报道了此方面的研究,并建立了一套实验装置。该装置可取得90%以上的番茄红素,经超临界萃取的番茄红素无异味,无溶剂残留。
1.3酶反应法:
日本一些专利”’介绍了利用番茄皮自身酶反应来提取或制备番茄红素的方法。在微碱条件下(pH=7.5~9),使番茄皮中的果胶酶和纤维素酶反应,分解果胶和纤维素,使得番茄红素的蛋白质复合物从细胞中溶出。所得色素为水分散性色素。
1.4生物及化学合成法:
由于番茄红素在天然产物中的含量较低,提取代价较高,各国学者又相继在生物及化学合成领域进行了研究,并取得了一些突破。由丝状真菌三孢布拉霉Blakesleatrispora生物合成β胡萝卜素的过程中,通过pH控制环化即可合成番茄红素。Gavilou等在三孢布拉霉的生长介质中加入工业番茄废水,发现抑制了β—胡萝卜素的生产并刺激番茄红素的合成。Obata等通过对蜂房芽孢杆菌DC—1在6~7klx光照下培养生产番茄红素。Matsmural等开发了能积聚番茄红素螺旋藻的生产方法,通过发酵并在培养基中加入尼古丁200~500mmol/L生产番茄红素,该方法成本较低。
罗氏公司所采用的合成番茄红素工艺是由三苯基(3,7,1l—三甲基—2,4,6,10—十二四烯基)—氯化磷与2,7—二甲基-2,4,6—辛三烯二醛用甲醇钠甲醇在2—丙醇中进行Wittig烯化反应,制得番茄红素,收率65%。此外,Wegne等也完成了由三苯基(3,7,11—三甲基—2,4,6,10—十二四烯基)—甲磺化磷与2,7—二甲基—2,4,6—辛三烯二醛经Wittig烯化反应得到番茄红素的工艺开发,并在欧洲提出专利申请,1999年10月获批准。
1.5其他方法:
在各国学者的不断努力下,又开发出许多高科技的生产技术。日本KirinBrewerry公司采用代谢工程技术,即通过DNA重组技术改变细胞的代谢系统生产番茄红素。Kajiwara等从产生虾黄素的酵母Pharffi'arhosozyma和雨生红球藻中分离出cDNA编码异戊烯焦磷酸酯(IPP)异构酶,将编码IPP异构酶cDNA转入E.codi菌株JMl01能增加番茄红素的产量3.6~4.5倍。相信随着科技的发展和研究的深入这些技术会更加完善和成熟。
4. 番茄酱加工废水怎么处理
属于高cod高氨氮废水,处理起来也不难,广州味可美食品公司就是生产麦当劳番茄酱的公司,不知道你们是什么公司?
5. 关于西红柿的说明文
西红柿属茄科,为一年生蔬菜。原产南美洲,我国各地均普遍栽培,夏秋季出产较多。
相传西红柿最早生长在南美洲,因色彩娇艳,人们对它十分警惕,视为“狐狸的果实”,又称狼桃,只供观赏,不敢品尝。
现在它是不少人餐桌上的美味。西红柿含有丰富的胡萝卜素、维生素C和B族维生素,尤其是维生素P的含量蔬菜之冠。
西红柿的食用部位为多汁的浆果。它的品种极多,按果的形状可分为圆形的、扁圆形的、长圆形的、尖圆形的;按果皮的颜色分,有大红的、粉红的、橙红的和黄色的。
红色西红柿,果色火红,一般呈微扁圆球形,脐小,肉厚,味甜,汁多爽口,风味佳,生食、熟食可,还可加工成番茄酱、番茄汁;粉红西红柿,果粉红色,近圆球形,脐小,果面光滑,味酸甜适度,品质较佳,黄色西红柿,果桔黄色果大,圆球形,果肉厚,肉质又面又沙、生食味淡,宜熟食。
西红柿的品质要求:一般以果形周正,无裂口、虫咬,成熟适度,酸甜适口,肉肥厚,心室小者。宜选择成熟适度的番茄,不仅口味好,而且营养价值高。
营养价值
番茄含有对心血管具有保护作用的维生素和矿物质元素,能减少心脏病的发作。
番茄红素具有独特的抗氧化能力,能清除自由基,保护细胞,使脱氧核酸及基因免遭破坏,能阻止癌变进程。西红柿除了对前列腺癌有预防作用外,还能有效减少胰腺癌、直肠癌、喉癌、口腔癌、肺癌、乳腺癌等癌症的发病危险。
番茄中的维C,有生津止渴,健胃消食,凉血平肝,清热解毒,降低血压之功效,对高血压、肾脏病人有良好的辅助治疗作用。多吃番茄具有抗衰老作用,使皮肤保持白皙。
尼克酸能维持胃液的正常分泌,促进红血球的形成,有利于保持血管壁的弹性和保护皮肤。所以食用西红柿对防治动脉硬化、高血压和冠心病也有帮助。西红柿多汁,可以利尿,肾炎病人也宜食用。
经常发生牙龈出血或皮下出血的患者,吃番茄有助于改善症状。
番茄所含的苹果酸或柠檬酸,有助于胃液对脂肪及蛋白质的消化。
食用效果
西红柿性平、味甘、酸、微寒,归肝、胃、肺经;
具有健胃消食,清热解毒,凉血平肝,生津止渴,补血养血和增进食欲的功效;
可治口渴,食欲不振。
适用人群
一般人群均可食用。
1. 适宜于热性病发热、口渴、食欲不振、习惯性牙龈出血、贫血、头晕、心悸、高血压、急慢性肝炎、急慢性肾炎、夜盲症和近视眼者食用;
2. 急性肠炎、菌痢及溃疡活动期病人不宜食用。
6. 污水处理场清池的谷壳垃圾种了番薯能不能吃
污水处理厂如果是城市的污水,污水处理厂清池的谷壳垃圾,如果中了番茄是不能吃的,因为这些谷壳垃圾,有很多有害物质,有的有害物质是能够被番茄吸收的,吃了这样的的番茄,对人的身体是不利的。
7. 急求全硫碳酸钠的性质和用途以及和它相关的一切东西!!!谢谢
1.在农业上
用作于杀菌剂和杀线虫剂线虫是一种危害性极大的植物植物寄生虫,在经济上造成危害的植物寄生虫多大10,000种,其中至少有150种危害植物生命,从1750年就知道植物寄生线虫。大多数线虫以植物的根为食物而对作物造成损害,因此主要是在根部或紧邻根部的土壤的上部几英寸处发现这些线虫。线虫进食可造成肥大或虫瘿形成,严重感染的迹象是植物发育迟缓、叶片灰白、枯萎、在极端的情况下造成植物死亡。全世界的作物和观赏植物都可能会受到寄生线虫的侵袭。破坏性严重的线虫种类包括寄生于番茄、苜蓿、棉花、玉米、马铃薯、柑橘和许多其它作物上的根瘤线虫。到目前为止还没有比较好的方法预防和根治线虫,而全硫碳酸钠对控制线虫和土壤疾病有显著的效果。
2.处理废水
处理废水中的重金属离子重金属废水来源于电镀、采矿、化工等部门。主要来自矿山排水、废石场淋浸水、选矿厂尾矿排水、有色金属冶炼厂除尘排水、有色金属加工厂酸洗水、电镀厂镀件洗涤水、钢铁厂酸洗排水,以及电解、农药、医药、油漆、颜料等工业的废水[1]。废水中重金属离子的种类、含量及其存在形态随不同生产种类而异,差异很大。一般重金属产生毒性的范围大约在1.0 mg/ L~10 mg/ L之间,毒性较强的重金属如镉、汞等毒性浓度范围在0.001 mg/ L~0.1mg/ L。以铬为例,Cr3+在人体中属于微量元素,参与葡萄糖和脂类代谢。但过量的Cr3+易积存在肺泡中,引起肺癌,进入血液中引起肝和肾的障碍。Cr6 +有很大的刺激和腐蚀性,引起溃疡、喉炎和肠炎。流行病学研究表明:Cr6+化合物是常见的致癌物质,吸入到血液中夺取部分O2,使血红蛋白变成高铁血红蛋白,红细胞携气机能障碍,发生内息。Hermann研究了Cr6 +的毒性,讨论了Cr6 +浓度对红细胞携气机能的影响,与Cr3 +相比,Cr6 +毒性远远大于Cr3+[2]。因此,必须严格控制重金属废水的污染。处理重金属废水的方法大体可分为物理法、化学法、物理化学法、生物法和高效集成法等。其中最主要的方法是化学法和物理化学法。以硫化物沉淀法为例,利用投加硫化剂,使重金属离子呈硫化物沉淀析出。常用的硫化剂有Na2S、NaHS、H2S等。重金属硫化物的沉淀溶解度小,沉渣含水率低,不易返溶而二次沉淀。但硫化物本身有毒、价贵。硫化剂若过量,在酸性废水中易产生H2S,排水须再处理,因此处理废水流程长、操作较繁、处理费用高,限制了硫化物沉淀法的应用[1]。鉴于重金属废水浓度稀,成分复杂,处理达标要求又非常严格,传统的废水处理技术的缺点表现为处理剂使用量大、价格昂贵、反应不易控制、反应较慢、效果不理想、水质差、残渣不稳定、回收贵金属难。在重金属废水处理领域,开发和利用对环境无影响药剂的代用品、无毒无害新型水处理药剂,以及加强各种水处理技术的综合应用等研究对于保障环境安全和实现循环经济具有重要意义。全硫碳酸钠(即三硫代碳酸钠,Na2CS3)具有结构,它能与重金属离子形成沉淀物,已用于重金属废水的处理中,在国外已经实现了商业化应用。陶长元等采用微波法,快速高效地合成了全硫碳酸钠,并申请了发明专利。 3.用作黄铁矿浮选中的捕收剂
电化学控制接触角测定结果表明:全硫碳酸钠要比二硫代碳酸盐易于氧化成相应的二硫醇盐。捕收剂常规吸附量分析结果表明,全硫碳酸钠捕收剂可有效地用于硫化矿混合浮选中。浮选试验研究证明,全硫碳酸钠捕收剂浮选硫化铜矿物和铂族金属硫化矿物很有效。
4.主要技术指标:
(1)全硫碳酸钠溶液:浓度40%~60%,残余硫化钠5%~8%,残余二硫化炭3%~5%.避光或用深色瓶保存。有毒化学品,可作杀虫剂。严禁与氧化性物质接触。
(2)全硫碳酸钠晶体:每分子全硫碳酸钠含1~3分子结晶水,容易吸潮,易溶于水。避光、低温运输。严禁烟火。
8. 废水中和处理产生的硫酸钙是否属于危险废物
硫酸钙本身是不属于危险废物的,因为它甚至不是危险化学品,这是一种普通的无机盐,但是由于是废水综合产生的沉淀,那里面可能会夹带废水中的其他有害杂质,所以这种所谓的危险性应该是针对其他这些杂质来说的。
9. 脱硫废水红色的原因
化学需氧量COD是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。脱硫废水出水和受污染的水版中,能被强氧化剂氧权化的物质(一般为有机物)的氧当量。在脱硫废水运行管理中,它是一个重要的而且能较快测定的有机物污染参数。
10. 几丁质在食品科学领域有哪些应用
壳聚糖,又称为脱乙酰甲壳素、甲壳胺,是通过甲壳素经一定程度的脱乙酰而得到,化学名称是(1,4)-2-酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖。不溶于水而溶于稀酸溶液,其分子量为几十至几百万。由于壳聚糖分子结构中大量游离氨的存在,使其成为天然的少有的聚阳离子,具有独特的功能,广泛应用于食品、医药、农业、环保、纺织、造纸等行业。本文主要介绍其在食品工业上的应用。
1 食品加工助剂
1.1 果汁澄清剂
壳聚糖能用作果汁、食醋、糖蜜、酒类的澄清剂,特别是澄清果汁的研究比较多。要得到清澈、透明的果汁,除了应去除悬浮物及沉淀物之外,更重要的应除去致浊的果胶、蛋白质等胶质物,壳聚糖分子带正电荷,与果汁中带负电荷的阴离子电解质(例胶体)互相作用,从而破坏胶体的稳定结构,使胶体聚沉,经过过滤使果汁澄清。多年来有多位学者用壳聚糖澄清猕猴桃汁、苹果汁、山梨汁,澄清后的果汁透光率达90%~95%以上。壳聚糖澄清果汁的另一优点是能除去果汁中多酚氧化酶,从而可降低果汁的褐变速度。
1.2 糖汁絮凝剂
糖汁中的蛋白质、果胶、单宁、色素、类脂物等一般都带负电荷。壳聚糖是自然界唯一的碱性多糖,带正电荷,加入糖汁中时,蔗汁中带负电的胶体被-NH3+离子吸附,产生电中和,因而壳聚糖可净化糖汁。日本在多年前已用壳聚糖澄清混合汁[5]和废蜜[6]。国内近年来也有陆冬梅等[7]用壳聚糖澄清混合汁,在温度100℃,pH6.8,壳聚糖量500mg/kg,PAM用量2.5mg/kg的工艺条件下,除色率达79%,除浊率达94%以上。梁平[8]等人进行了壳聚糖絮凝剂清净亚硫酸法粗糖浆(炼糖厂原糖复筛糖浆)的试验,结果表明,用气浮法处理的最佳工艺条件是:P2O5加量450mg/kg,温度80℃,pH=6.0,壳聚糖加量为110mg/kg,在此条件下,可取得较好的除浊率及脱色率。
1.3 果汁脱酸剂
许多果蔬汁含有较多的有机酸。壳聚糖能与有机酸结合生成盐。将壳聚糖加入果蔬汁中搅拌、过滤即能脱酸。Rwan等在葡萄果汁中加入15mg/kg的壳聚糖,则葡萄汁中柠檬酸、酒石酸、L-苹果酸、草酸和抗坏血酸的含量分别减少56.6%、41.2%、38.8%、36.8%和6.5%,从而使果汁中酸的总含量减少52.6%,果汁得以很好的净化。壳聚糖加入罗汉果汁中可去除不愉快的酸味,改善口感。Spqgna等人报道,将壳聚糖加入纯葡萄酒中,由于壳聚糖与聚酚类化合物的亲合作用,使葡萄酒由淡黄色变为深金黄色、大大提高了酒的质量。
2 食品添加剂
2.1 食品抗氧化剂
由于肉类食品中含有大量的不饱和脂肪酸而易被氧化使之腐败变质,从而缩短了肉制品的货架期,为此必须加入抗氧化剂。壳聚糖作为新型抗氧化剂进展迅速。Darmadji等人研究了壳聚糖对牛肉的抗氧化效果,加入1%的壳聚糖,在4℃下贮存3天。牛肉的硫化巴比土酸(TBA值)减少70%。Shahihi等人报道了N,O-羟甲基壳聚糖盐(NOOC)及其乳酸盐、吡咯烷酸盐对抑制熟肉的氧化非常有效,冷藏七天后的熟肉风味几乎不变。他指出NOOC及上述壳聚糖衍生物在(500-3000)mg/kg之间的抑制氧化效果分别为69.9%、63.4%和66.3%。
2.2 食品保鲜剂
壳聚糖及其衍生物的抗菌性近年来倍受关注。它在抗细菌、真菌上效果显著。有人认为,由于壳聚糖分子的正电荷和细菌细胞膜上负电荷的相互作用,使细胞内蛋白酶和其他成分泄漏,从而达到抗菌、杀菌作用。壳聚糖被广泛用于果蔬保鲜,肉、蛋品保鲜。Simpaon等人的研究表明,0.02%的壳聚糖浓度足以抑制芽抱杆菌的生长,而对大肠杆菌和沙门氏菌,0.005%浓度的壳聚糖的抑菌效果可达90%,壳聚糖浓度达0.0075%时,可完全抑制细菌生长。
多位学者的研究表明,使用壳聚糖保鲜膜可较好地控制桃子、梨子、猕猴桃、黄瓜、胡椒、葡萄、草莓、芒果和西红柿的腐烂变质,延长贮存时间与货架期。这是由于壳聚糖膜可阻碍大气中氧气的渗入和水果呼吸产生二氧化碳的逸出,但可诱使水果熟化的乙烯气体逸出,从而抑制真菌繁殖及延缓水果的成熟。壳聚糖膜涂层能抑制水果的花色素苷、类黄酮和全部酚含量的增加,控制过氧化酶活性的增加,从而可控制水果的变黄、变褐,保证水果质量。以番茄保鲜为例,用浓度2%的壳聚糖对番茄涂膜,贮存15天后发现番茄的总酸度、总糖量及维生素C含量与原番茄接近,一般可储存30天,贮藏效果好于0.2%的苯甲酸液。张声辉等采用壳聚糖的衍生物并辅以其它助剂制成涂膜保鲜剂,在10~25℃下苹果和梨可保鲜6个月,好果率达99%。陈天等用壳聚糖保鲜剂处理中华猕猴桃,贮藏期可达80天,而未处理的只为7~12天。
古伟之等做了壳聚糖对猪肉的保鲜试验,结果表明:2%的壳聚糖液在20℃和40℃贮存条件下,猪肉的一级鲜度货架期分别延长2天及6天。Os amu等人将壳聚糖的乳酸液渗入再生纤维素纤维制得的无纺布中形成保鲜材料,用于盛装鱼、肉食品时,可吸收渗液并阻止葡萄球菌、大肠杆菌等微生物生长,达保鲜的目的。
2.3 食品增稠剂
Tetsuya等人用壳聚糖和CaCO3作为面条的增稠剂,其用量为0.4%~1.8%。Tomohiho等人用壳聚糖粉末加入用鸡蛋清制得的食品凝胶中提高其硬度和弹性。除上述作用外,壳聚糖还用于食品稳定剂、乳化剂、风味改良剂等。
3 保健食品
壳聚糖被认为是继维他命丸、麦乳精以及卵磷脂、螺旋藻之后的第二代保健食品。由于它是一种可食性动物纤维,被人食用、人体吸收后,由于肠内细菌的共同作用可将之分解成低聚糖,后者具有较优的生理活性。据报道,壳聚糖具有三调节(免疫调节、pH值调节、荷尔蒙调节),三排除(排除有害胆固醇、排除体内金属离子、排除农药及体内自由基等毒素),三降(降血脂、降血糖、降血压)作用,所以可用壳聚糖制造保健食品。
3.1 减肥降酯
食品壳聚糖及其脂肪酸络合物是理想的减肥食品。研究发现,壳聚糖及其脂肪酸络盐在体内可和相当于它们重量许多倍的脂类物质如甘油三酯、脂肪酸、胆固醇、胆汁酸等化合物生成络合物,这些络合物不被消化系统消化吸收、不被胃酸水解,可减少人体对这类物质的消化吸收,使之穿肠而过排出体外,从而减少食品的热量,达到减肥降酯的目的[21]。同时壳聚糖在肠内细菌作用下生成的低聚糖其热量明显低于蔗糖,低聚糖在消化道中不被吸收,几乎全部进入肠道,故有明显的防发胖作用。
3.2 抗癌食品
壳聚糖能调节体液的PH值,使之呈弱碱性。pH的提高使人体内淋巴细胞的活性提高,增强了淋巴细胞破坏癌细胞的活性,起到防癌抗癌的作用。Yukio[22]等研制的抗癌保健食品的配方是:玉米纤维:壳聚糖:藻酸为1:0.01~1.0:0.001~1.0。例如,将下列物质混合后加工成小甜饼:面粉51g、玉米纤维1%、糖11.3g、低聚糖5g、蜂蜜5g、壳聚糖2g、葡萄糖2g、藻酸0.5g、盐0.5g、CaCO30.2g、发酵粉2.5g。
3.3 胃肠道保健食品
由于壳聚糖溶于稀酸溶液后形成胶状液体,壳聚糖在胃酸作用下形成的胶状液可粘附在胃壁上形成一层保护膜,可防止胃酸对胃部损伤面的刺激,因而起到辅助治疗胃溃疡的作用。壳聚糖在肠内细菌共同作用下生成的低聚糖能促进肠道有益菌例如双歧杆菌的生长、增殖,改善肠道的微生态环境。除以上保健食品外,还可将壳聚糖与有关物质制成口腔保健食品,人造肉食品,微量金属元素调节食品等。
4 水的净化剂
4.1 食品工业废水处理
壳聚糖是自然界一种带正电荷的高分子聚合物,在废水处理中是一种优良的絮凝剂。食品工业废水中含有大量蛋白质、脂肪酸等有用物质,壳聚糖能把其有效成分絮凝沉淀下来加以利用,用壳聚糖处理食品废水或含蛋白质废水的最大优势是可以回收残渣作饲料,不产生二次污染。黄慧等研究了壳聚糖为絮凝剂沉降粉丝浓浆废水的条件及结果。结果表明,絮凝沉降速度快,COD除去率为86%,蛋白质回收率为81%。在PH为6.5~8.5时,高浓度较低浓度的壳聚糖絮凝效果好。周桂等人以壳聚糖作絮凝剂处理高浓度糖蜜酒精废液,实验结果表明,当pH=7.0、温度为25℃、搅拌时间为30min,静置时间为2小时、配合助凝剂P30的有效作用,能使糖蜜酒精废液CODcr去除率达到96.2%。蔡伟民等[25]用改性制得的壳聚糖季铵盐处理味精废水,当投量为100mg/L时,除浊率达到99.5%,COD去除率为37.9%。方忻兰等用壳聚糖处理含水溶性丝胶蛋白的煮茧废液,在PH7~10条件下,CODcr的去除率可达85%以上,远远高于用碱式氯化铝作絮凝剂的COD去除率(最高54.7%)。
4.2 纯水制备
壳聚糖以其天然、无毒、安全性被美国环保局批准为饮用水的净化剂。Muzzarelli等采用交联N-羧甲基壳聚糖为吸附剂从饮用水中有效地去除Pb2+和Cd2+。Murcott等报导:用壳聚糖与膨润土按一定比例(1:5~1:20)配合使用可去除饮用水中颗粒物质、颜色和气味,其中壳聚糖用量仅为0.5~1mg/L。经处理后可使水中浊度由2NTU下降至0.3NTU,pH由7.2下降至7.0,碱度(以CaCO3计)去除17%,色度去除96%~100%。许多学者的研究表明,将壳聚糖作为给水处理用絮凝剂,比传统絮凝剂有更多优势。