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壳聚糖是天然、无毒、可生物降解的高分子化合物,是目前自然界中唯一发现带正电荷的食物纤维,具有现今食物不具备的生理功能,被誉为人体健康所必须的第六生命要素,具有优异的吸附性、成膜性、通透性、成纤性、吸湿性、保湿性和抗菌性而应用于众多领域。然而,壳聚糖的某些特性(如水溶性性较差)在一定程度上限制了它的广泛应用。本论文以壳聚糖为研究对象,在其6位O-、2位N-上分别进行化学修饰引入了亲水基团或抗菌、抗氧化基团,通过FTIR和NMR谱图表征目标化合物后,测试了它们对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和大肠杆菌(E. coli的抑制效果,筛选出具有优异抗菌效果的壳聚糖衍生物：O-羧甲基壳聚糖(CMC),N,N,N-三甲基壳聚糖(TMC),最后测试了CMC对香菇和南美白对虾的保鲜效果。主要结论如下：1、考察了氢氧化钠浓度、反应温度和反应时间各因素对O-羧甲基取代反应的影响,确定了最佳O-羧甲基化反应的条件为：氢氧化钠的浓度50%,反应温度60℃、反应时间为3小时,壳聚糖与氯乙酸质量比为1.0：2.5,最终得到了取代度为88%,黏均分子量为3.5×10-5水溶性良好的O-羧甲基壳聚糖。采用二步反应法,考察了反应时间对烷基化反应的影响,通过控制烷基化反应时间得到了取代度从27.5%到91.7%的N,N,N-三甲基壳聚糖,NMR谱图表明未发生O-甲基取代反应,水溶性实验发现当其取代度高于42.8%时才能溶于水,其溶液澄清透明。分别测试了壳聚糖及其衍生物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌效果,实验发现取代度为88%的O-羧甲基壳聚糖对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的的最低抑菌浓度分别为：0.3906mg/mL、0.1953mg/mL;取代度为91.7%的N,N,N-三甲基壳聚糖对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的最低抑菌浓度分别为：0.1953mg/mL、0.3906mg/mL。O-羧甲基壳聚糖对大肠杆菌的抑制效果要好于金黄色葡萄球菌,而N,N,N-三甲基壳聚糖对金黄色葡萄球菌则具有有更有效的抑制效果。随着取代度的升高,O-羧甲基壳聚糖和N,N,N-三甲基壳聚糖对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制效果增强。2、香菇保鲜实验表明：浓度1.0%,取代度88%的O-羧甲基壳聚糖涂膜处理香菇能有效地抑制香菇的呼吸强度,降低失重率,保持硬度,延缓营养物质的损失,抑制PPO活力。这可能由于香菇经CMC涂膜处理后,CMC在菇体表面形成的一层薄膜阻止了香菇水分蒸发和病菌侵入,调节香菇内外气体交换,在香菇内形成了一个低O2、高CO2浓度的环境,抑制香菇呼吸作用,减少果实内物质转化和呼吸基质的消耗,从而延长了香菇的贮藏时间。3、南美白对虾实验表明：O-羧甲基壳聚糖对南美白对虾同样具有优异的保鲜效果,1.5%的O-羧甲基壳聚糖涂膜比1.0%O-羧甲基壳聚糖和壳聚糖(1.0%,1.5%)更有利于保持南美白对虾的品质(P<0.05),抑制总菌落数和挥发性盐基氮的增加,延缓pH的上升及由微生物代谢和自身酶代谢引起的腐败变质。1.5%的浓度取代度为88%的O-羧甲基壳聚糖涂膜处理的南美白对虾贮藏期限为9天,相比对照组,使对虾的贮藏期限延长了5天。