基于花青素的三文鱼新鲜度指示型包装材料研究

发布时间：2020-06-02 00:11

【摘要】：三文鱼在储藏过程中易受微生物的污染产生挥发性胺类等碱性气体,导致其腐败变质,品质下降,而新鲜度指示型包装通过感知包装环境的pH变化从而产生颜色变化。其中花青素在不同的pH值条件下显示不同颜色,且来源广泛,易于提取、安全无毒,是理想的新鲜度指示剂。然而花青素不稳定,易受温度、光照、氧气等因素的影响。因此本研究以三文鱼为研究对象,为了解决花青素作为三文鱼新鲜度指示剂不稳定的问题,从天然植物原料中提取花青素,研究了花青素的结构组成及稳定性影响因素,制备双层新鲜度指示膜,内层膜作为花青素的载体,外层膜用于隔绝氧气等因素干扰,并将双层新鲜度指示膜用于三文鱼的新鲜度指示。主要研究内容如下:1、三文鱼冷藏(4°C)过程中的理化指标测定。利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)对三文鱼冷藏过程中产生的挥发性成分进行分析,其中三甲胺随着储藏天数增加,其相对含量百分比增大;其次研究了三文鱼冷藏不同天数的挥发性盐基氮(TVB-N)、pH值、细菌总数(TVC)和硫代巴比妥酸值(TBA),结果表明三文鱼在冷藏第8 d时,pH值为6.89,硫代巴比妥酸值为1.13 mg MDA/kg,细菌总数为7.54 lg(cfu/g),TVB-N含量为31.35 mg/100 g均超过三文鱼安全限值,表明鱼肉第8 d开始腐败,为后续研究三文鱼新鲜度指示提供基础。2、不同植物来源花青素的结构组成分析及稳定性比较研究。从九种植物原料(牵牛花、康乃馨、玫瑰、葡萄皮、桑葚、黑枸杞、紫山药、紫甘蓝、紫洋葱)中提取花青素,分析九种花青素与三文鱼腐败性挥发气体的反应灵敏度,优选出四种花青素(葡萄皮、桑葚、黑枸杞、紫山药),采用液相质谱联用(HPLC-MS)分析这四种花青素的结构组成,其中葡萄皮花青素结构主要为飞燕草素-3-葡萄糖苷(占比72.24%),桑葚花青素主要为矢车菊色素-3-葡萄糖苷(占比59.43%),黑枸杞花青素主要为矮牵牛素-3-对香豆酰葡萄糖苷-5-葡萄糖苷(占比78.31%)、紫山药花青素主要为矢车菊色素-3-芥子酸酰-葡萄糖苷(占比53.93%)。比较4种花青素在不同温度、光照、pH值、过氧化氢作用下的稳定性,研究表明在不同温度下,花青素稳定性大小依次为:紫山药葡萄皮桑葚黑枸杞;在不同光照条件下,花青素稳定性大小依次为:桑葚葡萄皮紫山药黑枸杞;不同pH条件下,酸性条件下的花青素稳定性大于碱性条件下稳定性,其中黑枸杞的稳定性最低;不同过氧化氢作用下,花青素稳定性最高为桑葚花青素,最低为黑枸杞花青素。最终优选出稳定性相对较好的桑葚花青素作为膜的pH指示材料。3、不同基质的花青素双层新鲜度指示膜的制备及应用。将结冷胶和花青素混合制作内层膜,分别采用壳聚糖、聚乙烯醇、普鲁兰多糖和海藻酸钠作为外层膜成膜基质,制备6种膜壳聚糖双层膜(CM)、聚乙烯醇双层膜(PvM)、壳聚糖聚乙烯醇双层膜(CPvM)、普鲁兰多糖双层膜(PM)、海藻酸钠双层膜(SM)、普鲁兰多糖海藻酸钠双层膜(PSM)。比较了具有单层结构的内层膜和6种双层膜的水蒸气透过系数,DPPH自由基清除力、水滴接触角以及对三文鱼特征腐败气味三甲胺的反应灵敏度。其中PSM膜的水蒸汽透过系数最小(0.37×10~(-11)g/(m·s·Pa)),DPPH自由基清除率最大(90.97%),静态水滴接触角度数为90.64°,表明膜疏水性较好;红外光谱对膜进行分析,表明基质之间可形成氢键,化学成分未变化;微观结构表明CPvM膜和PSM膜的截面结构相容性好,组分均一;在不同的温度下储藏14 d,4°C时,PSM膜的稳定性最好,(35)(36)值为1.01,内层膜稳定性最低,(35)(36)值为3.35;25°C时,PSM膜的稳定性最好,(35)(36)值为3.59,内层膜稳定性最低,(35)(36)值为9.92;37°C时,PSM膜的稳定性最好,(35)(36)值为16.97,内层膜稳定性最低,(35)(36)值为26.45;膜与三甲胺灵敏度响应可知,单层结构的内层膜灵敏度最高(70.07%),其次为PSM膜(67.42%);进一步研究了优选的PSM膜添加基质干重8%的桑葚花青素时,膜对三甲胺灵敏度最好,最后将优选出PSM膜用于三文鱼冷藏(4°C)10 d新鲜度指示。研究表明,制备的新鲜度指示双层膜不仅可用于三文鱼的新鲜度指示又改善了花青素的不稳定性,为新型活性智能包装膜提供了研究基础。
【图文】：

图 1.2 主要技术路线Figure 1.2 Main technical routes（1）三文鱼储藏过程中化学指标测定采用顶空固相微萃取与气质联用技术对三文鱼冷藏（4°C）10 d 时挥发性成进行分析；同时对三文鱼挥发性盐基氮（TVB-N）、pH 值、细菌总数（TVC）、代巴比妥酸值（TBA）进行了测定，确定了三文鱼新鲜度变化规律，为后期开新鲜度指示膜提供了数据。（2）不同来源花青素的优选提取九种原料（牵牛花、康乃馨、玫瑰、葡萄皮、桑葚、黑枸杞、紫山药、甘蓝、紫洋葱）中的花青素；比较九种材料与氨气、三甲胺、二甲胺的气敏性，选出四种花青素（葡萄皮、桑葚、黑枸杞、紫山药），对四种花青素进行质谱析，抗氧化活性分析，稳定性分析（光照、温度、pH、过氧化氢），选择出综性能较好的花青素提取物作为新鲜度指示膜的 pH 指示材料。

3AC ( mg / L ) A Mw DF 10 /( L)（3.1）光度值，，A=(A520nm A700nm)pH1.0 (A520nm A700nm)pH4.5；Mw 为矢车苷（Cyanidin-3-O-glucoside）的相对分子量（433.2 g/mol）；D摩尔消光系数（29600 L·mol-1·cm-1）；L 为比色皿直径（1 cm）。传感器的制备列传感器是一种新技术，可用于检测肉类新鲜度，通过将花青素，可对不同花青素的气敏性能进行比较。使用点样毛细管（10×直径）将九种花青素依次滴入疏水性多孔滤膜制作成 3 3 的色光自然风干备用，如图 3.1 所示：康乃馨色素玫瑰色素
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS254.4;TB484

【参考文献】

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本文编号：2692290