基于山梨酸—壳聚糖微囊的抗菌薄膜的制备及其在黑鱼保鲜中的应用

发布时间：2017-10-15 03:16

  本文关键词：基于山梨酸—壳聚糖微囊的抗菌薄膜的制备及其在黑鱼保鲜中的应用

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【摘要】：随着社会的进步和经济水平的提高,人们消费方式和消费观念也产生巨大的变化,食品的营养与安全越来越成为人们关注的焦点。随着生鲜食品电商与物流的兴起,如何延长生鲜食品的货架期,成为解决生鲜食品配送“最后一公里”的关键点。而食品抗菌包装能够通过抑制微生物生长,从而保证生鲜食品品质,延长其货架期。本论文通过以山梨酸(S)、壳聚糖(CS)、三聚磷酸钠(TPP)为试验材料,制备抗菌薄膜。首先以山梨酸为芯材,壳聚糖为包材,制备壳聚糖微囊、山梨酸-壳聚糖微囊。再分别以质量分数为3%的山梨酸、壳聚糖、壳聚糖微囊、山梨酸-壳聚糖微囊为抗菌物质,通过挤出吹塑法制备出以LDPE和EVOH为基材的抗菌薄膜,考察薄膜的基本性能。并在冷藏(4±1)℃条件下考察这些抗菌薄膜对黑鱼鱼肉的保鲜效果,主要研究结论如下所示:⑴在相同的喷雾干燥条件下,S-MP与MP的直径均为1~4μm。3%的山梨酸、CS、S-MP和MP的加入,使薄膜的抗张强度(Ts)下降,对氧气的阻隔性提高,对水蒸气的阻隔性下降,透光率下降,雾度升高,对断裂伸长率(ε)的影响不显著(P0.05)。相对于PE薄膜,S-PE、CS-PE、S-MP-PE、MP-PE四种薄膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有较强的抑制作用。其中S-PE薄膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制效果最好,其次是S-MP-PE薄膜。⑵山梨酸与EVOH具有良好的相容性,S-MP、MP能够在EVOH中均匀分布,3%壳聚糖含量过高,在EVOH薄膜中出现团聚。3%山梨酸、S-MP、MP的加入使EVOH薄膜的Ts增强,3%CS使EVOH薄膜的Ts降低;相对于空白EVOH薄膜,S-EVOH薄膜的ε增大,S-MP-EVOH、MP-EVOH、CS-EVOH的ε出现不同程度的下降。山梨酸、S-MP、MP、壳聚糖的加入使EVOH薄膜的透光率下降,雾度上升。由于壳聚糖在EVOH薄膜中出现团聚,CS-EVOH薄膜的雾度最高,透光率最低。相对于空白EVOH薄膜,CS-EVOH薄膜的氧气透过率(OP)最高,S-MP-EVOH、MP-EVOH薄膜的OP减小,S-EVOH薄膜的OP与空白EVOH薄膜差异不显著(P0.05)。抑菌结果显示S-MP-EVOH、MP-EVOH、CS-EVOH薄膜均对革兰氏阴性菌(沙门氏菌和大肠杆菌)的抑菌效果要优于革兰氏阳性菌(单增李斯特菌),S-MP-EVOH薄膜对沙门氏菌、大肠杆菌和单增李斯特菌的抑菌效果均仅次于S-EVOH薄膜。⑶以新鲜黑鱼鱼肉为试验对象,并以菌落总数、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量、pH值、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)值、汁液流失率为鲜度指标对S-PE、S-MP-PE、MP-PE、CS-PE抗菌薄膜的保鲜效果进行评价。实验结果表明,所有鲜度指标均反映了S-PE、S-MP-PE薄膜均对黑鱼具有良好的保鲜效果。若以菌落总数小于6lg(CFU/g)为可食用的标准,在4℃环境下,对照组PE薄膜处理的黑鱼鱼肉货架期为6天,S-PE、S-MP-PE、MP-PE、CS-PE薄膜则能使黑鱼鱼肉延长至8天。在第8天S-PE、S-MP-PE两组黑鱼样品的菌落总数显著低于MP-PE、CS-PE薄膜(P0.05)。S-PE、S-MP-PE、MP-PE、CS-PE四种抗菌膜能有效延长黑鱼的货架期。S-PE薄膜长时间放置在空气中,山梨酸可能氧化变色,使薄膜的抗菌效果减弱,而以微囊包埋山梨酸可以避免山梨酸的氧化,可见S-MP-PE抗菌薄膜在食品保鲜中具有更广阔的应用前景。⑷以新鲜黑鱼鱼肉为试验对象,并以菌落总数、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量、pH值、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)值、汁液流失率、K值为鲜度指标对抗菌薄膜的保鲜效果进行评价。实验结果表明,所有鲜度指标以及感官评定结果均反映了S-EVOH/PET、S-MP-EVOH/PET薄膜对黑鱼鱼肉的保鲜效果最好。若以菌落总数小于6lg(CFU/g)为可食用的标准,在4℃环境下,MP-EVOH/PET、CS-EVOH/PET薄膜则能使黑鱼鱼肉的货架期延长至8天。S-EVOH/PET、S-MP-EVOH/PET、S-EVOH/PET、S-MP-EVOH/PET薄膜能使黑鱼鱼肉的货架期延长至10天。相对于对照组EVOH/PET薄膜,S-EVOH/PET、S-MP-EVOH/PET两种抗菌膜均能有效延长黑鱼的货架期4天。可见S-EVOH/PET、S-MP-EVOH/PET抗菌薄膜具有良好的抗菌保鲜效果,在生鲜食品保鲜中具有广阔的应用前景。
【关键词】：山梨酸 壳聚糖 微囊 黑鱼 货架期
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TS206.4;TB383.2
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 绪论12-16
• 1.1 引言12
• 1.2 抗菌包装材料的研究现状12-16
• 1.2.1 抗菌包装材料中使用的抗菌剂及其分类12-15
• 1.2.2 抗菌包装材料存在的问题15-16
• 第二章 含山梨酸微球的抗菌薄膜对黑鱼的保鲜机理16-21
• 2.1 黑鱼死后腐败变质机理16-17
• 2.2 山梨酸-壳聚糖微球的抗菌机理17-19
• 2.2.1 山梨酸的抗菌机理17
• 2.2.2 壳聚糖的抗菌机理17
• 2.2.3 抗菌薄膜的树脂材料及其抗菌机理17-19
• 2.3 课题研究的目的意义及内容19-21
• 第三章 山梨酸-壳聚糖微球/PE抗菌薄膜的制备及性能研究21-33
• 3.1 前言21-22
• 3.2 材料与方法22-26
• 3.2.1 仪器22
• 3.2.2 材料22-23
• 3.2.3 微球制备23
• 3.2.4 抗菌薄膜的制备23-24
• 3.2.5 壳聚糖微球的扫描电镜微观分析24
• 3.2.6 壳聚糖微球的红外表征24
• 3.2.7 抗菌薄膜性能表征方法24-26
• 3.3 实验结果与分析26-32
• 3.3.1 微球红外光谱结果26-27
• 3.3.2 微球的电镜扫描结果27
• 3.3.3 薄膜的电镜扫描结果分析27-28
• 3.3.4 薄膜的机械、光学性能28-29
• 3.3.5 薄膜的水蒸气透过率及氧气透过率29-31
• 3.3.6 薄膜抑菌结果分析31-32
• 3.4 小结32-33
• 第四章 山梨酸-壳聚糖微球/EVOH抗菌薄膜的制备及性能研究33-42
• 4.1 前言33
• 4.2 材料与方法33-36
• 4.2.1 仪器33-34
• 4.2.2 材料34
• 4.2.3 抗菌薄膜的制备34
• 4.2.4 薄膜的性能表征方法34-36
• 4.3 实验结果与分析36-41
• 4.3.1 扫描电镜结果分析36-37
• 4.3.2 薄膜的机械性能37-38
• 4.3.3 薄膜的光学性能38
• 4.3.4 薄膜的水蒸气透过系数及氧气透过率38-39
• 4.3.5 薄膜抑菌结果分析39-41
• 4.4 小结41-42
• 第五章 山梨酸-壳聚糖微球/PE抗菌薄膜对黑鱼鱼肉保鲜的影响42-51
• 5.1 前言42
• 5.2 材料与方法42-44
• 5.2.1 材料与试剂42
• 5.2.2 仪器与设备42-43
• 5.2.3 样品的处理43
• 5.2.4 菌落总数测定43
• 5.2.5 TVB-N的测定43-44
• 5.2.6 TBA值测定44
• 5.2.7 pH值测定44
• 5.2.8 汁液流失率测定44
• 5.2.9 统计分析方法44
• 5.3 实验结果与分析44-49
• 5.3.1 菌落总数的变化44-45
• 5.3.2 TVB-N含量的变化45-47
• 5.3.3 TBA值的变化47-48
• 5.3.4 pH值的变化48-49
• 5.3.5 汁液流失率的变化49
• 5.4 小结49-51
• 第六章 山梨酸-壳聚糖微球/EVOH抗菌薄膜对黑鱼鱼肉保鲜的影响51-63
• 6.1 前言51
• 6.2 材料与方法51-54
• 6.2.1 材料与试剂51-52
• 6.2.2 仪器与设备52
• 6.2.3 样品的处理52-53
• 6.2.4 菌落总数测定53
• 6.2.5 TVB-N测定53
• 6.2.6 TBA值测定53
• 6.2.7 pH值测定53
• 6.2.8 汁液流失率测定53
• 6.2.9 K值的测定53-54
• 6.2.10 感官评定54
• 6.2.11 统计分析方法54
• 6.3 实验结果与分析54-62
• 6.3.1 菌落总数的变化54-55
• 6.3.2 TVB-N的变化55-56
• 6.3.3 TBA值的变化56-57
• 6.3.4 pH值的变化57-58
• 6.3.5 汁液流失的变化58-59
• 6.3.6 K值的变化59-60
• 6.3.7 感官评定结果60-62
• 6.4 小结62-63
• 第七章 结论与展望63-65
• 7.1 结论63-64
• 7.2 后续研究及展望64-65
• 参考文献65-72
• 致谢72-73
• 攻读硕士学位期间发表的主要论文与专利73

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