基于红肉火龙果色素的鱼鲜度检测智能包装的研究与制作

发布时间：2020-06-22 16:21

【摘要】：红肉火龙果是一种营养丰富的食物。其果肉的红紫色来自于甜菜红素。它是一类具有抗氧化,抗菌和清除自由基能力的水溶性吡啶衍生物。在食品应用方面,红肉火龙果色素通常被认为是天然功能着色剂,添加到食品中,不仅颜色美观,还增加了食品的抗氧化活性。我们的重点是使用红肉火龙果肉色素作为天然pH响应色素,与羧甲基纤维素和甘油两种食品添加剂混合,制作薄膜,用于监测鱼的新鲜度。嵌入羧甲基纤维素-甘油基质中的火龙果色素可以敏感地对挥发性二甲胺进行比色响应,而后者是鱼腐败程度的潜在指标。获得红肉火龙果果肉提取物的冻干粉末,用它与羧甲基纤维素和甘油制备薄膜,用于实时检测鱼的新鲜度。最初,将红肉火龙果果肉榨汁,过滤,取上清液,并冷冻干燥制成真空冷冻干燥粉末(FPRE)。然后,以10:7的质量比添加羧甲基纤维素(CMC)和甘油来制备成膜溶液(FFS)。最后,在FFS中加入不同量的FPRE,通过溶剂蒸发方法制造FFS-FPRE10/25/50/100等火龙果色素含量不同的薄膜。薄膜的机械性能表明,随着FPRE添加量的增加,薄膜的拉伸强度逐渐降低,断裂伸长率和厚度逐渐增加。对于膜热稳定性,FPRE添加量越多的薄膜热稳定性越高。SEM观察薄膜的表面,证明了FPRE添加量不同的薄膜其表面都光滑、均一。FT-IR光谱证实,添加的FPRE确实固定在羧甲基纤维素/甘油基质中。当pH从1变化到13时,FPRE水溶液呈现出比色响应,颜色从红色变为黄色。此外,该膜还显示出对二甲胺气体的比色响应。其颜色由红色变为棕色,最后变为黄色。UV-vis光谱也相应变化;进行鱼新鲜度检测实验表明:FFS-FPRE10膜在鱼冷藏的11天之内,显示出变色速度最快,变色程度最大。因此选用FFS-FPRE10膜作为指示膜制备智能包装。智能包装方便消费者通过比色卡对照薄膜的颜色判定鱼的鲜度以及可食用性,判定结果得到了传统鲜度检测方法的证实。因此,此智能包装能够作为一种有效的鲜度无损检测手段。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS254.4
【图文】：

甜菜红,胺酸,甜菜,结构式

红肉火龙果是一种营养丰富的水果，其果肉中的红紫色来自于甜菜红色素（Pérez-Loredo,M.G.; García-Ochoa, F.; Barragán-Huerta, B.E,2016；Kanner J,Harel S and Granit R,2001）。它是一类具有抗氧化、抗菌和抗增殖活性的吡啶衍生物（图 1.1a）。甜菜红可以由甜菜醛氨酸(发色团)（图 1.1 c），与环 3,4-二羟丙氨酸结合生成。甜菜红素的分子量为 550.47，可溶于水。有研究表明，甜菜红素不稳定，在多种环境条件下易降解生成黄色的甜菜黄素。在 pH3-7 之间，甜菜红呈现自身的紫红色。碱性环境则导致甜菜红的水解，转变成黄色的甜菜黄素（图 1.1b），且水解降解部分可逆（S awomirWybraniecA,Mizrahi Y,2002; Stintzing F C, Schieber A, CarleR.,2002）。加热、空气和光也会使甜菜红降解，导致其颜色从红色变为浅棕色。有研究表明，通过螯合金属离子（除铁离子之外），加入 1%的柠檬酸可以显著减缓甜菜红素的热降解速度。Herbach, K. M 等指出从红肉火龙果中提取的甜菜红加入等量的抗坏血酸，可以稳定这种色素的耐热性，最终使其适合于作为食用色素（Herbach, K. M, Rohe, M, Stintzing, F. C. et al,.2006）。如今，随着技术的改进，储存条件的改善，甜菜红素的保存时间延长，储存在一个密闭的容器中，远离热和阳光，可以使商业甜菜红提取物保质期达到 2 年。2016 年，美国一家食品着色剂公司推出了第一款热稳定的，基于甜菜红的食品着色剂，这种着色剂即使在烘焙食品的高温烹饪条件下也能保持鲜红色。

鳕鱼,鲜度

农业科学院硕士学位论文第二章 4℃下鳕鱼新鲜度的检指标。它是鱼腐败时，鱼肉中的蛋白质被内源酶和微生物分解的产物（李颖畅，刘明，2015；郑振霄，2016）。许多专家学者认为鱼肉中的 TVB-N 值的上限应为 30mg/1lMarrakchietal,1990；HarpazSetal,2003）。我国国标 GB/T18108-2008 规定，鲜海水鱼中量在 0-15mg/100g 鱼肉时，鱼处在一级鲜度；15-20mg/100g 时，鱼处在二级鲜度；20-30鱼处在三级鲜度。鳕鱼在 4℃贮存时，TVBN 随时间的改变如图 2.1 所示，总体来说长速度在鱼冷藏前期（0-8 天）上升速度较慢，而在贮藏后期（8-12 天），上升速度明显由于贮藏后期鱼体肉质松散，组织液流出增多，细菌数量庞大所引起。根据国标对鲜BN 的划分标准，可以初步得出结论，鳕鱼在贮藏的 0—4 天处在一级鲜度，4—8 天为8---11 天为三级鲜度。

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