纳米纤维素/壳聚糖复合涂膜对柑橘的保鲜效果及涂膜制备与表征

发布时间：2022-01-19 09:18

　　将可食性涂膜应用于采后果实中,可通过调节果实与外界环境的水分和气体交换速率来达到延缓果实的呼吸强度和蒸腾作用的目的,从而延长果实贮藏期。在壳聚糖涂膜中添加纳米纤维素,可进一步调控涂膜的阻隔性和稳定性,从而增强其保鲜效果。然而,现今的保鲜研究当中少有将关注点放于柑橘涂膜后贮藏期间的结构变化。同时,通过观察果皮表面在贮藏期间的微观形貌变化可知,涂膜层在果实气孔附近出现了微孔,导致其完整性受损,从而影响柑橘保鲜效果。另外,在现有的研究中仅仅探究了不同种类的果蔬在壳聚糖涂膜后的保鲜效果,其保鲜机理尚未有深入研究。采取的研究保鲜机理的方法都是将涂膜材料在平板上制成独立的薄膜对其结构性能等进行表征,与涂膜保鲜的试验结果结合,协助解释其保鲜机理。但是,用流延法在平板上制得的薄膜,与果蔬涂膜后形成的涂膜层的结构性能可能存在一定差异,不能完全替代可食性薄膜的性能来解释果蔬的保鲜机理。因此,本研究将纳米纤维素添加到壳聚糖当中,用于柑橘的涂膜保鲜,在优化了纳米纤维素浓度的基础上,采用二次涂膜的方式探究了果实贮藏期间涂膜结构的变化与果实贮藏品质间的关系,同时通过制备可剥离的橘皮上形成的纳米纤维素/壳聚糖复合涂... 

【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

纳米纤维素冻干粉末、P-CS和P-6NCC/CS膜的红外光谱图

西南大学硕士学位论文222.3.1.2抗张性能各独立膜的抗张性能如图2-2所示。当纳米纤维素的含量从3%增加至6%时，复合膜的抗张强度、断裂伸长率和杨氏模量相较于纯壳聚糖薄膜均显著增加。进一步增加纳米纤维素含量时，复合膜的抗张强度和断裂伸长率则有所降低。由此说明，添加的适量纳米纤维素可提高膜的拉伸性能。其中，与纯壳聚糖薄膜相比6%纳米纤维素浓度的复合膜的抗拉强度、断裂伸长率和杨氏模量分别提高了60.15％、42.75％和21.49％。纳米纤维素作为高结晶度纳米纤维，具有很好的力学性能，且其含有的阴离子硫酸盐基团可与壳聚糖的阳离子胺基之间产生静电相互作用，有利于纳米纤维素在壳聚糖基质中均匀分散并进行良好的界面应力传递。因此，相较于纯壳聚糖薄膜，纳米纤维素/壳聚糖复合膜的抗张性能有着显著提升[100]。图2-2不同纳米纤维素含量对复合膜抗张强度的影响（各数据点上标注的不同小写字母表示各组样品间存在显著性差异（p<0.05））Fig.2-2EffectsofdifferentcontentofNanocrystalcelluloseontensilestrengthofcompositefilms(Differentlowercaselettermarkedondatapointindicatedasignificantdifferencebetweensamples(p<0.05))

西南大学硕士学位论文24涂膜在贮藏期间可能发生结构破坏从而导致效果减弱[94]。从单膜的表征结果可看出，纳米纤维素的添加可提高复合膜的抗张性能，从而增强其结构稳定性。因此，添加了纳米纤维素的复合涂膜对果实腐烂率的抑制效果更为显著和持久。蒸腾是指水从果实内部释放到果皮，最终以气态形式从果实表面蒸发的现象，由果实的组织结构和气孔行为来调节[76]。从图2-3（B）中的数据可看出，CS组的失重率与CK组无显著差异，说明亲水性的涂膜材料对果实蒸腾作用的抑制效果不明显[102]。同样，在复合涂膜组，除3NCC/CS组在0~12天的失重率显著高于其他组外，其余组的失重率均与CK和CS组无显著差异。而独立膜的表征结果也显示，P-CS、P-6NCC/CS和P-9NCC/CS的水蒸气透过系数间无显著性差异。图2-3红桔腐烂率（A）和失重率（B）随贮藏时间的变化（各数据点上标注的不同小写字母表示各组样品间存在显著性差异（p<0.05））Fig.2-3Thechangesofredtangerinedecayrate(A)andweightlossrate(B)indifferentstorageperiods(Differentlowercaselettermarkedondatapointindicatedasignificantdifferencebetweensamples(p<0.05))2.3.2.2红桔的硬度、可溶性固形物、可滴定酸和抗坏血酸的变化如图2-4（A）所示，在贮藏过程中各组果实的硬度有一定的波动，总体趋势是随贮藏时间的延长而降低。CK组的果实硬度在6天后迅速下降；在贮藏15天时，其硬度低于所有涂膜组，表明涂膜能够有效抑制果实的软化。已有研究表明，可食性涂膜可在果实内部维持低O2、高CO2含量的气氛环境，从而抑制乙烯的生成，降低细胞壁降解酶的活性，因此有利于果实硬度的保持[103]。如图2-4（B）所示，可溶性固形物含量在整个贮藏期间呈波动性变化。可溶性固形物作为糖的主要组成成分，?

【参考文献】：
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本文编号：3596610