论文部分内容阅读
本文是吉林省教育厅“十二五”科学技术研究项目(吉教科合字2014第128号)的部分内容,主要研究壳聚糖-PE双层抑菌保鲜膜的制备、性能表征及应用。壳聚糖具有良好的成膜性和广谱的抑菌性,但是单一的壳聚糖膜机械强度差、保水阻气效果弱;聚乙烯膜即PE膜具有较好的机械强度,保水阻气效果适中,但无抑菌效果。本研究结合壳聚糖和PE膜的优点,弥补各自的不足,以壳聚糖为主要原料,配制成膜液,将壳聚糖膜液涂覆于PE膜表面,制备一种新型的食品包装保鲜膜—壳聚糖-PE双层抑菌保鲜膜。此膜不仅具有良好的机械性能和阻隔性能,而且抑菌效果佳;将其用于肉类等食品保鲜包装中,可延长肉类等食品的货架期。本文主要进行了以下研究:(1)以壳聚糖、醋酸、甘油和Span40为原料,其中醋酸为溶液,甘油为增塑剂,Span40为乳化剂,通过混合、均质、脱气、干燥和揭膜制备壳聚糖-PE双层抑菌保鲜膜。首先,通过单因素试验,以复合膜的抗拉强度及断裂伸长率、水蒸气透过量和透光率为评价指标,确定膜液中各个组分的最佳取值范围。然后,以膜的抗拉强度和断裂伸长率为响应值,采用响应面法优化壳聚糖复合膜液的最佳配比:0.94%壳聚糖、0.49%醋酸、1.07%甘油、1.41%Span40,膜的抗拉强度和断裂伸长率为3.59MPa和116.72%。(2)采用热重分析法和差示扫描量热法对壳聚糖膜、PE膜和壳聚糖-PE双层抑菌保鲜膜进行了热性能的分析,并结合红外光谱和扫描电子显微镜对双层膜的表面进行了分析,以观测壳聚糖膜与PE膜的界面结合状况。(3)为了提高壳聚糖-PE双层抑菌保鲜膜的抑菌性和抗氧化能力,在成膜液中加入牛至精油。本文以革兰氏阴性菌(大肠杆菌,E. coli)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌,B. Subtilis)为试验菌,采用平板计数法测定其抑菌率;同时,通过壳聚糖成膜液对超氧阴离子清除率、DPPH自由基清除能力、羟基自由基清除率以及还原性的大小来表明壳聚糖-PE双层抑菌保鲜膜的抗氧化性能。结果表明,加入牛至精油可显著提高成膜液的抑菌性和抗氧化性,且抑菌率和抗氧化性随着牛至精油浓度的增加而增大。当牛至精油浓度为100μl/100mL时,成膜液对大肠杆菌的抑菌率由80.77%增至96.15%,对金黄色葡萄球菌的抑菌率由93.02%增至98.10%,对超氧阴离子清除率、DPPH自由基清除力、羟基自由基清除率分别可达到80.87%、87.24%和85.56%。(4)研究壳聚糖-PE双层抑菌保鲜膜在猪肉贮藏中的应用。通过pH值、挥发性盐基氮(TVB-N)、菌落总数和感官评定等指标评价猪肉的变质状况。结果表明,采用壳聚糖-PE双层抑菌保鲜膜包装的猪肉在常温下可延长猪肉货架期2-3d,在冷藏(4℃)下可延长猪肉的货架期4-6d。本论文的研究结果不仅可以为复合膜在食品包装行业提供重要参考数据和一种新型的保鲜包装膜,而且研制出的壳聚糖-PE双层抑菌保鲜膜用于食品的包装中,可以提高食品的安全性并延长食品货架期,在食品包装市场将有着广阔的前景。