改性聚乙烯醇薄膜及其在蔓越莓饼干中的应用研究

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随着社会经济的迅速发展,人们的生活水平也逐渐提高,食品的营养和安全性越来越得到人们重视,因此,食品行业得到了迅速发展。食品在其生产、加工、包装、贮藏等过程中,易受到食品自身或外界因素影响,促使食品自身的氧化变质,或食品中微生物的滋生,从而导致食品品质下降、腐败变质。以往的食品保鲜大多采用冷藏、冷冻处理,也有在食品中加入抑菌剂等,但这在一定程度上损坏了食品的原有风味或品质,甚至可能给食品带来新的安全隐患。功能性包装材料正是在这样的背景下逐渐发展起来,如抗氧化包装、抑菌包装、防霉包装等。其中含有的抗氧化、抗菌、防霉物质,可以对食品表面的微生物的生长繁殖起到有效的抑制作用,从而使食品达到保鲜的目的。但是,由于薄膜中易氧化物的浸出对食品品质与健康也带来了一定的问题,并且环境问题的日益严重,普通塑料包装的使用已受到了很大限制。因此,寻求一种低易氧化物溶出量,且具有可降解的性能,对其进行抑菌改性的包装材料尤为重要。本论文以1799型聚乙烯醇(PVA)为成膜基材,研究了易氧化物溶出量与PVA浓度的关系;研究了羟丙基甲基纤维素对PVA进行复合改性,即特定温度下,通过特定工艺,在PVA溶液中添加不同质量分数的HPMC后制成薄膜,测定改性薄膜中的易氧化物溶出量的研究;研究了特殊工艺条件下,羟丙基甲基纤维素与脱氢乙酸钠复合改性PVA薄膜,测定其抑菌性能,并结合聚丙烯(PP)对蔓越莓饼干进行复合包装,测定蔓越莓饼干在包装前后的理化性质与微生物性质,表征复合薄膜对蔓越莓饼干的保鲜效果。主要研究结论如下:(1)不同浓度的PVA溶液制备的薄膜,其易氧化物溶出量相差不大,其中最优方案为12%的PVA溶液所制成的薄膜,其易氧化物溶出量含量为最少。(2)研究60℃条件下,经(0~1.5%,梯度为0.3%)羟丙基甲基纤维素改性后的聚乙烯醇包装薄膜的各项包装性能和易氧化物溶出量。结果表明,HPMC与PVA薄膜相容性好,有良好的阻隔性,且易氧化物溶出量明显降低。添加了不同浓度HPMC的改性薄膜,不同程度的使改性薄膜提高了拉伸强度,增强了热稳定性,增强了对氧气或水蒸气的阻隔性,降低了薄膜的透光率。其中,含有0.3~1.2%HPMC改性的PVA薄膜,横断面微观结构表征光滑完整,且没有团聚和气孔或颗粒;含有0.9%HPMC改性的PVA薄膜有最大的拉伸强度和水接触角,最优的氧气或水蒸气的阻隔性,以及最低的易氧化物溶出量。(3)研究控制温度变化的工艺条件下,加入脱氢乙酸钠,再将质量分数0.9%羟丙基甲基纤维素作为增稠剂、分散剂、稳定剂,制得抗菌液。将抗菌液在50℃条件下流延成膜,制得改性薄膜,对改性薄膜性能进行测定。结果表明:PVA、HPMC、脱氢乙酸钠的质量分数分别为12%、0.9%、6%时,改性薄膜最具阻隔性,横截面与平面的微观结构最为致密,对食用油的接触角最大,且和用于饼干包装的PP薄膜的接触角最相近;抑菌圈直径随脱氢乙酸钠的浓度增加而增大。(4)通过在湿度为90%,温度为28℃的恒温恒湿条件下,HPMC、脱氢乙酸钠与PVA复合制得的改性薄膜,复合聚丙烯薄膜对蔓越莓饼干进行保鲜实验,测定饼干质量增长率、质构变化、菌落总数和感官评价,研究不同改性薄膜和PP薄膜对蔓越莓饼干保鲜的影响。结果表明:PVA、HPMC、脱氢乙酸钠的质量分数分别为12%、0.9%、6%的改性薄膜与PP薄膜复合制成的包装,对饼干的保鲜效果最佳,与用于饼干包装的PP薄膜包装的饼干相比,饼干的防潮性和质构均明显提高,延长货架期20d,有利于饼干的运输与保藏。
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