壳聚糖及其复合涂膜对鸡蛋的保鲜效果

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鸡蛋营养丰富,富含蛋白质、无机盐和维生素等营养成分,是一种优质动物性蛋白来源,并且价格低廉,已成为一种人们的日常食品,因此产量巨大。虽然鸡蛋蛋壳具有良好的保护性能,但其表面具有微小气孔,且脆性蛋壳表面易产生微小裂纹。因此,鸡蛋在贮藏与运输过程中,除了内部CO2与水分的损失外,也会受到微生物的入侵,导致鸡蛋变质而造成经济损失。因此,在鸡蛋表面涂敷阻隔性薄膜可有效延长鸡蛋的货架期。壳聚糖(Chitosan,CS)因其优良的成膜性、阻隔性、抑菌性和安全性而常用作食品保鲜涂膜剂。本文研究了以壳聚糖为基材的涂膜剂对鸡蛋的保鲜效果,探讨了壳聚糖涂膜层数、涂膜液浓度、涂膜时间、与羧甲基纤维素钠(SodiumCarboxymethyl Cellulose,CMC-Na,CMC)交替涂膜以及与纳米银复合涂膜对鸡蛋保鲜效果的影响。主要研究内容及结果如下:(1)壳聚糖涂膜层数及涂膜液浓度对鸡蛋保鲜效果的影响。用浓度为0.5%(w/v)的壳聚糖溶液对鸡蛋分别进行一层、二层和三层涂膜,记为CS1、CS2和CS3,与未处理组(CK1)、清水处理组(CK2)和乙酸处理组(CK3)在25℃、相对湿度为70%的条件下贮藏36天,定期测定鸡蛋失重率、蛋清pH、哈夫单位、蛋黄指数和蛋壳表面微观形貌等的变化。结果显示,CS2和CS3组其涂膜厚度接近,因此具有相近的保鲜效果,且显著优于其他组;CS1与CK3组蛋壳表面微观形貌相似,保鲜效果也相近。综合而言,CS2和CS3组的货架期比CS1和CK3组延长了至少15天,比CK1和CK2组延长了至少20天。在此基础上,除了用0.5%(w/v)壳聚糖溶液在第0天涂膜两层的CS2外,另外制备了0.5%(w/v)壳聚糖溶液在第0天涂膜第一层,第30天涂膜第二层的CS2-30;用1%(w/v)的壳聚糖溶液在第0天涂膜一层,记为CS-1%。将上述各组与未处理组(CK1)、清水处理组(CK2)于25℃、相对湿度为80%的条件下贮藏72天,定期测定鸡蛋各项指标的变化。结果显示,CS2组与CS-1%组涂膜层的厚度接近,但前者蛋壳表面涂膜较为均匀致密且结构更稳定。因此CS2组的保鲜效果优于CS-1%组,比CK1与CK2组鸡蛋货架期延长了至少40天。由此说明涂膜两层可显著提高涂膜厚度,增强涂膜阻隔性从而提高保鲜效果。相较于1%(w/v)壳聚糖涂膜,0.5%(w/v)涂膜可得到厚度相近但结构更为稳定的涂膜层,因此保鲜效果更持久。而CS2-30组鸡蛋品质低于CS2组,说明在第30天进行第二次涂膜对鸡蛋品质的保护无明显效果。(2)考察二次涂膜时间对鸡蛋保鲜效果的影响。用0.5%(w/v)的壳聚糖溶液在第0天分别对鸡蛋涂膜一层和两层,记为CS1和CS2;其余组在第0天涂膜第一层,贮藏至第8、16和24天涂膜第二层,分别记为CS2-8、CS2-16和CS2-24。上述各组与CK1和CK2于25℃、相对湿度为70%的条件下贮藏72天,定期测定鸡蛋各项指标的变化。结果表明,在第8天进行二次涂膜后,鸡蛋失重率的增加、蛋黄指数与哈夫单位的下降均得到了抑制,并且与CS2组保鲜效果相似。CS2的货架期相较于对照组延长了至少16天。第16天进行二次涂膜的鸡蛋,虽然失重率的增加速度有所减缓,但其余指标无显著变化。第24天进行二次涂膜,鸡蛋各项指标均无显著变化,且与CS1组结果相似。由此说明,对鸡蛋进行第二次涂膜对其品质的下降可起到一定的抑制作用,但应在贮藏前期鸡蛋品质尚未显著下降时进行。(3)考察壳聚糖/羧甲基纤维素钠(Sodium Carboxymethyl cellulose,CMC)交替涂膜对鸡蛋保鲜效果的影响。按照CS-CMC-CS-CMC……的顺序交替用浓度均为0.5%(w/v)的壳聚糖与CMC溶液对鸡蛋进行涂膜,分别交替涂膜1次、2次和3次,记为CS/CMC-1、CS/CMC-2和CS/CMC-3。将上述各组与对照组CK1和CK2于25℃、相对湿度为70%的条件下贮藏94天,测定鸡蛋各项指标的变化。结果表明,与纯壳聚糖组相比,交替涂膜2次显著提高了涂膜层厚度,使CS/CMC-2组具有较高的蛋黄指数和哈夫单位值,较低且稳定的蛋清pH值。其货架期相较于CS2组延长了至少8天,相较于对照组则延长了至少26天。而交替涂膜3次与交替涂膜2次相比,涂膜层厚度并无明显提高,因此CS/CMC-3与CS/CMC-2具有相似的保鲜效果。(4)考察纳米银/壳聚糖复合涂膜对鸡蛋保鲜效果的影响。将质量分数为0.5%、1.0%和2.0%(以壳聚糖干重为基准)的纳米银添加到0.5%(w/v)壳聚糖溶液中制成复合涂膜液,分别对鸡蛋进行二层涂膜,记为CS/Ag0.5、CS/Ag1和CS/Ag2。将上述各组与CS2、CK1和CK2于25℃、相对湿度为70%的条件下贮藏94天,测定鸡蛋各项指标的变化。结果表明,添加纳米银有利于提高壳聚糖涂膜层结构的稳定性,增强了壳聚糖的抗菌性,但过多纳米银的添加可能导致其自聚而降低涂膜阻隔性。因此,添加1%纳米银涂膜的保鲜效果最好,该组鸡蛋具有最高的蛋黄指数,较高的哈夫单位值和稳定的蛋清pH值,且鸡蛋内容物的菌落总数也得到了较好的控制。因此,CS/Ag1组的货架期比CS2组货架期延长了38天,比CK1与CK2两组则至少延长了56天。
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