大西洋真鳕鱼皮胶原蛋白-肉桂精油复合膜的制备及应用研究

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近年来我国渔业迅速发展,在加工鱼类产品时会产生大量鱼皮、鱼骨等下脚料,其多用来生产鱼粉饲料或直接丢弃,附加值较低且浪费资源、污染环境。鱼皮富含胶原蛋白且来源丰富,因此水产加工中产生的废弃鱼皮可作为胶原蛋白的提取原料。本论文利用大西洋真鳕鱼皮提取胶原蛋白,制备胶原蛋白-肉桂精油可食性复合膜,并使用复合涂膜液处理南果梨,探究涂膜处理对南果梨品质的影响,以期延长南果梨货架期。本论文的实施拟提高大西洋真鳕鱼皮的附加值,开发新型的可食性保鲜膜,为食品包装材料领域提供新思路。本文研究结论如下:1.设计并完成了单因素试验和正交试验,并对胶原蛋白的理化性质进行测定。结果表明,大西洋真鳕鱼皮酸溶性胶原蛋白的最佳提取工艺为:乙酸浓度为1.0 mol/L、液固比20:1、超声功率480 w、超声时间为15 min,此条件下鱼皮胶原蛋白提取率达到42.76%;氨基酸组成分析结果显示:大西洋真鳕鱼皮胶原蛋白中含量最高的是甘氨酸(22.7%),必需氨基酸的含量达16.48%;由S DS-PAGE凝胶电泳试验、紫外扫描光谱分析以及傅里叶红外光谱分析可知,大西洋真鳕鱼皮胶原蛋白为典型的I型胶原蛋白,具有完整的三螺旋结构,未发生变性;吸水性为96%(24 h),保水性为54.1%(24 h),起泡性和泡沫稳定性分别为42%和80%(60 min),乳化性为45.72 m~2/g,乳化稳定性为77.51min;吸油性为6.20 m L/g;等电点p H为7,且此时相对溶解度达到最低。以上结论表明大西洋真鳕鱼皮胶原蛋白有良好的性质,在食品、化妆品等行业有较大的应用前景。2.以质量浓度为1.2%的胶原蛋白溶液(Co)与壳聚糖(Ch)、肉桂精油混合制备复合膜,测定厚度、光学特性以及机械性能等指标,通过综合评价确定胶原蛋白与壳聚糖最佳成膜比例为4:6(Co4Ch6复合膜),该比例下精油浓度为0.2%时薄膜综合性质最佳;SEM结果表明,Co4Ch6-0.2复合膜(肉桂精油浓度为0.2%)具有光滑致密的表面结构;红外扫描分析结果显示,胶原蛋白与壳聚糖、肉桂精油有良好的相容性,且吸收带的振幅随精油浓度增大而增强;XRD结果表明,随着肉桂精油浓度增大,衍射峰逐渐增强,说明复合膜内部结晶度增高,对应复合膜OP值的增大。抑菌性结果表明,Co4Ch6-0.4对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈大小分别为2.02 cm、1.73 cm;Co4Ch6-0.4的DPPH清除率达48.56%。以上结果表明,使用胶原蛋白与壳聚糖、肉桂精油制备的复合膜具有良好的机械性能、阻水阻气性能以及抑菌、抗氧化作用,有望应用于食品包装、水果保鲜等领域。3.使用Co4Ch6成膜液对南果梨进行涂膜处理,并对果实在贮藏期间的品质进行测定,结果表明,涂膜处理能够有效减缓南果梨的腐烂率、失重率的下降,延缓果肉硬度、可溶性固形物、可滴定酸、丙二醛含量以及VC含量变化,且Co4Ch6-0.2涂膜处理组保鲜效果最佳,南果梨在贮藏15天时仍保持良好的感官状态,说明涂膜处理能够有效延缓南果梨的腐烂变质,保持南果梨的品质。
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