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随着人们对环境保护和食品包装安全的重视,可食膜成为食品行业的一个重要研究领域,不仅具有巨大的商业潜力,对环境保护也有重要意义。通过选择可再生、生物可降解的天然大分子为成膜基材,加入具有抗氧化和抑菌作用的活性成分,开发出绿色、安全、可降解的活性可食膜已经成为食品包装和保鲜领域发展的趋势。本研究首先以壳聚糖(CS)、羧甲基纤维素(CMC)、褐藻多酚为原料,制备了壳聚糖基褐藻多酚可食膜,并对可食膜的性质进行了表征。褐藻多酚是一种具有抑菌和抗氧化活性的褐藻提取物,可直接添加到成膜溶液中制备可食膜。但在可食膜的制备和使用过程中,褐藻多酚对氧气、光照等环境因素敏感,易氧化失活,导致可食膜的抑菌、抗氧化性能的降低,因此初步探索离子凝胶法制备纳米粒对褐藻多酚进行包埋的方法,分析了不同因素对纳米粒性质的影响。将纳米粒添加至膜液中制备了纳米褐藻多酚可食膜,以期改善可食膜的抗氧化和抑菌性能。最后,将可食膜应用于大菱鲆鱼片的冷藏保鲜中,通过测定冷藏期间鱼片的理化指标和微生物指标,考察可食膜对冷藏大菱鲆鱼片货架期的影响,为活性可食膜的研发和应用提供了基础数据和技术支撑。本的主要研究内容和结论如下:壳聚糖基褐藻多酚可食膜的制备及工艺优化。以壳聚糖和羧甲基纤维素为成膜基础材料,采用流延法制备可食膜,通过比较不同条件制得的可食膜的基本物理性能,确定适宜的干燥温度为50℃,干燥时间为5 h,甘油作为增塑剂。以抗拉强度、断裂伸长率和水蒸气透过率为考察指标,采用多指标综合评分结合正交试验的方法确定可食膜的最佳制备工艺。优化后的可食膜的制备工艺条件为:壳聚糖浓度为1.5%,甘油浓度为1.0%,褐藻多酚浓度为0.4%,羧甲基纤维素浓度为2.0%。该工艺条件下制得的可食膜的物理性能较好,可食膜的平均拉伸强度为24.78 MPa,断裂伸长率为36.94%,WVP为0.445 g·mm/(m~2·h·kPa),综合评分为69.06。可食膜各组分之间相容性较好,表面平整致密。离子凝胶法制备褐藻多酚纳米粒的影响因素分析。采用离子凝胶法制备褐藻多酚纳米粒,利用Zeta激光粒度仪和透射电镜对纳米粒的性质进行表征,研究了壳聚糖浓度、壳聚糖溶液初始pH、CS-TPP质量比对纳米粒性质的影响,并考察其包封效率和缓释性能。结果表明,随着壳聚糖浓度的增大,纳米粒的粒径和Zeta电位明显增大;壳聚糖溶液初始pH值为3.5-5.0时,纳米粒的粒径较均匀,电位较稳定;CS-TPP质量比≥5.0时,纳米粒的粒径较小,电位趋于稳定。壳聚糖溶液初始pH为5.0,CS-TPP质量比为5:1,壳聚糖浓度1 mg/ml的条件下制备的纳米粒平均粒径为152 nm,粒径较均一,分散性良好。褐藻多酚包封率为28.29~42.50%,包载量为10.88~35.42;缓释试验结表明,褐藻多酚在最初4 h持续快速释放,24 h后进入缓释阶段,制备的纳米粒具有一定的缓释性能。壳聚糖基纳米褐藻多酚可食膜的性能表征。本研究将0.4%褐藻多酚纳米粒添加至壳聚糖溶液制备具有持续抗氧化和抑菌性能的壳聚糖基纳米褐藻多酚可食膜,比较了可食膜的基本物理性能。通过抑菌圈试验和DPPH自由基清除试验,验证了可食膜的抑菌活性和抗氧化性。壳聚糖基纳米褐藻多酚可食膜与直接加入褐藻多酚制备的可食膜相比,除透明度有所提高,二者的基本物理性能无明显差异(P>0.05)。2种可食膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都有一定的抑菌效果,壳聚糖基纳米褐藻多酚可食膜的抑菌性更强,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为11.05±0.32 mm和8.04±0.36 mm。随着褐藻多酚添加量的增加,可食膜的抗氧化性能明显增大,当褐藻多酚添加量为0.4%时,壳聚糖基褐藻多酚可食膜和壳聚糖基纳米褐藻多酚可食膜的DPPH自由基清除率分别为47.93%和52.60%,表明壳聚糖基纳米褐藻多酚可食膜的抗氧化性能优于壳聚糖基褐藻多酚可食膜。考察可食膜在大菱鲆鱼片低温冷藏中的实际应用效果。研究了PE包装、壳聚糖基褐藻多酚可食膜+PE包装、壳聚糖基纳米褐藻多酚可食膜+PE包装3种不同包装方式对冷藏大菱鲆鱼片的保鲜效果。通过测定感官评分、汁液流失率、pH、TVB-N值、TBA值、细菌总数,综合评价大菱鲆鱼片鲜度变化。大菱鲆鱼片的感官分值随冷藏时间延长而降低,汁液流失率、TVB-N值、细菌总数随冷藏时间的延长而升高,2种可食膜包装的鱼片的pH值、TBA值均低于对照组。冷藏第15d,TVB-N值分别为33.43、29.03、25.53 mg N/100 g,TBA值分别为1.41、1.23、1.13 mgMDA/kg。细菌总数分别为7.07、6.41、5.97 lg(CFU/g)。综合考虑各指标,壳聚糖基褐藻多酚可食膜和壳聚糖基纳米褐藻多酚可食膜应用于冷藏大菱鲆鱼片能分别延长货架期约2 d和3 d。不同处理对鱼片的保鲜效果表现为:壳聚糖基纳米褐藻多酚可食膜+PE包装>壳聚糖基褐藻多酚可食膜+PE包装>PE包装。壳聚糖基纳米褐藻多酚可食膜在贮藏后期体现出更好的保鲜效果。