纳米Ag@SiO2改性PVDC涂膜材料及对鸡蛋保鲜效能研究

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鸡蛋是我国市场上主要流通的鲜蛋产品,保鲜包装方式对其品质及保质期具有重要影响。近年来,涂膜保鲜包装技术逐渐成为食品保鲜包装研究的热点。Ag@SiO2核壳型纳米颗粒中银核可通过多孔的SiO2壳层缓慢释放银离子,发挥持久抗菌作用,因此Ag@SiO2可作为有效的包装抗菌材料。与此同时,聚偏二氯乙烯(Polyvinylidene chloride,PVDC)由于其具有良好的阻隔性等优良包装性能,在肉制品、豆制品、火腿肠、零食等包装上广泛使用,是目前包装领域国内外常用的一种材料。但该材料无抑菌性,不能抑制微生物生长繁殖。目前通过纳米抑菌材料改性来提高PVDC包装及抑菌性能的研究还鲜有报道。本论文拟采用具有良好缓释性及持久抗菌性能的Ag@SiO2纳米材料对PVDC包装材料进行改性,并研究其包装、抑菌性能及对储藏过程中鸡蛋品质变化的影响,具体研究内容如下:
  1.核壳型Ag@SiO2纳米颗粒制备及抑菌安全性能研究
  为了较好地提高纳米银稳定性及持久抗菌性,本研究利用正硅酸乙酯(TEOS)作为硅源,通过溶胶一凝胶法制备Ag@SiO2核壳型纳米材料。研究分析纳米颗粒形貌大小、结构及抑菌性等特性;并通过急性经口毒性试验确定其安全性能。结果表明:
  Ag@SiO2中纳米银为晶体形式,SiO2处于无定形态:纳米Ag@:SiO2粒径较为均一,呈单一分散状态:与单纯纳米银相比,Ag@SiO2具有良好稳定性及持久抗菌性:核壳型纳米Ag@SiO2对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度(MIC)分别为0.3mdmL、0.4mg/mL;且对雌雄小鼠急性经口LD50值均高于10000mg/kg b.wt,属实际无毒型材料。
  2.纳米Ag@SiO2改性PVDC涂膜材料及抑菌性能研究
  采用共混法在PVDC乳液中加入SDS修饰的纳米Ag@SiO2粒子,通过流延成膜法制备不同纳米Ag@SiO2含量的PVDC基纳米复合膜。探究PVDC单膜和复合膜包装性能。结果表明:随着Ag@SiO2纳米添加量的增加,PVDC/Ag@SiO2复合膜液粘度、透湿性、透光率显著降低:且复合膜的断裂伸长率、拉伸强度也显著降低(P<0.05):扫描电镜结果表明,当纳米Ag@SiO2添加量为0.18%时,PVDC/Ag@SiO2涂膜材料分子间隙较小,具有较好的平整性:PVDC/Ag@SiO2纳米复合膜可显著抑制大肠杆菌及金黄色葡萄球菌生长繁殖。
  3.改性PVDC涂膜材料对鸡蛋储藏保鲜效果研究
  以新鲜鸡蛋为实验原料,分别经过单一PVDC、SiO,改性PVDC复合膜及Ag@SiO2改性PVDC复合膜涂膜处理,观察测定储藏过程中不同处理方式对鸡蛋品质变化的影响,对比研究不同涂膜液对鸡蛋保鲜效果。结果表明:与未涂膜组相比,不同涂膜材料均能延缓鸡蛋在储藏过程中的品质变化(失重率下降、蛋黄指数降低、哈夫单位降低、菌落总数增加等),而且均不同程度延长鸡蛋的储藏保质期。与其他处理组相比。PVDC/Ag@SiO2涂膜处理组更能有效延缓鸡蛋储藏过程中失重率、菌落总数、蛋黄指数和哈夫单位变化,可将鸡蛋保质期延长至8周,达到延长保质期的目的:通过测定储藏过程中蛋壳膜及蛋清中纳米Ag含量可知,储藏过程中纳米Ag@SiO2未发生渗透迁移现象。因此,PVDC/Ag@SiO2复合膜可用于鸡蛋的保鲜包装。
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