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我国是果蔬生产大国,研究开发高效实用安全的果蔬保鲜方法有重大的现实意义。壳聚糖(chitosan)是天然甲壳素(chitin)经化学法脱乙酰基后的氨基多糖。壳聚糖无毒无味,有良好的分散性、保湿性、成膜性和广谱抗菌性,正日益成为食品贮藏保鲜研究的热点。本论文在分析壳聚糖成膜性能的主要影响因素及果蔬贮藏过程的呼吸类型与质量变化的基础上,研究了壳聚糖涂膜液和复合涂膜液的制备及其在杨桃保鲜上的应用,并从果蔬保藏过程变质的原因、涂膜的作用、壳聚糖的抑菌抗菌作用等方面对膜的保鲜机理进行了探讨。最后,指出壳聚糖进一步研究的方向,展望其开发应用的前景。主要研究内容和结果如下：
1.壳聚糖膜液的制备及其涂膜方法在壳聚糖膜液中加入一些表面活性剂及增塑剂,观察分析其对壳聚糖膜性能的影响,确定最佳膜液配方。并通过实验研究确定壳聚糖膜的果蔬涂膜预处理和干燥方法。实验结果显示,在浓度为1％～2％的壳聚糖保鲜涂膜液中加入2.0％乙酸作为酸溶剂,0.01％吐温20作为表面活性剂,1.0％甘油作为增塑剂,可配制成溶液相容性好、保鲜效果好的保鲜涂膜剂。在配制不同浓度壳聚糖保鲜涂膜液时,用NaOH调节至pH5～6,搅拌均匀,可得到透明而且几乎无色的保鲜剂溶液。浸涂涂膜法处理杨桃时,先将杨桃用1％的二氧化氯溶液进行杀菌清洗后,浸入壳聚糖保鲜液10s,捞出,在风速5m·s-1、温度40℃下干燥35min。
2.壳聚糖涂膜对杨桃的保鲜效果壳聚糖涂膜对很多果蔬有很好的抑菌保鲜作用。本论文以杨桃为对象,研究壳聚糖膜及其复合膜对杨桃的保鲜效果,另外,还研究了磁场处理后的保鲜膜液对杨桃的保鲜效果。通过一系列杨桃生理指标(失重,可溶性固形物,叶绿素,总酸,总糖,呼吸强度,PPO酶活,CAT酶活)的变化来分析各种膜的保鲜作用。研究表明,试验中各保鲜涂膜液对杨桃均有很好的保鲜作用,能使杨桃保鲜期由5-7天延长至24-27天。对杨桃保鲜效果最佳的壳聚糖浓度为1.5％,经此膜液处理后的杨桃各生理指标变化缓慢,到贮藏后期果实外表依然光亮饱满,颜色微黄诱人。
3.壳聚糖膜的改性及磁处理研究在壳聚糖涂膜液中加入3％～5％淀粉,可提高其保鲜效果。加入1％～2％明胶后对杨桃也有较好的保鲜效果。壳聚糖-淀粉-明胶复合膜表面光滑,相容性好,可取得较好的协同保鲜效果。复合膜的优化配方为：壳聚糖1.5％,淀粉3％～5％,明胶1％～2％。为进一步改善壳聚糖膜的保鲜性能,还进行了外加磁场对保鲜膜液作用的初步研究。发现经40kA/m和80kA/m磁场处理后对壳聚糖膜和复合膜的表面光滑度及其成分相容性有一定的影响。经40kA/m磁场强度处理过的含1.0％～2.0％壳聚糖、5％淀粉、2％明胶的复合膜保鲜效果比未经磁场处理的明显提高。
4.壳聚糖膜的性能及保鲜机理通过研究膜的扫描电镜、透气性、抑菌性、红外光谱,分析它们与保鲜效果之间的关系规律,探讨壳聚糖膜对果蔬的保鲜机理。实验结果表明：随着壳聚糖浓度的增大,成膜的透气性越来越差。透气性太大或太小的保鲜效果都不理想,以含壳聚糖1.0％～1.5％的膜为宜。其抑菌性随着壳聚糖浓度的提高而增强；复合膜的抑菌性不如全壳聚糖膜的抑菌性好。红外光谱显示,壳聚糖、淀粉与明胶间存在强烈的氢键作用,也说明了它们有很好的相溶性；磁处理也会增大膜的透气度；但磁处理不会改变壳聚糖及其复合膜的结构基团,而只是氢键缔合数量增多,增强键合力,从而使膜的强度增大,有利于杨桃的保鲜。