壳聚糖/石榴皮提取物复合膜的制备及性能研究

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本文以石榴皮提取物和壳聚糖为原料,通过流延法制备壳聚糖/石榴皮提取物复合膜。通过对复合膜的机械性能、水蒸气透过率、色度、透明度、抗氧化性质、抗菌性质的测定以及傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜分析,考察了不同石榴皮提取物添加量对复合膜的影响。在壳聚糖/石榴皮提取物复合膜、纯壳聚糖膜和空白对照组对比的肉类保鲜试验中,通过测定菌落总数、pH值、TVB-N、TBARS值等指标,评价了壳聚糖/石榴皮提取物复合膜的猪肉保鲜效果。同时考察了贮藏期间壳聚糖/石榴皮提取物复合膜中活性物质向猪肉样品的迁移情况。研究结果表明:1.通过红外光谱图分析不同石榴皮提取物添加量对壳聚糖复合膜结构特征的影响。结果表明,壳聚糖复合膜结构中氨基-NH2和羰基-C=O的吸收峰发生了变化。石榴皮提取物中含有丰富的多酚类物质,羟基(-OH)掩盖了氨基(-NH2)的吸收峰。1619cm-1产生了一个明显的吸收峰,因为石榴皮提取物与壳聚糖的-NH2发生了交联反应。在1153cm一处石榴皮提取物的吸收峰变大,原因是石榴皮提取物对壳聚糖的吡喃环醚键产生了影响。通过扫描电子显微镜图的分析,结果表明,不同比例石榴皮提取物与壳聚糖共混,未出现分相,说明添加量低于3%时,两者具有良好的相容性。2.不同添加量的石榴皮提取物对壳聚糖的机械性能、水蒸气透过率、色度、透光率以及抗氧化性、抗菌性都带来了不同程度的影响。随着石榴皮添加量的增加,复合膜的抗拉强度从20.2MPa降到了8.7MPa,断裂伸长率从11.0%升高到了35.1%,说明石榴皮提取物增加了壳聚糖膜的柔韧性,降低了复合膜的强度;复合膜的色度采用Hunter Lab值表示,其中L值从55.6降低到了31.37,a值从-0.21升高到了10.74,b值从8.05降低到了4.91,复合膜的T值从0.78升高到了1.72,说明石榴皮提取物增加了壳聚糖复合膜的色度,降低了壳聚糖复合膜的透明度;水蒸气透过率则从6.12×K-8g·m/m2s·Pa降低到了4.67×10-1g·m/m2·s·Pa,由于石榴皮提取物的加入增加了复合膜的厚度,从而提高了复合膜的阻隔性能;总酚含量的增加,增强了复合膜清除DPPH自由基的能力,说明添加石榴皮提取物可以增强壳聚糖膜的抗氧化性质;通过对5种细菌以及2种真菌的抗菌性质的研究,结果表明,添加不同比例的石榴皮提取物的壳聚糖复合膜液对大肠杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌5种细菌以及对啤酒酵母、黑曲霉的抑菌能力都得到了明显的提高,并且随着石榴皮提取物添加量的增加,对细菌和真菌的抗菌性能也随着增加。3.将猪肉饼于4±1℃条件下贮藏20天,于指定时间内测定菌落总数、脂质氧化值、TVB-N等指标,并与纯壳聚糖膜及空白对照组进行对比,考察壳聚糖/石榴皮提取物复合膜的保鲜效果,并对贮藏期间壳聚糖/石榴皮提取物复合膜的活性物质的迁移情况作了分析。结果表明,2%石榴皮提取物的壳聚糖/石榴皮提取物复合膜的保鲜效果比纯壳聚糖膜、空白对照组的效果都要好(p<0.05)。复合膜处理组可以很好地抑制贮藏期间菌落总数、TVB-N、TBARS值、pH值的增加,并且可以延缓贮藏期间样品感官指标的变化,有效的延长了样品的贮藏期。此外,壳聚糖/石榴皮提取物复合膜中活性物质发生了部分的迁移,第20天的迁移率接近20%,由于石榴皮提取物中抗氧化物质含量较高,这些物质的迁移对贮藏期间猪肉品质有明显的改善作用。
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