白藜芦醇纳米粒明胶复合膜的制备及性能的研究

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近年来,人们生活水平提高的同时,在食品安全和环境友好的意识方面也在逐步加强。这对当前的食品包装材料提出更高的要求。由此,环境友好型的活性包装材料应运而生,成为当前研究的热点话题。本研究以明胶为膜材料,用小麦醇溶蛋白和海藻酸钠复合粒子来包埋化学性质不稳定、且具有抑菌、抗氧化功能白藜芦醇,制备出明胶复合膜,其不仅克服单一明胶膜本身的质地脆、韧性差等缺点,同时还具有抑菌、缓释、抗氧化、可降解、稳定等优良的性能。鸡肉蛋白质含量高、脂肪含量少,味道鲜美,价格低廉,在市场上受到广泛的欢迎。但微生物的存在会使新鲜鸡肉类发生腐败变质变质。所以,延缓鸡肉的变质、保持其品质、延长货架期是目前保藏冷鲜鸡肉中有待解决的问题。将明胶复合膜作为包装材料应用在鸡肉储藏过程中可以延缓鸡肉变质的时间,这对鸡肉的储藏具有重要的研究价值和实践意义。具体的研究内容和结论如下:1、小麦醇溶蛋白纳米粒子的制备工艺优化及稳定性的研究使用反溶剂方法制备小麦醇溶蛋白纳米粒子。研究小麦醇溶蛋白纳米粒子制备过程中四个单因素:搅拌温度、搅拌速度、分散液体系的p H值以及小麦醇溶蛋白与去离子水的比例对小麦醇溶蛋白纳米粒子的粒径、ζ-电位和分散指数(PDI)影响,以对粒径和分散指数(PDI)作为评价指标,利用正交试验设计对小麦醇溶蛋白纳米粒子制备工艺进行优化,从而确定最佳工艺条件为:搅拌温度24℃,搅拌速率660 r/min,分散液体系的p H=5.0,小麦醇溶蛋白/去离子水=1∶19。但小麦醇溶蛋白纳米粒子自身稳定性差,因此,加入海藻酸钠与其形成稳定的复合物。通过浊度曲线和ζ-电位曲线分析了小麦醇溶蛋白和海藻酸钠之间的相互作,最终确定小麦醇溶蛋白与海藻酸钠的比例为1:0.8(w/w)。2、小麦醇溶蛋白-海藻酸钠复合粒子包埋白藜芦醇的研究采用小麦醇溶蛋白-海藻酸钠复合粒子负载白藜芦醇,研究白藜芦醇与小麦醇溶蛋白的比例粒子的粒径、ζ-电位、PDI以及包埋率的影响。当白藜芦醇:小麦醇溶蛋白为1∶20时,此时粒子粒径约为304.6nm、电位约为-38.1m V、PDI约为0.182,稳定性好,包埋率最大为56.74%。并且考察白藜芦醇:小麦醇溶蛋白=5∶1~30∶1纳米粒子分散体系对p H、盐离子、热处理以及贮藏稳定性。在p H4.0~7.0时纳米粒子分散体保持稳定,在盐离子浓度小于120mmol/L表现出耐受性,30~70℃水浴加热30min没有发生聚集和解离,室温下储藏16d,粒径以及电位没有明显的变化。避光储藏14d内,包埋组白藜芦醇保留率有所提升,且海藻酸钠的加入可以进一步保护白藜芦醇不被分解。3、白藜芦醇纳米粒子明胶复合膜的制备及性能的研究将制备负载白藜芦醇的小麦醇溶蛋白-海藻酸钠(Gliadin-SA/Res)复合粒子加入到明胶膜液中,构建Gliadin-SA/Res纳米粒子明胶复合膜。探究了明胶添加量、甘油添加量和白藜芦醇纳米粒子添加量对明胶复合膜的拉伸强度、断裂伸长率、氧气透过性能和水蒸气透过性能的影响,通过主成分分析法和响应面优化,最终确定了明胶添加量7%,甘油添加量29%,纳米粒子添加量40%。使用扫描电镜和红外光谱对最优明胶复合膜进行表征以及分析。4、白藜芦醇纳米粒子明胶复合膜性能的应用Gliadin-SA/Res纳米粒子明胶复合膜应用于鸡肉保鲜贮藏过程中,对比单一明胶膜(Gel)、小麦醇溶蛋白纳米粒子包埋白藜芦醇明胶复合膜(Gel-GRe)和小麦醇溶蛋白-海藻酸钠负载白藜芦醇纳米粒子明胶复合膜(Gel-GSRe)三种膜对贮藏期鸡肉的挥发性盐基氮、p H、颜色变化和菌落总数的影响,并测定了抗氧化和抑菌性能。结果表明Gel-GRe和Gel-GSRe组延长4~6 d货架期且均具有抑菌、抗氧化性能。
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