银鲳鱼等水产品因富含蛋白质、不饱和脂肪酸、维生素等营养成分,深受广大的消费者青睐。但鱼体死后鱼肉极易发生腐败变质。随着生活水平的提高,消费者对水产品品质的需求也越来越高,传统的低温贮藏已经不能完全满足人们对水产品鲜度的要求。因此,延长其货架期并最大限度保持其原有品质和商品价值,已成为国内外食品科学领域研究的焦点之一。以天然生物大分子化合物为基质的可食性包装材料是攻克此难题的有效途径之一。壳聚糖(chitosan,CS)是一种具有良好可生物相容性、可降解性的生物活大分子,但其较弱的抗菌、抗氧化性,在很大程度上限制了其应用。基于此,本课题以壳聚糖为基质,将没食子酸(gallic acid,GA)嵌入其分子骨架,构建其衍生物,并考察衍生物涂膜对冷藏期间银鲳鱼肉品质、优势腐败微生物、挥发性气味物质及蛋白质变化的影响,探索其延长鱼肉货架期的保鲜机理。得到的结论如下:(1)以H2O2//Vc氧化还原体系引发自由基接枝法成功制备壳聚糖-没食子酸衍生物(chitosan-g-gallic acid,CS-g-GA),考察反应条件对其衍生物中没食子酸接枝量(DS)的影响。通过紫外可见光谱、红外光谱、核磁共振、X-衍射等一系列表征手段,探讨壳聚糖-没食子酸的构建途径、分子结构及功能特性。结果表明壳聚糖衍生物主要通过壳聚糖上的C-6的-OH和C-2的NH2与和没食子酸分子中的-COOH反应形成。此外,结果表明壳聚糖衍生物的抗氧化、抗菌活性皆优于壳聚糖,有望成为一种新型的生物保鲜剂。(2)制备含不同没食子酸接枝量的壳聚糖-没食子酸衍生物及相应的活性包装薄膜。系统探讨没食子酸接枝量对其相应膜溶液的流变学性质及膜的力学性质、水蒸气透过率、水溶性、接触角、抗氧化性、抗菌性及微观结构的影响。结果发现,没食子酸接枝量显著影响膜溶液的流变学性质,修饰后的壳聚糖-没食子酸膜溶液呈现出典型的含有聚合物链纠缠或交联的网络结构,且在没食子酸接枝量低的情况下,膜溶液的弹性行为更为明显;在壳聚糖分子骨架上引入没食子酸基团后,相应薄膜的力学特性和阻水性随着没食子酸接枝量的上升而下降,但薄膜的抗氧化性和抗菌性与没食子酸接枝量呈正相关;对壳聚糖-没食子酸衍生物薄膜的红外光谱分析发现中薄膜性能变化与其内部的分子间相互作用变化有关;通过扫描电镜和原子力显微镜观察膜的表面微观结构,发现其变化与膜物理性能改变存在一定的相关性。在壳聚糖骨架上引入没食子酸基团后,没食子酸的-OH能与壳聚糖分子链上-OH和-NH2重新形成分子内、分子间的氢键以及物理连接作用,进而改变膜溶液的流变性质及相应膜的物化性质。(3)将壳聚糖-没食子酸衍生物(chitosan-g-gallicacid,CG)涂膜应用于银鲳鱼的保鲜研究,考察其对冷藏期间银鲳鱼肉品质变化的影响。结果发现,与壳聚糖,没食子酸及壳聚糖+没食子酸相比,CG处理能显著抑制微生物的生长繁殖(以TVC和TPC表征),降低鱼肉中TVB-N值,延缓脂质氧化作用(POV和TBARS),并且抑制鲳鱼中ATP的分解(K值),延长货架期3-6d。此外,相对于其他组的处理,CG涂膜处理的鱼肉的持水性和感官品质更佳。(4)采用HS-SPME-GC-MS技术分析冷藏期间银鲳鱼肉的挥发性物质的变化,并探索壳聚糖衍生物(chitosan-g-gallicacid,CG)涂膜对银锠肉的挥发性物质成分。结果表明鱼肉冷藏期间的挥发性物质醛类、酯类、醇类含量总体呈下降而酮类、芳香类及胺类物质呈上升趋势。同时,CG涂膜能降低银鲳鱼肉的醛类、酯类、醇类、酮类、芳香类物质的变化速率,延缓腥味物质以及其他不良挥发性物质(对二甲苯、三甲胺和二甲胺)的生成。这些结果表明CG涂膜可以抑制银鲳鱼肉中脂肪氧化,从而影响很多挥发性成分的变化,较好地保持鱼肉的品质,延长其货架期。(5)采用PCR-DGGE技术手段分析冷藏期间银鲳鱼菌相的动态变化,探讨壳聚糖衍生物涂膜(chitosan-g-gallicacid,CG)对冷藏期间鲳鱼特定腐败菌变化的影响。结果发现新鲜银鲳鱼肉中主要的菌种有假单胞菌(Pseudomonas)、不动杆菌属(Acinetobacter sp.)和摩根氏菌(Morganella)而贮藏末期鱼肉中除了这3种菌种数目增加多外,还出现了恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)、荧光假单胞菌(Psychrobacter fluorescens)、黄杆菌(Flavobacterium)、嗜冷杆菌(Psychrobacter glacincola)、普罗维登斯菌(Providencia)、热杀索丝菌(Brochothrix thermosphacta)、腐败希瓦氏菌(Shewanella putrefaciens)和波罗的海希瓦氏菌(Shewanella baltica);而经过CG涂膜处理的鱼肉样品的微生物种类和数目减少,在贮藏中后期细菌种类无明显增加,贮藏末期的主要优势腐败菌是假单胞菌(Pseudomonas)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)、不动杆菌(Acinetobacter)、嗜冷杆菌(Psychrobacter glacincola),这些结果表明 CG 涂膜具有一定延缓腐败、抑菌保鲜的效果。(6)从冷藏期间鱼肉蛋白质变性和降解角度出发,以鱼肉中肌原纤维蛋白盐溶性、Ca2+-ATPase活性、总巯基含量、表面疏水性和鱼肉TCA可溶性肽为指标,探索鲳鱼肉在CG涂膜保鲜处理下其蛋白质性质的变化规律。结果发现,相对于CK组,壳聚糖衍生物涂膜(chitosan-g-gallicacid,CG)涂膜处理可以延缓肌原纤维蛋白中疏水基团的暴露、巯基的氧化,降低其变性程度。同时借助于双向电泳技术探索贮藏期间鱼肉蛋白质的降解规律发现,CG涂膜组中共鉴定出17个差异蛋白质点。通过MALDI-TOF/TOF和Mascot search数据库鉴定出5种同源蛋白,即Cyprinuscarpio的肌球蛋白重链(myosin heavy chain)、骨骼肌α-肌动蛋白(Actin)、Ictalurus punctatus的磷酸甘油酸酶-1、Fundulus heteroclitus的肌酸激酶同工酶M和Takifugu rubripes的磷酸甘油酸激酶。同时结合这些差异蛋白条带贮藏期间的变化趋势,表明CG涂膜能在一定程度上抑制鱼肉蛋白质的降解,延长其高品质货架期。本研究有望为以生物大分子为基质的生物保鲜剂的开发与应用提供新的思路和科学依据。