酸敏响应型抗菌包装膜的制备及其对小麦生鲜面条保鲜作用研究

来源 :陕西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kanhyou2009
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面条作为我国传统主食,因其制作简单、食用方便且营养物质含量丰富而广受欢迎。但小麦生鲜面条由于水分活度高、适宜的p H以及高碳水化合物等因素,在贮藏过程中微生物极易大量繁殖,从而导致面条保鲜期过短。食品包装,特别是抗菌活性包装,可有效抑制腐败微生物生长,从而延长生鲜食品保鲜期。本研究基于小麦生鲜面条在储存过程中p H的变化,制备了以肉桂醛(cinnamaldehyde,Cin)、埃洛石纳米管(halloysite nanotubes,HNTs)、正聚电解质聚烯丙基胺盐酸盐(PAH),负聚电解质聚(4-苯乙烯磺酸钠)(PSS)为主要成分的酸敏控释食品包装,包括抗菌微胶囊和抗菌微胶囊包装膜,并对其结构、形貌、热学、机械、亲水、阻隔等特性、以及体外抗菌和释放规律等进行了系统研究,最后探究了其对小麦生鲜面条的实际保鲜效果,主要研究结果如下:1、酸敏响应抗菌微胶囊的制备。通过真空抽吸法将Cin负载于HNTs内腔(Cin-HNTs),采用层层自组装法在HNTs的端部和外表面沉积聚电解质,获得酸敏响应抗菌微胶囊Cin-HNTs-PAH-PSS。Cin-HNTs和Cin-HNTs-PAH-PSS中Cin含量分别为14.6 wt.%和2.9 wt.%。体外释放和熏蒸抑菌活性表明,Cin-HNTs-PAH-PSS具有酸敏响应抑菌性能,低p H提高Cin释放量,显著抑制微生物生长。面条托盘保鲜实验表明,酸敏响应抗菌微胶囊可显著延长小麦鲜面的保鲜期,并有效保持其原有亮白色泽。且环境扫描电镜观察发现,天然Cin组和Cin-HNTs组淀粉颗粒破碎量和破损度较高,但Cin-HNTs-PAH-PSS组淀粉颗粒几乎全部完好无损,可见控释有利于维护面条品质。2、高Cin-HNTs负载量聚乳酸(PLA)包装膜的制备。电镜结果表明,含50 wt.%的抗菌微胶囊包装膜表面光滑,膜分散性能较好。傅里叶红外结果发现,PLA基质薄膜的CH3伸缩振动和C=O伸缩振动的特征峰发生偏移,证实Cin、HNTs和PLA之间的氢键相互作用。热重结果表明,抗菌微胶囊包装膜中肉桂醛负载量为25 wt.%,且具有较好的热学性能。水蒸汽透过率和机械性能结果表明膜结构致密,水阻隔性能及拉伸性能较好。释放模型拟合为PLA-Cin和PLA-Cin-HNTs薄膜的释放规律和动力学提供了进一步理论依据。3、酸敏响应抗菌微胶囊包装膜的制备。傅里叶红外和扫描电镜结果表明,酸敏响应抗菌包装膜中PLA与Cin-HNTs-PAH-PSS之间存在氢键相互作用,薄膜表明平整、光滑、均一,无明显团聚现象。此外,添加酸敏响应抗菌微胶囊的聚乳酸膜表现出良好的水蒸汽阻隔性能、疏水性能和力学性能。体外释放和熏蒸抑菌结果表明,PLA-Cin-HNTs-PAH-PSS膜放置一天和四天后均具有良好的酸敏响应释放和抑菌效果,有效延缓Cin的挥发和不必要损失。最后将其应用于小麦生鲜面条的托盘包装中,证实酸敏响应抗菌包装膜能有效延长小麦生鲜面条的保鲜期。
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