两种花色苷活性智能包装膜的制备及其在带鱼中的应用研究

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花色苷是一种天然色素,来源广泛,p H敏感性高,具有多种生物活性,被广泛用于开发活性智能包装。但花色苷结构差异对同一膜基质的影响机制尚未明确,基于花色苷的活性智能包装在带鱼中的应用也有待探究。本研究对紫薯和玫瑰茄花色苷的结构和性质进行测定,并通过溶液浇筑法制备了基于壳聚糖/聚乙烯醇/纳米氧化锌/花色苷的活性智能包装薄膜,研究了紫薯和玫瑰茄花色苷对于同一膜基质的影响机制,探究了壳聚糖/聚乙烯醇/纳米氧化锌/花色苷作为活性智能包装对冷藏带鱼(Trichiurus haumela)的保鲜效果和鲜度监测。本文主要结论如下:(1)花色苷的提取制备和性质分析研究以紫薯和玫瑰茄作为原料,通过溶剂提取法提取花色苷,并对其结构和性质进行测定分析,探究两种花色苷的结构和性质差异。结果表明两种花色苷的结果存在明显差异:玫瑰茄中含有飞燕草素和矢车菊素,紫薯花色苷中含有矢车菊素和芍药色素,并含有大量酰化糖苷。两种花色苷均对p H敏感,从酸性到碱性环境中,紫薯花色苷溶液的颜色变化依次为红色-粉色-紫色-蓝色-绿色-黄色,玫瑰茄花色苷溶液的颜色变化依次呈现红色-深蓝-深绿。紫薯花色苷的稳定性(温度、光照和过氧化氢)和抗氧化活性(DPPH和ABTS自由基清除率)均高于玫瑰茄花色苷。(2)活性智能包装的制备、表征和性质分析通过溶液浇筑法制备可生物降解的活性智能包装薄膜,其中壳聚糖/聚乙烯醇作为膜基质,负载纳米氧化锌和紫薯或玫瑰茄花色苷作为活性功能成分。FT-IR和XRD谱图结果表明,两种花色苷和纳米氧化锌通过氢键成功固定在了膜基质中。SEM结果显示,薄膜表面平滑均匀,低添加量的花色苷可以改善纳米氧化锌造成的团聚现象,使薄膜截面平整连续。花色苷添加量的增高会增强壳聚糖/聚乙烯醇薄膜的机械阻力(TS从7.19 MPa上升到20.68 MPa)和降低其柔韧性(EB从69.50%下降到16.00%)和水分含量,并有效改善了薄膜的紫外-可见光阻隔性(240 mg/100 m L的花色苷薄膜紫外线阻隔率接近100%)和抗氧化性能。纳米氧化锌可以显著增强薄膜的抗菌性(p<0.05)。p H响应结果表明,CPZ-PPE II薄膜和CPZ-RE II薄膜作为p H指示标签比其他薄膜样品显色效果更优,p H显色受到限制的组别更少,更适用于实时监测食品新鲜度。(3)活性智能包装用于带鱼的保鲜及鲜度模型构建将壳聚糖/聚乙烯醇/纳米氧化锌/紫薯花色苷薄膜(CPZ-PPEⅡ)作为活性智能包装,应用于带鱼的保鲜和鲜度监测研究中。实验结果显示,基于紫薯花色苷的薄膜可以有效阻止外界氧气和微生物的进入,并释放出纳米氧化锌和花色苷抑制微生物的生长繁殖,以及延缓蛋白质和脂质的氧化,从而显著延缓各指标(TVC、p H、TVB-N、TBA)上升的趋势。色差和感官评价实验结果显示,带鱼品质表现出的优劣排序为:CPZ-PPEⅡ组>CP组>对照组,并发现CPZ-PPEⅡ薄膜可以延长冷藏带鱼货架期3-6天。此外,结合带鱼新鲜度等级划分结果,智能标签的颜色变化结果大致分为以下四个阶段:新鲜(第0天,紫色)、次新鲜(第1-4天,淡紫色)、腐败(第6-9天蓝灰色)和完全腐败(第12-15天,绿色)。利用传统鲜度指标TVB-N值与智能标签的总色差(?E)构建鲜度预测模型为:TVB-N=0.10683*?E^2.15919,R2=0.93422,通过测量薄膜的?E即可预测带鱼的TVB-N值,从而反映带鱼的腐败程度。
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