富含EGCG可食性抗氧化膜性能及应用研究

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绿茶儿茶素中的表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigallocatechin gallate,EGCG)具有突出的抗氧化及抗菌等生物学活性,而被广泛应用于食品领域中,但EGCG易被氧化,不稳定,限制了它在食品领域的应用。包装在食品领域中有着极其重要的作用,目前大多食品包装都是以塑料包装为主,但塑料性质稳定,难以降解对环境造成了巨大污染。可食膜以天然无害的大分子为基质制成,安全无毒,易降解,不会对环境造成污染,有优良的阻隔性,可有效的阻止食品与外界环境间物质的传递,保持食品风味,延长货架期。本研究主要以海藻酸钠(Sodium alginate,SA)、羧甲基纤维素(Carboxymethyl cellulose,CMC)为成膜基质,向其中加入EGCG、甘油等增塑剂,制备一种抗氧化可食膜,能有效提高EGCG的利用率,增强其包装高油脂类食品的稳定性,提高其包装性能。本文主要研究内容如下:1.SA-CMC-EGCG抗氧化可食膜的制备及结构性能表征。通过实验确定SA、CMC添加量后,制备不同含量EGCG抗氧化可食膜。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析,SA-CMC-EGCG抗氧化可食膜主要通过分子间、分子内的氢键和静电相互作用形成的,兼容性良好。扫描电镜(SEM)显示SA-CMC-EGCG抗氧化可食膜表面光滑连续,无孔洞和裂纹,结构致密;随着EGCG含量增加,SA-CMC-EGCG抗氧化可食膜表面相对较为粗糙。2.SA-CMC-EGCG抗氧化可食膜基本性质、EGCG从膜中释放的规律及其抗氧化性质的研究。所制备的SA-CMC-EGCG抗氧化可食膜的机械性能、阻光性、阻气性和抗氧化性能都要优于SA-CMC可食膜,且随着EGCG添加量增加,抗氧化可食膜的抗拉强度提高、断裂伸长率和透光率降低、阻氧性、阻水性和抗氧化性能也随之提高。当EGCG添加量为1.6 g/100 m L时,SA-CMC-1.6EGCG抗氧化可食膜的抗拉强度为10.78 MPa,断裂伸长率为11.20%,透光率为57.75%,氧气透过系数为5.22×10-11 cm~3·m/m~2·d·Pa,水蒸气透过系数为2.40×10-5 g·m/m~2·d·Pa,DPPH清除率为69.26%,ABTS清除率为98.62%。抗氧化可食膜中EGCG释放研究中,以95%乙醇脂肪模拟物作为释放体系,SA-CMC-1.6EGCG抗氧化可食膜的EGCG释放率达到31.21%,且持续释放,而SA-CMC-0.8EGCG抗氧化可食膜的EGCG释放率仅为4.26%。相对应的DPPH清除率也是SA-CMC-1.6EGCG更高。这些结果表明在SA-CMC可食膜中加入EGCG有一定的缓释作用,是一种有效的、环保的、延长食品保质期的可食包装材料。3.SA-CMC-EGCG抗氧化可食膜应用及贮藏稳定性的研究。本文主要将所制备的抗氧化可食膜应用于油脂和猪肉两种真实的食品体系中进行贮藏性能研究。在油脂贮藏应用实验中,采用SA-CMC-EGCG抗氧化可食膜制备成小袋,将葵花仁油封装于小袋中和葵花仁油不与SA-CMC-EGCG抗氧化可食膜接触的两种包装方式,研究葵花仁油随时间的过氧化值(POV)来评估油脂的抗氧化特性。结果表明,添加EGCG的抗氧化可食膜在两种包装方式里都对葵花仁油有良好的保护作用。在猪肉贮藏应用实验中,采用涂膜的方式,研究猪肉在4℃下,随时间的抗氧化稳定性(颜色、失水率、p H值、菌落总数、TBARS值、挥发性盐基氮和感官)来评估猪肉的贮藏时长。结果表明,添加EGCG的抗氧化可食膜可显著延长猪的货架期,与未涂膜的猪肉相比,涂膜SA-CMC-1.6EGCG的猪肉货架期可延长3天。这些结果表明,SA-CMC-EGCG抗氧化可食膜可代替传统塑料包装膜在食品保鲜,尤其是高脂食品保鲜中起到延长货架期的作用。
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