高压均质法制备百香果皮基pH智能指示膜及其应用研究

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百香果皮作为食品加工副产物,果皮约占鲜果的50%~55%,其外果皮富含花青素,内果皮富含果胶和纤维,是制备p H智能指示膜的良好原料。采用高压均质技术处理百香果皮成膜液,可以通过剧烈的剪切力以及高速碰撞来减小物料粒径及显微结构,进而改善其各种性能。山梨醇其化学性质稳定,在薄膜的制备中常被用作增塑剂改善薄膜的脆性,提高薄膜的柔韧性及延展性。因此,本研究首先对百香果外果皮进行花青素提取,并优化提取工艺;其次结合高压均质技术并添加山梨醇来制备指示膜,优化最佳工艺参数;最后将薄膜应用于实时监测鱼肉的新鲜度。主要研究内容及结果如下:(1)利用百香果外果皮作为花青素来源,以乙醇为溶剂通过超声波辅助法提取花青素。研究料液比、超声时间、超声温度对百香果外果皮花色苷提取率的影响,采用单因素和正交试验确定最佳提取工艺参数。结果表明,百香果外果皮花青素的最佳提取工艺参数为:料液比为1:15、超声时间为60 min、超声温度为40℃,该工艺下提取的百香果外果皮花色苷提取率为0.489 mg/g。并探究了花青素溶液在不同p H条件下的颜色变化及紫外光谱,结果表明花青素溶液在不同p H条件下其颜色变化显著,故可将其用作p H指示剂。(2)采用山梨醇作为增塑剂并结合高压均质技术对百香果皮成膜液进行改性处理。探讨了均质压力、均质次数以及山梨醇质量分数对成膜液的显微结构及流变性能的影响以及对百香果皮基p H智能指示膜性能1 min氨气响应值(△E(NH3))、拉伸强度(TS)、断裂伸长率(EAB)、透光率(T)、水溶性(WS)等的影响。结合主成分分析和隶属度综合评价方法,以指示膜的综合评分作为评价的指标,通过正交试验优化制备工艺。当高压均质压力为40 MPa,均质次数为10次,山梨醇质量分数为0.6%时,得到的指示膜综合性能较优,此时对应的薄膜的△E(NH3)为35.23,TS为20.07MPa,EAB为16.11%,T为46.18%,WS为54.32%。(3)选用上述最佳工艺参数制备的指示膜应用于鱼肉新鲜度的监测。试验首先测定了在室温25℃贮藏条件下30 h内监测鱼肉新鲜度的指示膜的颜色变化及色差值,以及鱼肉在30 h内的挥发性盐基氮(TVB-N),菌落总数(TVC),p H值。结果表明,鱼肉TVB-N值在20 h超过了国标规定阈值(20 mg/100 g)而TVC值在15 h超过了阈值(7 lg CFU/g)。此外在15 h时指示膜的颜色达到变化拐点,ΔE值已高达16.03。指示膜的颜色达到拐点的时间与鱼肉的菌落总数达到阈值的时间大致相同,且薄膜色差值与鱼肉新鲜度指标有良好的相关性,表明指示膜在监测鱼肉等食品的新鲜度方面上具有潜在的应用价值。
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