【摘 要】
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为解决植物精油易挥发、亲水性差以及在食品包装膜制备、储存过程中快速迁移等问题,本研究通过反溶剂结合热处理制备玉米醇溶蛋白/果胶(Z/P)复合胶体颗粒,并利用高速均质乳化作用构建了封装肉桂精油的Pickering乳液(PEs)。PEs是由固体颗粒不可逆地吸附于油-水界面形成致密薄膜和三维网络结构以稳定乳液,相比于表面活性剂稳定的乳液,PEs安全无毒、稳定性强、制备成本低,具备良好的负载释放特性,近两
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为解决植物精油易挥发、亲水性差以及在食品包装膜制备、储存过程中快速迁移等问题,本研究通过反溶剂结合热处理制备玉米醇溶蛋白/果胶(Z/P)复合胶体颗粒,并利用高速均质乳化作用构建了封装肉桂精油的Pickering乳液(PEs)。PEs是由固体颗粒不可逆地吸附于油-水界面形成致密薄膜和三维网络结构以稳定乳液,相比于表面活性剂稳定的乳液,PEs安全无毒、稳定性强、制备成本低,具备良好的负载释放特性,近两年在食品、医药等领域受到极大关注。本文首先通过响应面优化处理得到具备良好稳定性、高包封效率的PEs,并将不同质量分数的PEs添加至壳聚糖溶液中制备活性复合膜,探究了Pickering乳液对壳聚糖基膜综合性能的影响。之后以制得的活性复合膜包覆冷鲜猪肉,同时探讨了活性复合膜液浸涂对冷鲜猪肉的保鲜效果。主要的研究结果如下:(1)通过单因素和响应面优化试验得到PEs制备的最佳工艺条件。采用主成分分析与隶属度分析法共同确定Pickering乳液分析指标的综合评分,当蛋白/果胶质量比为10:4、体系p H值为3、油相占比为50%时,综合评分最高,吸光度法测得PEs具有较高的包封率为82.14±4.86%。光学显微图片表明PEs液滴呈均匀的球形,粒径尺寸为15.69±0.17μm,粒径分布PSD为1.227±0.011,ζ-电位绝对值为30.75±1.63 m V表明其具备良好的稳定性。流变结果表明,PEs表现出剪切稀化特性,并且在较低的振荡频率范围能够形成较为稳定的三维网络结构,显示出典型的弱凝胶行为。同时制备的乳液具有良好的储藏稳定性和较强的离心稳定性,对温度、较宽的p H范围具有一定的稳定性。(2)将不同质量分数PEs添加至壳聚糖膜中,探究其对薄膜结构和性能的影响。红外光谱结果表明,肉桂精油PEs与膜基质之间没有形成共价键,即化合物之间存在氢键等物理键合作用。扫描电镜和超景深图像表明,适量PEs液滴的存在增加了薄膜的表面粗糙度,但不影响薄膜致密结构。当PEs添加量为1.5%(w/v)时,复合膜具备较好的力学性能和优异的抗氧化、抑菌活性,拉伸强度(TS)和断裂伸长率(EAB)分别为20.67±3.05 MPa、41.38±0.80%。DPPH自由基清除率为33.13±3.84%,对Escherichia coli、Staphylococcus aureus的抑制率分别为63.10±2.23%、67.96±1.33%。相比于传统乳液制备的薄膜,含PEs的薄膜在95%乙醇食品模拟液中表现出对肉桂精油的缓释作用。与此同时,薄膜在储存9天后维持了35.6~43.5%的精油保留率。(3)将PEs含量为1.5%(w/v)的复合薄膜及膜液用于冷鲜猪肉的保鲜。相比于对照组,由于薄膜具有一定的阻隔性能、抗菌活性,薄膜包覆组有效延缓了猪肉的腐败;含PEs的活性膜具有最优的保鲜效果,使肉样的贮藏时间延长至9天,各理化指标p H为5.7、挥发性盐基氮TVB-N为14.88 mg/100 g、菌落总数为5.89 log10CFU/g;经含PEs的膜液浸涂处理的肉样贮藏时间长达12天,各理化指标p H为5.19、TVB-N为15.93 mg/100 g、菌落总数为6.01 log10CFU/g。相比之下,经活性复合膜液浸涂的肉样贮存12天后,各项理化指标与薄膜包覆组贮存9天的指标相近,并远低于薄膜包覆组贮存12天的指标(p H为6.6、TVB-N为25.9 mg/100 g、菌落总数为6.01log10CFU/g),说明膜液浸涂的方式保鲜效果更好,这是由于制膜过程精油的挥发损失,以及膜基质对精油的缓慢释导致了薄膜不能较好的发挥抗菌活性;而涂膜处理则能够更快、更好地发挥Pickering乳液的抗菌活性。
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