静电喷涂(ES)由于具有节省物料、高效、连续运行等优点,在食品工业中逐渐受到关注。然而,ES的效率不仅受操作参数的影响,而且受物料固有性质的影响。壳聚糖是目前最受关注的天然涂膜包装原料之一,其良好的成膜性能与优异的抗菌能力使其成为食品保鲜的一大热点。本文系统研究了脱乙酰度(DD,81.0%,88.1%,95.2%)对壳聚糖膜液性质、ES成膜特性及成膜后对不同食品保鲜效果的影响,以期为ES壳聚糖膜在食品保鲜方面的应用提供一定理论依据。本文主要研究内容及结果如下:(1)通过表面张力、接触角、流变性能和电导率等衡量不同DD壳聚糖成膜溶液的性质。分别利用工业相机及光学显微镜系统采集壳聚糖膜液在ES过程中的喷射角与喷雾粒径,应用matlab软件进行分析,明确膜液性能与静电喷涂过程的关系。通过SEM、AFM与XRD分析ES成膜后的微观结构进而与宏观性能(包括机械性能、阻水性能、水溶性、水活度和抗菌性能)相对应,解释壳聚糖在ES过程中的成膜机理,并通过模糊综合评价法确定具有最优ES成膜效果的壳聚糖配方。结果表明,随着脱乙酰度和浓度的增加,膜液在玻璃板上的接触角和电导率增加,而表面张力与在聚苯乙烯的接触角下降。喷涂过程中膜液的喷射角度在10.5-15.9°范围内,液滴尺寸的平均中值直径在6.4-13.9μm范围内,表面张力与黏度是影响喷涂过程的主要因素。膜微观结构分析可以看到高DD的壳聚糖膜具有更致密的横截面,更粗糙的表面形态和更多亚稳态结晶相。因此,高DD膜具有更优良的阻水能力及机械性能,例如95.2%DD壳聚糖膜的水蒸汽渗透率值仅为81.0%DD壳聚糖膜的60%。此外,DD为88.1%的壳聚糖膜对大肠杆菌和单增李斯特菌具有最优的抗菌性能。通过模糊综合评价法得到浓度为1.2%、DD为88.1%的壳聚糖膜液性能最优。(2)采用浓度为1.2%,不同DD的壳聚糖对具有均一组成及外观形貌的马苏里拉奶酪进行ES后低温(4℃)保鲜。通过对奶酪理化性能(包括失重率、色泽、pH值、脂质过氧化值)、质构、霉菌含量、与感官品质等的评估,考察不同DD壳聚糖膜ES的效果。结果表明,脱乙酰度88.1%的壳聚糖膜在霉菌总数抑制上较对照组15%的改善,且对感官品质与过氧化值均有良好的保持效果。(3)采用浓度为1.2%,不同DD的壳聚糖对具有凹凸不平表观形貌的草莓进行ES后低温(4℃)保鲜。测定草莓贮藏过程中霉菌总数、失重率、pH值、可溶性固形物、硬度、类黄酮与超氧化物歧化酶的变化,研究不同DD的壳聚糖膜在草莓保鲜中的作用。而DD为88.1%的壳聚糖膜对草莓重量的保持、pH值、TSS值与硬度均有良好的保持作用;另外,对于草莓生化指标,DD为88.1%的壳聚糖膜处理组草莓丙二醛含量在贮藏到11天时仅达到3.28μmol/L,仅为对照组的76%。对于微生物指标,壳聚糖抗菌能力给霉菌生长带来了一定抑制效果,脱乙酰度为88.1%的壳聚糖膜在此实验中为最佳抑菌剂,其霉菌总数于贮藏11天时达到6.01 log CFU/g,较对照组霉菌总数有了约10%的下降。综上所述,DD带来的氨基浓度与分子作用力的变化对壳聚糖膜性质产生复合影响。综合考察成膜及保鲜效果,浓度1.2%、脱乙酰度88.1%为最优ES成膜配方,可成为一种安全、廉价、简单的食品保鲜方式。