含乳酸菌可食膜的制备及应用研究

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随着人们环保和食品安全意识的增强,可食膜具有可食性、绿色环保、营养价值高、阻隔性好、承载能力好和防止迁移等优点,已逐渐成为食品包装材料领域研究的热点。乳酸菌具有抑菌保鲜作用,但直接将乳酸菌添加到食品表面容易造成菌落总数超标。将乳酸菌包埋在可食膜中,可达到既发挥乳酸菌抑菌保鲜作用又避免其直接与食物接触造成菌落总数超标的目的。因此研究和制备含乳酸菌可食膜具有重要意义。本试验以海藻酸钠为成膜基材,羧甲基纤维素钠为改良剂,甘油为增塑剂,通过响应面试验优化出海藻酸钠-羧甲基纤维素钠可食膜作为乳酸乳球菌的载体,制备出具有抑菌保鲜作用的含乳酸菌可食膜,并将其应用到新鲜牛肉保鲜中。主要结论如下:(1)通过分析响应面三维效果图和等高线图,同时结合回归模型的数学分析可知,海藻酸钠-羧甲基纤维素钠可食膜原料的最优配比为:干物质添加量2.15g/100mL水,海藻酸钠与羧甲基纤维素钠的质量比为7.04,甘油添加量为35.60g/100g干物质。海藻酸钠-羧甲基纤维素钠可食膜抗拉强度实际值(29.56±0.62)MPa,伸长率实际值(26.45±1.34)%,WVP实际值(7.59±0.22)×10-11 g/m·s·Pa。抗拉强度、伸长率和WVP预测值与证明抗拉强度、伸长率和WVP与预测值基本吻合,说明预测模型与实际情况拟合较好。(2)以乳酸乳球菌菌体添加量为变量,通过对比含乳酸菌可食膜的机械性能、阻隔性能和色泽,确定菌体的最佳添加量为1.0 g/100g膜液。(3)测定烘膜过程中乳酸乳球菌活菌数变化,通过origin拟合,得到的拟合方程为:Y=7.54264+0.17765x-0.07456x2(R2=0.98993),经验证,该拟合方程可信。(4)傅立叶红外光谱结果表明,乳酸乳球菌菌体的加入并未对海藻酸钠-羧甲基纤维素钠可食膜化学基团造成影响,间接说明了海藻酸钠-羧甲基纤维素钠可食膜对乳酸乳球菌的包埋效果好。扫描电镜结果显示,海藻酸钠-羧甲基纤维素钠可食膜表面结果光滑,并没有出现裂缝,含乳酸菌可食膜中乳酸乳球菌以球形或者卵圆形出现,且被均匀的分散在可食膜中,没有出现聚集成团或者大片可食膜中无乳酸乳球菌分布的现象,说明乳酸乳球菌的添加工艺可行,方法可靠。(5)海藻酸钠-羧甲基纤维素钠可食膜和含乳酸菌可食膜均可减缓牛肉贮藏过程中感官评分、a*、b*值和质构特性的下降,减缓牛肉贮藏过程中TBARS、TVB-N和菌落总数的上升,后者效果更好。与空白组相比,含乳酸菌可食膜可延长牛肉货架期至少3天,保鲜效果好。PE保鲜膜保鲜作用效果欠佳,容易导致外源微生物污染引起牛肉腐败变质。
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