近年来,由于塑料的使用造成的食品安全问题、环境问题和生物降解问题,生物基包装材料已获得广泛的关注。一些碳水化合物的聚合物,如淀粉、纤维素衍生物、壳聚糖等可生物降解和可食用的物质,应用于包装材料以延长食品保质期。此外,大量的研究也集中在从食品中提取的天然抗菌剂添加到包装材料中。酚类化合物是植物产生的的次生代谢产物,具有广泛的生理特性,如抗氧化、抗过敏、抗动脉硬化、抗炎、抗微生物、保护心脏和血管舒张等作用。我国是世界上最大的苹果种植和加工国。在苹果的种植过程中,疏花疏果环节对于苹果的生长至关重要,每年大概有100多万吨苹果幼果输出废弃于田间。苹果幼果中含有丰富的多酚类化合物,将苹果幼果多酚(YAP)用于生物基包装材料中可以有效地提高苹果幼果的利用率,既增强了生物基包装材料的生物功能,又增加了经济效益,还减少了环境污染。草鱼是一种普遍的的淡水鱼类,在中国每年收获约420万吨左右。但是我国的淡水鱼的保鲜加工发展相对落后。本研究用壳聚糖和YAP制备可食性膜,研究YAP壳聚糖复合膜的物理性质、机械性能、抗氧化性能和结构性能,并以草鱼为研究对象,探究了 YAP壳聚糖复合膜对草鱼的保鲜防腐作用,拟为YAP壳聚糖复合膜的实际应用提供了科学的理论依据。本研究包含的方法与结果如下:1.采用高效液相色谱法,检测出YAP占苹果幼果总酚的89.67%,其中绿原酸占大多数(30.49%),其次是表儿茶素(25.13%)和根皮苷(16.92%),此外还含有少量的原花青素B2槲皮苷、咖啡酸、金丝桃苷、槲皮素和芦丁。测定YAP的抗氧化性,抗氧化性较高。2.研究了添加了 0.25%、0.50%、0.75%、1.0%的YAP壳聚糖复合膜的物理性质、抗氧化性、抗菌性能和机械性能。结果表明,YAP的加入导致复合膜的厚度、密度、溶胀度、溶解度和透明度显著(p<0.05)增加,但是复合膜的含水量、水蒸气透过系数和机械性能显著(p<0.05)降低。YAP与壳聚糖很好地溶解在一起,并没有出现分层或者颗粒结构。随着YAP浓度的增加而显著(p<0.05)增加,复合膜的抗氧化性也显著提高。YAP的壳聚糖复合膜对细菌和霉菌有显著(p<0.05)的抑制作用,但是对酵母菌无显著地抑制作用。根据滤纸片的直径和菌丝生长的范围,YAP壳聚糖复合膜对细菌和霉菌的抑制顺序分别是大肠杆菌<金黄色葡萄球菌<李斯特氏菌,果生刺盘孢<葡萄座腔菌<链格孢菌。3.运用红外光谱分析方法、X射线分析方法、膜的热学性能分析方法、核磁共振分析方法和核磁共振的氢谱分析方法分析了 YAP壳聚糖复合膜的结构特征进一步证明多酚和壳聚糖的结合并不是共价键的形式结合。X射线分析结果显示随着YAP浓度的提高,特征结晶峰消失,衍射峰变成不定性状态。通过复合膜的DSC曲线可以看出随着YAP浓度的增加,热稳定性在逐渐下降。4.在冷藏条件下,将YAP壳聚糖复合膜应用到草鱼进行保鲜试验。测定了草鱼的pH值、TBA值、过氧化值和TVB-N值,结果显示,在冷藏条件下,复合膜对草鱼具有较好的保鲜作用,随着YAP浓度的增强保鲜作用越好,0.75%YAP浓度复合膜和1.0%YAP复合膜的效果没有显著性差异。5.在冷藏条件下,测定了空白草鱼、壳聚糖复合膜处理的草鱼、0.75%YAP复合膜处理的草鱼的质构、表面结构、色值的变化、蛋白质含量、氨基酸含量的变化,结果显示YAP壳聚糖复合膜可以显著(p<0.05)延缓草鱼质构特性的下降并通过抑制微生物的生长有效防止蛋白质的降解和氨基酸的分解,延缓草鱼的变质腐败。综上所述,YAP壳聚糖复合膜具有较好的抗氧化性能和抗菌性能,可以作为单独的包装材料,延长食品的保质期,提高食品的安全性和功能性,在食品领域中具有广泛的应用前景。
