纳米活性抑菌EVOH包装薄膜的性能及其对黑鱼保鲜包装的研究

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活性包装正随着社会经济的发展、大众消费方式的转变等逐步成为当今研究领域的重点性课题，尤其是天然改性剂（植物精油、天然提取物等）的运用更是成为研究领域的热点方向之一。这些天然成分安全、无刺激、稳定性高，并且大多数成分同时具备广谱抑菌性和抗氧化性。因此，通过添加天然的功能性成分制备出具有特定用途的包装材料，赋予了普通包装基材新型的多功能性，活性包装成为具有极具创造力与吸引力的新型包装形式。这些活性包装在为内容物提供基本的包装作用的同时发挥其特有的功能性，这对延长食品的货架期以及消费者的身体健康提供了可靠保证。
　　本研究中选用的包装材料的基材是乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH），然后以纳米蒙脱土（MMT）为改性剂，以香叶醇（Geraniol， Ger）、α-松油醇（α-terpineol， Ter）为活性抑菌剂进行探索研究。首先以94％（wt%）的EVOH树脂为包装薄膜基材，以6%（wt%）的Ger和6%（wt%）的Ter分别作为活性抑菌剂进行挤出、吹塑，获得活性抑菌EVOH包装薄膜EVOH/Ger和EVOH/Ter；其次以91%（wt%）EVOH树脂为包装薄膜基材，添加3%（wt%）的MMT纳米材料，先通过双螺杆挤出机进行二次造粒工艺研究后，再以6%（wt%）的Ger、6%（wt%）的Ter以及6%（wt%）Ger与Ter的混合物，即3%Ger+3%Ter，共混后经过挤出吹塑工艺得到纳米活性抑菌 EVOH包装薄膜，即EVOH/MMT/Ger、EVOH/MMT/Ter以及EVOH/MMT/Ger/Ter。之后对各个改性后薄膜材料进行基本性能测试，包括力学性能、光学性能、热稳定性、扫描电镜等以及对薄膜的抑菌性、抗氧化性进行检验。最后在冷藏（4±1）℃条件下考察制备出的抑菌性EVOH包装薄膜对黑鱼鱼肉保鲜包装效果的影响，主要研究结论如下：
　　（1）两种活性抑菌EVOH包装薄膜EVOH/Ger和EVOH/Ter与空白EVOH包装薄膜相比，在气体（O2）阻隔性、热稳定性等方面有了一定程度的提高。但改性后的EVOH包装薄膜其柔韧性有所升高、抗张强度有所下降且其对EVOH薄膜本身的水蒸气透过性未产生明显影响。另外，活性剂改性后的EVOH包装薄膜具有了一定的抑菌性，对大肠杆菌（ E.coil）、沙门氏菌（ S.enterica）以及单增李斯特菌（L.monocytogenes）均有明显的抑制作用，且样品膜EVOH/Ger的抑菌效力稍高于EVOH/Ter。由于Ger和Ter两种化合物本身化学结构的特点，同时使得改性 EVOH包装薄膜具有了明显的抗氧化性， EVOH/Ter的抗氧化效果要稍优于EVOH/Ger。另外，因活性抑菌剂添加后，膜材料本身的透明性稍有下降。
　　（2）研究结果表明纳米成分MMT、活性抑菌剂（Ger、Ter）成分均与EVOH树脂有良好的相融性，并能够缓解EVOH高温分解趋势。
　　首先添加了MMT后，不但增强了薄膜材料的机械性能，且使其柔韧性也有所增强；降低了水蒸气透过率性的同时增强了其氧气阻隔性。但另一方面，由于MMT材料本身的特点，造成纳米活性抑菌EVOH包装薄膜(EVOH/MMT/Ger, EVOH/MMT/Ter以及EVOH/MMT/Ger/Ter)透明度的下降。经MMT改性后，EVOH保鲜包装薄膜的抑菌性有所提高。如样品EVOH/MMT/Ger可抑制E.coil与L.monocytogenes的生长约3.84与5.49log，相比于样品 EVOH/Ger（3.2.4）对 E.coil与L.monocytogenes生长繁殖的抑菌效力分别高出约1.82与4.49log。另外，同时添加了3%Ger和3%Ter的样品薄膜同样表现出了明显的抑菌作用，可分别抑制E.coil、S.enterica与L.monocytogenes的生长约3.37、1.97以及3.66log。纳米活性EVOH薄膜借助于所添加的两种活性成分本身的结构特点，具有了一定了抗氧化性能且样品EVOH/MMT/Ger/Ter具有较强的协同抗氧化作用。
　　（3）以黑鱼鱼肉为保鲜研究对象，并以挥发性盐基氮（ total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量、菌落总数（Total viable count， TVC）、pH值、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）值、汁液流失率作为鲜度指标对制备出的改性EVOH保鲜包装薄膜的保鲜效果进行评价。经过对鱼肉样品的各个保鲜指标的测试及分析，反映出了改性EVOH保鲜膜具有较明显的保鲜效果。若以TVC指标（107 CFU/g）为可食用的标准并结合相关其他鲜度指标，则改性后的各个EVOH包装薄膜可有效延长鱼肉保质期约4～5天。纳米活性EVOH包装薄膜的保鲜效果要优于活性抑菌EVOH包装薄膜，且同时添加了Ter与Ger的活性包装薄膜其保鲜效果最佳。由此实验可知，两种活性抑菌剂可应用于鱼肉产品的保鲜，不仅天然提取、安全无毒且有明显防腐效果和延缓有机脂质成分快速氧化的作用，具有较大的市场应用价值。
　　（4）本论文研究虽具有一定的科学参考价值，但还存在一些不足之处，如改性后的EVOH薄膜其透明性有所下降且带有了天然活性抑菌成分的一点气味，可能会对某些被包装食品的原始味道产生些许的影响。

著录项

作者
王海丽;
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作者单位

上海海洋大学;

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授予单位上海海洋大学;
学科食品科学与工程
授予学位硕士
导师姓名杨福馨;
年度 2017
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类包装材料;特种结构材料;
关键词
改性膜; 抑菌包装; 纳米活性; 香叶醇; α-松油醇; 黑鱼;

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