壳聚糖基复合膜的制备及其抗氧化性能的研究
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《壳聚糖-鳕鱼皮蛋白水解物复合膜的制备及其在猪肉保鲜的应用》一、引言随着食品工业的快速发展,食品保鲜技术日益受到人们的关注。
在众多保鲜方法中,利用天然生物材料制备的复合膜因其具有良好的生物相容性、无毒无害、可降解等优点,被广泛应用于食品保鲜领域。
本文旨在研究壳聚糖与鳕鱼皮蛋白水解物复合膜的制备工艺及其在猪肉保鲜中的应用效果。
二、壳聚糖-鳕鱼皮蛋白水解物复合膜的制备(一)原料选择本文选用的原料为壳聚糖和鳕鱼皮蛋白水解物。
壳聚糖是一种天然的生物高分子,具有良好的成膜性、抗菌性和生物相容性;鳕鱼皮蛋白水解物则富含多种氨基酸和活性肽,具有较高的营养价值和生物活性。
(二)制备工艺将壳聚糖与鳕鱼皮蛋白水解物按照一定比例混合,加入适量的溶剂,通过搅拌、溶解、流延、干燥等工艺步骤,制备得到壳聚糖-鳕鱼皮蛋白水解物复合膜。
在制备过程中,需控制好温度、湿度、搅拌速度等参数,以保证复合膜的质量。
三、复合膜的性能分析(一)物理性能通过测定复合膜的厚度、拉伸强度、断裂伸长率等指标,分析其物理性能。
结果表明,所制备的复合膜具有较好的拉伸强度和断裂伸长率,可满足食品包装的要求。
(二)化学性能通过测定复合膜的吸水性、透气性、抗菌性等指标,分析其化学性能。
结果表明,该复合膜具有良好的吸水性和透气性,且对某些细菌具有一定的抑制作用,有利于提高食品的保鲜效果。
四、猪肉保鲜应用(一)实验方法将制备好的壳聚糖-鳕鱼皮蛋白水解物复合膜应用于猪肉保鲜实验中,通过测定猪肉的重量损失率、TVB-N值(挥发性盐基氮)等指标,评估保鲜效果。
同时设置对照组,对比分析复合膜与无包装猪肉的保鲜效果。
(二)实验结果实验结果表明,使用壳聚糖-鳕鱼皮蛋白水解物复合膜包装的猪肉在保鲜过程中具有较低的重量损失率和TVB-N值。
与无包装猪肉相比,使用该复合膜包装的猪肉保鲜效果显著提高,可延长猪肉的保质期。
五、结论本文研究了壳聚糖-鳕鱼皮蛋白水解物复合膜的制备工艺及其在猪肉保鲜中的应用效果。
科学研究创Ag纳米线/壳聚糖柔性复合膜的合成与性能研究陈蓉蓉1,2张小娟1,2*张思源1,2潘禧凯1,2荆雨阳1,2施俊杰1,2季嘉豪1,2张紫涵1,2汪佳凝1,2(1.金陵科技学院材料工程学院江苏南京211169;2.南京市视光材料与技术重点实验室江苏南京211169)摘 要:本课题采用匀胶法,将Ag纳米线溶液涂覆在壳聚糖膜表面,烘干成纳米银线薄层,再于纳米银线薄层上生长一层壳聚糖膜,最终制备成三明治结构的柔性导电复合材料,用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、万能拉力机对其官能团、微观结构、力学性能进行表征。
结果表明,Ag纳米线柔性复合材料兼顾了柔韧性和优异的导电性,大大拓展了材料的应用范围。
关键词:A g纳米线壳聚糖膜柔性复合材料复合膜匀胶法柔性导电复合材料中图分类号:T P394文献标识码:A文章编号:1674-098X(2022)10(b)-0009-04Synthesis and Properties of Ag Nanowires/Chitosan FlexibleComposite MembraneCHEN Rongrong1,2ZHANG Xiaojuan1,2*ZHANG Siyuan1,2PAN Xikai1,2JING Yuyang1,2SHI Junjie1,2JI Jiahao1,2ZHANG Zihan1,2WANG Jianing1,2( 1.School of Materials Engineering, Jinling Institute of Technology, Nanjing, Jiangsu Province, 211169 China;2.Nanjing Key Laboratory of Optometry Materials and Technology, Nanjing, Jiangsu Province,211169 China )Abstract: In this paper, Ag nanowire solution is coated on the surface of chitosan film by the homogenization method, dried into a thin layer of silver nanowires, and then a layer of chitosan film is grown on the thin layer of silver nanowires. Finally, a flexible conductive composite material with sandwich structure was prepared. The func‐tional groups, microstructure and mechanical properties were characterized by FT-IR, SEM and universal tensile machine. The results show that Ag nanowire flexible composite materials take into account both flexibility and ex‐cellent conductivity, which greatly expands the application range of the material.Key Words: Ag nanowires; Chitosan membrane; Flexible composite materials; Composite membrane; Homogeni-zation method; Flexible conductive composite materials随着科技的发展与时代的进步,智能机械设备在人们的工作生活中占据着越来越重要的地位,然而,在抗弯曲、抗拉伸及灵敏度方面还不能达到大规模生产的要求。
包装工程第44卷第21期·152·PACKAGING ENGINEERING2023年11月壳聚糖-肉桂精油复合涂膜的制备及其对核桃贮藏品质的影响李保祥,马鑫,谢思旎,刘佳怡,王广媛,王俊彦,李统兵(新疆农业大学食品科学与药学学院,乌鲁木齐830052)摘要:目的研究壳聚糖(Chitosan,CS)浓度和肉桂精油(Cinnamon Essential Oil,CEO)添加量对复合膜性能(力学性能、透氧率、吸湿率、抗氧化性)的影响及最佳复合涂膜对核桃贮藏品质的作用效果。
方法采用不同质量分数(1%、1.5%、2%)的CS与不同质量分数(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%)的CEO制备复合涂膜,对涂膜的各项性能进行表征,采用最佳比例的复合涂膜处理核桃,测定核桃在贮藏期间的营养及氧化相关指标的变化。
结果质量分数为1.5%的CS和质量分数为0.3%的CEO制备的复合膜具备良好的机械与抗氧化性能,经过涂膜处理后的核桃相较于对照组和纯CS处理组能够有效保持核桃在贮藏期间含水量、可溶性蛋白、脂肪的含量及较高的过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性;同时抑制了核桃在贮藏期间酸价、丙二醛含量、多酚氧化酶(Polyphenol Oxidase,PPO)活性的增加。
结论添加CEO能够有效提升壳聚糖涂膜的性能,最佳比例制备的CS-CEO复合涂膜可以较好地保持核桃在贮藏期间的营养与抗氧化品质。
关键词:壳聚糖(CS);肉桂精油(CEO);性能表征;核桃;贮藏品质中图分类号:TS255.3 文献标识码:A 文章编号:1001-3563(2023)21-0152-09DOI:10.19554/ki.1001-3563.2023.21.019Preparation of Chitosan Cinnamon Essential Oil Composite Film and Its Effect onWalnut Storage QualityLI Bao-xiang, MA Xin, XIE Si-ni, LIU Jia-yi, WANG Guang-yuan, WANG Jun-yan, LI Tong-bing (College of Food Science and Pharmacy, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China)ABSTRACT: The work aims to investigate the effect of chitosan (CS) concentration and cinnamon essential oil (CEO) addition on the properties of composite films (mechanical properties, oxygen permeability, moisture absorption, resistance to oxidation) and the optimal effect of composite films on the storage quality of walnuts. This study adopted CS with different mass concentrations (1%, 1.5%, 2%) and CEO with different mass concentrations (0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4%) to prepare composite films. Various properties of the films were characterized. Walnuts were treated with the optimal ratio of composite films to determine the changes in nutritional and oxidative related indicators during storage. The results showed that the composite film prepared with 1.5% concentration of CS and 0.3% concentration of CEO had good mechanical properties and resistance to oxidation. Compared with the control and pure CS treatment, the walnut treated with the film could effectively maintain its water content, soluble protein, fat content, and high peroxidase (POD) activity during storage; At the same time, it inhibited the increase in acid value, malondialdehyde content, and polyphenol oxidase (PPO) activity of walnuts during storage. Therefore, adding CEO can effectively improve the properties of chitosan films,收稿日期:2023-04-18基金项目:2022年中央财政林草科技推广示范项目([2022]TG11);新疆农业大学校级大学生创新创业项目(dxscx2022344)第44卷第21期李保祥,等:壳聚糖-肉桂精油复合涂膜的制备及其对核桃贮藏品质的影响·153·and the CS-CEO composite film prepared in the optimal proportion can better maintain the nutritional and antioxidant quality of walnuts during storage.KEY WORDS: chitosan (CS); cinnamon essential oil (CEO); property characterization; walnut; storage quality新疆是我国最早种植核桃(Juglans regia L.)的地区,栽培历史悠久。
中国造纸学报Transactions of China Pulp and Paper34Vol.34,No.4,2019MgO纳米颗粒增强壳聚糖复合薄膜及其抗菌性能研究周子凡(佛山科学技术学院环境与化学工程学院,广东佛山,528000)摘要:采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/碳酸镁预聚物原位合成方法制备球形氧化镁(MgO)纳米颗粒,与壳聚糖复合制备壳聚糖/ MgO复合薄膜,研究其力学性能、热稳定性、阻隔性能及抗菌性能。
MgO纳米颗粒添加量为5wt%时,壳聚糖/MgO复合薄膜获得最佳的力学性能,拉伸应力及弹性模量分别较壳聚糖薄膜提高64%及50%。
傅里叶红外光谱(FT-IR)结果表明,壳聚糖/MgO复合薄膜力学性能的提升主要是由于壳聚糖的羟基和胺基与MgO形成了氢键。
此外,添加5wt%MgO纳米颗粒后,复合薄膜的氧气透过常数降低了约18%,该薄膜在12h内可使46%的大肠杆菌结构破坏或死亡,具有优异的抗菌效果。
关键词:壳聚糖;MgO纳米颗粒;抗菌材料中图分类号:TS727;TS762文献标识码:A DOI:10.11981/j.issn.1000-6842.2019.04.34纸产品的抗菌性对减弱细菌繁殖传播及提高产品品质具有重要意义[1]&目前抗菌技术在造纸行业应用主要为两方面:一是造纸生产过程中的纸浆杀菌防腐及涂料杀菌防腐,二是抗菌纸的生产⑷。
抗菌纸技术的发展对造纸工业具有重大意义&抗菌剂的添加方式影响抗菌纸的品质,目前抗菌剂的添加方式主要有3种:一是表面加工方法,如涂布、施胶、喷洒、浸渍等方式;二是湿部添加法,将具有抗菌效果的助剂直接加入纸浆中;三是纤维抄造法,即对造纸所用纤维素进行改性,以提高纸张抗菌效果&表面加工工艺简单、制作成本低、抗菌效果好,是目前制作抗菌纸的主要添加工艺;但表面加工方法制备的抗菌纸具有表面抗菌材料易脱落、粘接强度低、分散不均匀等缺陷,同时部分施胶剂、胶黏剂 本身对环境也有一定危害&因此必须要寻找一种环境友好型、高强度、抗菌效果强的抗菌剂,并将其与纸张通过表面加工方法复合以制备抗菌纸⑷&壳聚糖作为“环境威胁”材料替代品,具有独特的性质,如无毒、良好的生物相容性、生物降解性和抗菌特性(55)&但壳聚糖只能溶解于稀酸溶液中,且壳聚糖薄膜力学性能、热稳定性、水汽阻隔性能较差,极大限制了壳聚糖的广泛应用[7]&因此众多研究学者在壳聚糖领域进行了深入的研究,主要集中在2个研究方向:对壳聚糖进行官能团改性(8O0)以及通过添加纳米颗粒改变壳聚糖分子聚集形态以提高壳聚糖材料的力学、阻隔等性能[11]&氧化镁(MgO)纳米颗粒具有毒性低、耐热性高、环境友好、持久和广谱抗菌等优点,既可克服银系抗菌材料的高成本、易变色、稳定性差、生物毒性的缺点,也可弥补光催化型抗菌材料抗菌效率低和对紫外光依赖的不足,成为当前无机抗菌材料领域的研究热点⑼&研究表明,MgO纳米颗粒在总比表面积相同的条件下,随着晶粒尺寸的逐渐减小,其抗菌性能逐渐增加[12]o Kadib等[13]制备了高活性的纳米MgO,具有使水溶液中细菌即时失活的特性,表现出优异的水处理应用前景&此外,还有研究者通过对MgO进行掺杂改性以及与其他材料复合,提高材料的抗菌性能(9O0)&截至目前,还没有关于MgO纳米颗粒增强壳聚糖复合薄膜的系统研究&本课题研究了MgO纳米颗粒增强壳聚糖复合薄膜的力学性能、热稳定性、阻隔性能及抗菌性能&实验结果表明,壳聚糖和MgO纳米颗粒在适合配比下制备的复合薄膜具有抗菌性能,可应用于抗菌纸及其他领域&1实验1.1实验材料本课题选用印度HiMedia公司提供的壳聚糖薄片收稿日期:2019-09-10作者简介:周子凡,男,1978年生;博士,讲师;主要研究方向:纳米材料& E-mail:zzf0511@第34卷第4期MgO纳米颗粒增强壳聚糖复合薄膜及其抗菌性能研究35(脱乙酰化度75%、分子质量1.42X106);甲基丙烯酸甲酯(MMA,纯度99%)、过硫酸钠、氯化镁六水合物、无水碳酸钠、氢氧化钠和乙酸(分析纯),购自美国Sigma-Aldrich公司。
壳聚糖在食品保鲜中的研究应用进展壳聚糖是一种具有良好特性的碱性氨基多糖,其在食品工业被广泛开发和应用,食品保鲜一直以来都是食品领域研究的热点。
本文从壳聚糖物质出发,综述了壳聚糖对食品保鲜的作用机理和研究应用现状,以期为壳聚糖在食品中的进一步研究提供参考依据与思路。
食品由于其基本特性在长期自然贮存状态下易发生腐败变质现象。
食品腐败后理化性质和感官发生改变,致使食物本身营养价值降低,影响其口感与风味,引起卫生安全问题,造成食品浪费[1]。
其由腐败产生的一些致病性微生物还会在一定程度上对食用人群的身体健康造成损害。
延长食品保质期和保鲜期,延缓食品腐败、增加稳定性,保留食品最佳的可食用风味是食品工业领域一直以来的研究热点。
壳聚糖是一类具有良好特性的碱性氨基多糖,其来源广泛,而且具有安全无毒、生物相容性好、抗菌性强、易成膜等特点而被广泛应用于食品保鲜领域[2]。
本文就壳聚糖及其复合物在食品保鲜的应用及研究进展进行综述,重点阐述壳聚糖在食品保鲜中的作用机理、性能和应用,并对壳聚糖在食品保鲜的发展前景进行展望,为壳聚糖在食品工业中的进一步应用研究提供参考依据。
壳聚糖概述壳聚糖是自然界广泛存在的甲壳素物质脱乙酰化作用生成的多糖高分子物质,其化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖[3]。
壳聚糖是甲壳素脱N-乙酰基的产物,N-乙酰基脱去55%以上就可称之为壳聚糖,因此在特定的条件下,壳聚糖能发生多种理化反应,可生成各种具有不同性能的壳聚糖衍生物,从而扩大了壳聚糖的应用范围[4]。
壳聚糖这种天然高分子物质因其良好的生化特性与可加工性而被应用在食品、医药、化工等许多行业领域中并取得了重大进展[5]。
壳聚糖在食品中主要体现在对食品保鲜领域的研究应用,其保鲜食品原理主要是由于壳聚糖具有成膜性与抑菌性能,能够在食品表面形成阻隔性良好的透气薄膜,减缓食品的衰败变质,同时壳聚糖具有杀菌作用,壳聚糖与细菌细胞中带阴离子的细胞质发生絮凝作用产生抑菌效果,能够有效抑制微生物生长繁殖[6-8]。
《精氨酸化壳聚糖-ZnO复合材料的制备及其在食品保鲜膜中的应用》篇一一、引言随着人们对食品安全和品质的日益关注,食品保鲜技术得到了快速发展。
其中,食品保鲜膜作为一种有效的保鲜手段,其材料的选择和应用成为研究热点。
精氨酸化壳聚糖-ZnO复合材料因其具有良好的生物相容性、抗菌性能和保鲜效果,被广泛应用于食品保鲜膜的制备。
本文将介绍精氨酸化壳聚糖-ZnO复合材料的制备方法,并探讨其在食品保鲜膜中的应用。
二、精氨酸化壳聚糖-ZnO复合材料的制备1. 材料与设备制备精氨酸化壳聚糖-ZnO复合材料所需的主要材料包括壳聚糖、精氨酸、氧化锌(ZnO)等。
设备包括搅拌器、烘箱、研磨机等。
2. 制备方法(1)壳聚糖的精氨酸化改性:将壳聚糖与精氨酸按照一定比例混合,在适宜的温度和pH值条件下进行反应,得到精氨酸化壳聚糖。
(2)制备ZnO纳米粒子:采用化学法或物理法制备ZnO纳米粒子。
(3)复合材料的制备:将精氨酸化壳聚糖与ZnO纳米粒子按照一定比例混合,通过搅拌、研磨等方法制备精氨酸化壳聚糖-ZnO复合材料。
三、精氨酸化壳聚糖-ZnO复合材料在食品保鲜膜中的应用1. 抗菌性能精氨酸化壳聚糖-ZnO复合材料具有良好的抗菌性能,可以有效抑制食品中细菌、霉菌等微生物的生长繁殖,从而延长食品的保质期。
将该复合材料应用于食品保鲜膜中,可以有效地防止食品在储存过程中发生腐败、变质等现象。
2. 保鲜效果精氨酸化壳聚糖-ZnO复合材料具有优良的保鲜效果,可以保持食品的新鲜度和口感。
该复合材料可以降低食品的水分活度,减缓脂肪氧化,防止食品中维生素等营养成分的流失。
将该复合材料应用于食品保鲜膜中,可以有效延长食品的货架期,提高食品的品质和安全性。
3. 实际应用精氨酸化壳聚糖-ZnO复合材料在食品保鲜膜中的应用已经得到广泛的研究和应用。
例如,将该复合材料制备成具有良好透明度和机械强度的薄膜,用于包装肉类、蔬菜、水果等食品。
此外,该复合材料还可以与其他保鲜技术相结合,如气调包装、真空包装等,进一步提高食品的保鲜效果。
黑木耳多糖/壳聚糖可食性复合膜的制备及对鲜牛肉的保鲜效果秦丹丹,吴琼*,白洋,曹慧馨,刘梦林(长春大学食品科学与工程学院,吉林长春 130022)摘 要:为了开发具有优良保鲜效果的可食性复合膜,以黑木耳多糖(Auricularia auricular polysaccharide,AAP)和壳聚糖(chitosan,CS)为原料,通过测定复合膜理化指标、结构和抗氧化性,并将不同材料真空包装的冷鲜牛肉于4℃条件下贮藏10 d进行保鲜实验,研究不同AAP添加量对AAP/CS可食性复合膜理化性质和冷鲜牛肉保鲜效果的影响。
结果表明:AAP的添加可增加AAP/CS复合膜的厚度、密度、溶解度、溶胀度、抗拉强度和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率,并降低复合膜的水蒸气透过率和透明度;通过分析复合膜的傅里叶变换红外光谱,初步推测复合膜液中AAP和CS之间发生了相互作用。
与市售聚对苯二甲酸乙二酯/聚乙烯复合真空包装组及CS 膜包装组相比,AAP/CS复合膜包装组牛肉感官得分和pH值更高,菌落总数和硫代巴比妥酸反应物值更低。
因此,AAP/CS可食性复合膜有望在食品抑菌保鲜等方面发挥积极作用。
关键词:黑木耳多糖;壳聚糖;可食性膜;鲜牛肉保鲜Preparation of Auricularia auricular Polysaccharide/Chitosan Edible Composite Film and Its PreservativeEffect on Fresh BeefQIN Dandan, WU Qiong*, BAI Yang, CAO Huixin, LIU Menglin(College of Food Science and Engineering, Changchun University, Changchun 130022, China) Abstract:Auricularia auricular polysaccharide (AAP) and chitosan (CS) were used as raw materials for preparing an edible composite film with good preservative effect. The impact of different AAP contents on the physicochemical properties, structure, antioxidation of AAP/CS composite films was studied as well as the influence on the preservative effect of AAP/CS composite films on fresh beef during 10 days of storage at 4 ℃. The results showed that the addition of AAP could increase the thickness, density, solubility, swelling degree, tensile strength and 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging capacity, and reduce the water vapor transmission rate and transparency of the AAP/CS composite film. From the Fourier transform infrared spectrum of the AAP/CS composite film, it was tentatively deduced that there was an interaction between AAP and CS in the mixed solution. Compared to polyethylene terephthalate/polyethylene (PET/PE) vacuu m packaging and CS film packaging, the sensory score and pH of AAP/CS packaged beef meat samples were increased, and the total number of colonies and thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) value were decreased.Therefore, the AAP/CS edible composite film holds promise for food preservation.Keywords: Auricularia auricular polysaccharide; chitosan; edible composite film; preservation of fresh beefDOI:10.7506/spkx1002-6630-20200312-195中图分类号:TS206.4 文献标志码:A 文章编号:1002-6630(2021)05-0246-06引文格式:秦丹丹, 吴琼, 白洋, 等. 黑木耳多糖/壳聚糖可食性复合膜的制备及对鲜牛肉的保鲜效果[J]. 食品科学, 2021, 42(5): 246-251. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200312-195. 收稿日期:2020-03-12基金项目:吉林省科技发展计划项目(20190301066NY);吉林省教育厅计划项目(JJKH20200580KJ);长春大学科研培育项目(ZKQ201910);长春大学硕士研究生学术创新项目第一作者简介:秦丹丹(1994—)(ORCID: 0000-0002-1028-9720),女,硕士研究生,研究方向为天然产物与功能食品。
《壳聚糖-鳕鱼皮蛋白水解物复合膜的制备及其在猪肉保鲜的应用》一、引言随着生活品质的提高,人们对食品保鲜技术提出了更高的要求。
近年来,以壳聚糖和鳕鱼皮蛋白水解物为主要成分的复合膜因其在食品保鲜中的潜在应用受到了广泛关注。
该复合膜因其优良的生物相容性、抗菌性能以及在控制氧气和水蒸气渗透性等方面的独特特性,成为食品保鲜的理想选择。
本文旨在探讨壳聚糖-鳕鱼皮蛋白水解物复合膜的制备方法及其在猪肉保鲜中的应用效果。
二、壳聚糖-鳕鱼皮蛋白水解物复合膜的制备1. 材料与设备(1)材料:壳聚糖、鳕鱼皮蛋白水解物、去离子水等。
(2)设备:磁力搅拌器、成膜设备、烘干设备等。
2. 制备过程(1)将壳聚糖和鳕鱼皮蛋白水解物按一定比例混合,并加入适量去离子水进行磁力搅拌,直至混合均匀。
(2)将搅拌好的混合液通过成膜设备进行成膜,形成一定厚度的薄膜。
(3)将薄膜置于烘干设备中,进行干燥处理,以去除薄膜中的水分。
(4)最后,将干燥后的薄膜进行裁剪、包装,得到壳聚糖-鳕鱼皮蛋白水解物复合膜。
三、复合膜在猪肉保鲜中的应用1. 实验设计(1)选取新鲜猪肉作为实验对象,将其分为两组,一组为对照组,另一组为实验组。
(2)对实验组猪肉表面涂抹复合膜,对照组不作处理。
(3)将两组猪肉分别置于相同的环境条件下,观察其保鲜效果。
2. 实验结果与分析(1)通过对比两组猪肉的保鲜效果,发现涂抹了复合膜的猪肉在保鲜期、色泽、气味等方面均表现出明显的优势。
(2)壳聚糖-鳕鱼皮蛋白水解物复合膜具有良好的抗菌性能,能有效抑制猪肉表面细菌的生长,从而延长猪肉的保鲜期。
(3)此外,该复合膜还具有较好的氧气和水蒸气渗透性控制能力,能有效减少猪肉在储存过程中与外界环境的交换,从而保持猪肉的新鲜度。
四、结论本文成功制备了壳聚糖-鳕鱼皮蛋白水解物复合膜,并验证了其在猪肉保鲜中的应用效果。
实验结果表明,该复合膜具有良好的生物相容性、抗菌性能以及控制氧气和水蒸气渗透性的能力,能有效延长猪肉的保鲜期,保持其色泽、气味等品质。
鹅皮胶原蛋白/壳聚糖复合膜理化性质和保鲜效果阮一凡1,朱静静1,潘道东1,2,*,孙杨赢1,沈建良3(1.宁波大学浙江省动物蛋白食品精深加工技术重点实验室,浙江 宁波 315211;2.南京师范大学金陵女子学院食品科学与营养系,江苏 南京 210097;3.湖州展旺食品科技有限公司,浙江 湖州 313014)摘 要:为了研发由天然生物材料制成的安全、无毒且具有抗氧化效果的可食性复合膜,以鹅皮胶原蛋白和壳聚糖为原料,研究了30 g/L胶原蛋白溶液与30 g/L壳聚糖溶液以体积比分别为10∶0、8∶2、6∶4、4∶6、2∶8、0∶10制备的可食性复合膜理化性质和其对鸭肉保鲜方面的影响。
结果显示:在V(胶原蛋白)∶V(壳聚糖)=6∶4时,复合膜抗拉强度最大(36.05 MPa),且具备良好的水蒸气透过率、透光率和断裂伸长率;而以上述比例制备的复合膜对新鲜鸭肉进行涂膜处理发现,贮藏12 d后,V(胶原蛋白)∶V(壳聚糖)=6∶4组硫氏巴比妥酸值和挥发性盐基氮含量最低,分别为0.35 mg/kg和18.04 mg/100 g;V(胶原蛋白)∶V(壳聚糖)=4∶6组菌落总数最少,为4.75(lg(CFU/g)),且V(胶原蛋白)∶V(壳聚糖)=6∶4组次之,为5.49(lg(CFU/g))。
综上所述:以V(胶原蛋白)∶V(壳聚糖)=6∶4制备的复合膜具有较好的机械性能和保鲜效果,在食品保鲜中具有一定的应用潜力。
关键词:胶原蛋白;壳聚糖;复合膜;保鲜Physicochemical Properties of Goose Skin Collagen/Chitosan Composite Membrane and Its Potential for Food Preservation RUAN Yifan1, ZHU Jingjing1, PAN Daodong1,2,*, SUN Yangying1, SHEN Jianliang3(1. Key Laboratory of Animal Protein Food Deep Processing Technology of Zhejiang Province, Ningbo University, Ningbo 315211, China;2. Department of Food Science and Nutrition, Ginling College, Nanjing Normal University, Nanjing 210097, China;3. Huzhou Zhanwang Food Technology Co. Ltd., Huzhou 313014, China)Abstract: In order to develop a safe and non-toxic edible composite membrane with antioxidant properties made from natural biomaterials, edible composite membranes were prepared from mixtures of 30 g/L goose skin collagen (GSC) and 30 g/L chitosan (Ch) at volume ratios of 10:0, 8:2, 6:4, 4:6, 2:8, and 0:10, and their physicochemical properties was assessed, as well as their application for duck preservation. The results showed that the composite membrane with a 6:4 GSC to Ch ratio had the highest tensile strength (36.05 MPa) along with good water vapor permeability (WVP), light transmittance and elongation at break. Duck samples coated with this composite membrane showed the lowest thiobarbituric acid (TBA) value (0.35 mg/kg) and total volatile base nitrogen (TVB-N) content (18.04 mg/100 g) values after 12 days of storage. The total number of bacteria in duck samples coated with the composite membrane with a 4:6 GSC to Ch ratio was the lowest, only 4.75 (lg(CFU/g)), and the composite membrane with a 6:4 GSC to Ch ratio showed a higher value of 5.49 (lg(CFU/g)). In summary, the composite membrane with a GSC to Ch ratio of 6:4 has good mechanical properties and good potential in food preservation.Keywords: collagen; chitosan; composite membrane; preservationDOI:10.7506/spkx1002-6630-20171028-333中图分类号:TS251.55 文献标志码:A 文章编号:1002-6630(2019)01-0263-07引文格式:阮一凡, 朱静静, 潘道东, 等. 鹅皮胶原蛋白/壳聚糖复合膜理化性质和保鲜效果[J]. 食品科学, 2019, 40(1): 263-269.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20171028-333. RUAN Yifan, ZHU Jingjing, PAN Daodong, et al. Physicochemical properties of goose skin collagen/chitosan composite membrane and its potential for food preservation[J]. Food Science, 2019, 40(1): 263-269. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20171028-333. 收稿日期:2017-10-28基金项目:国家水禽产业技术体系岗位科学家基金项目(CARS-42-25)第一作者简介:阮一凡(1994—)(ORCID: 0000-0003-0741-7338),女,硕士研究生,研究方向为畜产品加工。
Hans Journal of Chemical Engineering and Technology 化学工程与技术, 2020, 10(2), 61-64 Published Online March 2020 in Hans. http://www.hanspub.org/journal/hjcet https://doi.org/10.12677/hjcet.2020.102009
文章引用: 赖谷仙, 戴日强. 壳聚糖基复合膜的制备及其抗氧化性能的研究[J]. 化学工程与技术, 2020, 10(2): 61-64. DOI: 10.12677/hjcet.2020.102009
Preparation of Chitosan Based Composite Membrane and Its Antioxidant Properties
Guxian Lai*#, Riqiang Dai Department of Chemical Engineering, Maoming Polytechnic, Maoming Guangdong
Received: Feb. 4th, 2020; accepted: Feb. 18th, 2020; published: Feb. 25th, 2020
Abstract In this paper, chitosan is used as matrix. Chitosan/tea composite membrane, chitosan/honeysuckle composite membrane and chitosan/tea/honeysuckle composite membrane were prepared by tape casting with tea and honeysuckle extracts as additives. The effects of tea and honeysuckle extracts on the antioxidant activities of chitosan based composite membranes were investigated. And the syner-gistic effect of tea and honeysuckle extracts on the antioxidant activity of chitosan composite mem-brane was investigated.
Keywords Chitosan, Tea Extract, Honeysuckle Extract, Antioxidant, Composite Membrane
壳聚糖基复合膜的制备及其抗氧化性能的研究 赖谷仙*#,戴日强 茂名职业技术学院化学工程系,广东 茂名
收稿日期:2020年2月4日;录用日期:2020年2月18日;发布日期:2020年2月25日
摘 要 本文以壳聚糖为基体,以茶叶和金银花提取物为添加剂,通过流延法制备了壳聚糖/茶叶复合膜、壳聚糖/金银花提取物复合膜以及壳聚糖/茶叶/金银花提取物三元复合膜。分别考察了茶叶和金银花提取物添加
量对壳聚糖基复合膜抗氧化活性的影响,以及茶叶和金银花提取物的协同作用对壳聚糖基复合膜抗氧化活性的影响。
*第一作者。
#通讯作者。 赖谷仙,戴日强 DOI: 10.12677/hjcet.2020.102009 62 化学工程与技术
关键词 壳聚糖,茶叶提取物,金银花提取物,抗氧化,复合膜
Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
1. 引言 壳聚糖是由甲壳类动物外壳中提取的甲壳素经过脱乙酰化得到的一种天然聚合物,具有良好的成膜性、生物可降解性、生物相容性和抗菌性等优良品质,因此受到了国内外学者的广泛关注[1]。用壳聚糖制成的涂层或薄膜既可以阻隔食品与空气中的气体交换,又可以防止食品中水分和营养物质的流失,能够有效延长食品的货架期。但是,壳聚糖不具有抗氧化活性,这限制了壳聚糖作为活性包装材料的应用范围。 茶叶中富含具有较强的抗氧化功能的茶多酚,是一种天然抗氧化剂。将茶叶提取物加入到壳聚糖中,制备出的壳聚糖/茶叶提取物复合膜具有抗氧化性活性,可应用于食品活性包装中。黄酮类物质是金银花中的主要活性成分之一,相关研究[2] [3]已表明,黄酮类化合物具有清除自由基、抗氧化、抗肿瘤、抗病毒、提高免疫力、改善血液循环、降血压、降血脂等多种生物活性。金银花提取物加入到壳聚糖中,制备出的壳聚/糖金银花提取物复合膜抗氧化和抗菌性得到改善,弥补了壳聚糖膜在抗氧化和抗菌方面的不足。茶叶提取物、金银花提取物都有一定的抗氧化性,因此也考查了茶叶和金银花提取物的协同作用对壳聚糖基复合膜抗氧化活性的影响,拓宽了壳聚糖膜作为食品活性包装的应用范围[4]。
2. 材料及方法 2.1. 实验试剂 乙醇(分析纯,长沙华君生物科技有限公司);壳聚糖(生化试剂,国药集团化学试剂有限公司);乙酸(分析纯,西胧化工);甘油(分析纯,北京化工厂);甲醇(分析纯,长沙华君生物科技有限公司);1,1-二苯基苦肼基自由基(DPPH) (分析纯,西格玛公司);HCl (分析纯,西胧化工)。 1000 mL 70%乙醇水溶液:在500 mL水中加入350 mL无水乙醇,摇匀即可。 比色皿清洗剂:1 mol/L HCl与无水乙醇以体积比1:2混匀。
2.2. 实验材料及预处理 绿茶(购于茂名市,500 g/10元),金银花(购于大参林药店)。以上材料干燥后粉碎,过60目筛,备用。在进行提取前各称取50 g粉末,置于500 mL烧杯中,加入200 mL 70%乙醇浸泡过夜。
2.3. 茶叶和金银花提取物 将浸泡过夜的茶叶和金银花置于70℃条件下,超声功率500 W条件下超声30 min,加入适量高岭土进行脱色,12,000 r/min离心15 min,取上清液备用。
2.4. 壳聚糖基复合膜的制备 将1.2 g壳聚糖加入到30 mL 2%的乙酸溶液中,同时加入0.36 g甘油,搅拌均匀后,置于水浴锅中加热至50℃,并持续搅拌30 min。把30 mL茶叶提取物水浴加热到50℃,并持续搅拌10 min。将制备赖谷仙,戴日强 DOI: 10.12677/hjcet.2020.102009 63 化学工程与技术
的壳聚糖溶液和茶叶提取物溶液混合,并在水浴锅中加热搅拌,同时补充加热过程中损失的水分。用超声波清洗机振荡,除去壳聚糖/茶叶复合膜膜液中的气泡,制得壳聚糖/茶叶复合膜膜液。取少许花生油涂抹在干燥的洁净薄板表面,取30 mL壳聚糖/茶叶复合膜膜液流延在洁净薄板上,静置15 min后,放入80℃~90℃烘箱中烘1 h。从烘箱中取出薄板,静置5 min后,用干净的镊子从膜角边缘将其夹起,置于75%乙醇的中浸泡1~2 min,取出后平铺在薄板上使其自然干燥,制得壳聚糖/茶叶复合膜。壳聚糖/金银花提取物复合膜的操作步骤同上。
2.5. 壳聚糖/茶叶/金银花提取物三元复合膜 壳聚糖/茶叶/金银花提取物三元复合膜的制备方法见2.3,只是将30 mL提取物换成茶叶和金银花的混合物,其中考察分配比茶叶:金银花分别为5:1、3:1、1:1、1:3、1:5。
2.6. 壳聚糖基复合膜的抗氧化性研究 壳聚糖复合膜的抗氧化性用自由基清除率来表征。测量参照展俊岭等[5]的方法,并略微改动。将10 mL浓度为10−3 mol/L的DPPH甲醇溶液与30 mL壳聚糖复合膜浸泡液混合。将混合液放入暗室反应,
然后用紫外分光光度计在517 nm处测定混合液的吸光度。每个样品做4次平行实验,结果取平均值。自由基清除率的计算公式如下: ()DPPHsDPPHDPPHAAA−=清除率
式中:ADPPH——在517 nm处DHHP甲醇溶液的吸光度;
As——在517 nm处壳聚糖复合膜浸泡液和甲醇溶混合液的吸光度。
3. 结果及分析 3.1. 壳聚糖基复合膜的抗氧化活性研究(见表1) 壳聚糖膜不具有抗氧化性,其DPPH的清除率为0,而在壳聚糖膜添加抗氧化性的物质后赋予其抗氧化的性能,加入茶叶提取物及金银花提取物后的复合膜的抗氧化性能见表1。
Table 1. Free radical scavenging rate of chitosan composite membrane 表1. 壳聚糖基复合膜的自由基清除率
复合膜的种类/次数 1 2 3 4 壳聚糖/茶叶复合膜 58.4% 58.7% 58.5% 58.6% 壳聚糖/金银花复合膜 40.3% 40.8% 40.5% 40.9%
Table 2. Free radical scavenging rate of chitosan/tea/honeysuckle extract ternary composite membrane 表2. 壳聚糖/茶叶/金银花提取物三元复合膜的自由基清除率
茶叶/金银花分配比/次数 1 2 3 4 5:1 62.3% 62.5% 62.8% 62.6% 3:1 50.3% 50.5% 50.6% 50.9% 1:1 45.6% 45.7% 45.1% 45.8% 1:3 40.6% 40.2% 40.5% 40.8% 1:5 39.4% 39.2% 39.6% 39.9%