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肉桂醛在壳聚糖复合活性包装膜中的释放及在鲜猪肉冷藏中的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-07-28
核心提示:活性包装正逐渐成为食品包装领域中的一个新兴焦点。活性包装除了可以延长食品的保质期外,还具有改善食品感官特性、防止食物营养成分损失等优点。壳聚糖(CS)是甲壳素在碱性介质中的脱乙酰化产物,其来源广,被公认为无毒、可降解的环境友好型包装材料。
   活性包装正逐渐成为食品包装领域中的一个新兴焦点。活性包装除了可以延长食品的保质期外,还具有改善食品感官特性、防止食物营养成分损失等优点。壳聚糖(CS)是甲壳素在碱性介质中的脱乙酰化产物,其来源广,被公认为无毒、可降解的环境友好型包装材料。肉桂醛(CIN)是天然植物肉桂树的次生代谢产物肉桂精油中的一种主要物质,对大部分微生物有抗菌作用。肉桂醛也有一定的挥发性,将其加入壳聚糖并设计成可控食品贮藏系统有着广泛的应用意义,因此研究其释放行为具有必要性。
 
  来自暨南大学食品科学与工程系的曾少甫、胡长鹰和广东省普通高校产品包装与物流重点实验室的匡衡峰等人主要利用气相色谱-质谱仪对复合膜中肉桂醛含量进行检测,对于复合膜中活性成分肉桂醛在聚合物基体壳聚糖中的释放影响因素进行分析,分别研究了不同温度、肉桂醛体积分数下肉桂醛向空气和向脂溶性食品模拟液异辛烷中的释放规律,并将其应用于新鲜猪肉的保鲜。
 
  1热重分析
 
  随温度的升高,添加了肉桂醛的复合膜在不同热降解阶段的质量损失都要少于纯壳聚糖膜,并且随肉桂醛体积分数的增加质量损失减少,说明肉桂醛的添加提高了各个组分物质的热降解温度,从而增强了复合膜的热稳定性。随温度升高,复合膜与纯壳聚糖膜的热降解经历阶段有所差异,且质量变化率也有所不同。
 
  2肉桂醛的初始含量分析
 
  经检测,0.5%、1.0%、1.5%和2.0%的肉桂醛-壳聚糖膜中肉桂醛的初始含量分别为(2.39±0.13)、(3.86±0.20)、(7.59±0.80)mg/kg和(18.93±1.78)mg/kg,不同肉桂醛体积分数实验组间差异显着。
 
  3温度对空气释放行为的影响
 
  温度对肉桂醛释放速度有着重要的影响。随着温度的升高,肉桂醛的释放量迅速增加,释放率增大。释放在第8天趋于平衡,40 ℃时的释放率显着大于25 ℃和4 ℃(P<0.05),其中40 ℃环境下释放率最高达59.22%,相比之下,25 ℃和4 ℃环境下释放率只能达到28.95%~32.09%。
 
  4肉桂醛体积分数对空气释放行为的影响
 
  肉桂醛释放率随着膜中肉桂醛体积分数的升高而降低,0.5%、1.0%、1.5%的复合膜的释放率大约平衡在84.45%~89.46%之间,而体积分数为2.0%的复合膜释放率明显小,在56.66%~59.22%之间。
 
  5异辛烷中释放行为的分析
 
  随温度的升高,复合膜中肉桂醛的释放率各有不同程度的增加。各体积分数复合膜释放率最大达81.76%,最终均不能达到100%。
 
  6TVB-N含量分析
 
  空白组的TVB-N含量迅速上升,到第5天变质。而与空白组相比,壳聚糖对肉中微生物生长起到了一定的抑制作用,而肉桂醛能更好地抑制腐败菌,抑制微生物分泌的蛋白酶和一些组织蛋白酶,从而减少了TVB-N的产生。从TVB-N含量看,相比于空白组,CS组和2.0% CIN-CS组保鲜时间分别延长了1 d和3 d。
 
  7pH值分析
 
  贮藏过程中空白组pH值均高于CS组和2.0% CIN-CS组(P<0.05)。空白组pH值上升较快,第5天时pH值已达到6.68,接近变质。CS组和2.0% CIN-CS组对猪肉腐败有一定的控制作用,猪肉的pH值分别在第6天和第8天达到变质。
 
  8细菌总数分析
 
  空白组的猪肉在第3天细菌总数超过4 (lg(CFU/g)),属于次鲜肉,第5天的细菌总数超过6 (lg(CFU/g)),已腐败变质。CS组中细菌的生长有一定程度的抑制,在第6天时细菌总数接近变质。2.0% CIN-CS组在第4天时仍处于新鲜肉范围内,第5~7天属次新鲜肉。
 
  9感官分析
 
  空白组颜色得分均显着低于CS组和2% CIN-CS组(P<0.05),在第6天达到不能接受的分数(感官评分为3.5)。对于2.0% CIN-CS组的猪肉,颜色评分在整个贮藏期内均可以接受,说明肉桂醛对于抑制微生物生长和脂质氧化有一定作用。
 
  各组的气味评分随贮藏时间的延长而减小,空白组的气味评分在第4天接近不可接受范围,在第8天,除了2.0% CIN-CS组外,其他两组都在不可接受范围,说明肉桂醛具有一定的抗菌以及抗氧化作用,抑制猪肉腐败酸臭味作用明显。
 
  空白组黏液形成多于其他两组(P<0.05),到第6天处于不可接受范围。其他两组的黏度在整个贮藏期都保持良好,这与真菌对肉桂醛的高敏感性有关。
 
  空白组的感官评价最低,而包裹复合膜的猪肉的感官品质整个贮藏期都可以被接受,复合膜对提高猪肉抗菌性以及抗氧化活性有一定作用,具有维持猪肉感官质量和延长保质期的作用。
 
  结  论
 
  肉桂醛的添加提高了壳聚糖膜的热稳定性;肉桂醛体积分数2.0%复合膜中肉桂醛的释放率随时间的延长和温度的升高而增大(40 ℃平衡时释放率达到59.22%);随着肉桂醛体积分数的增加,肉桂醛的释放率降低;肉桂醛在异辛烷中的释放率随复合膜中肉桂醛体积分数的增加而降低,随温度的升高而增加;应用于鲜猪肉保鲜时,2.0% CIN-CS组肉样的pH值、TVB-N含量和细菌总数显着低于CS组和空白组(P<0.05),并且感官特性优于后两组。2.0% CIN-CS组鲜猪肉在4 ℃条件下可贮藏7 d,相比于空白组延长了3 d。
 
 
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