纖維素硫酸酯基可食性抗菌復(fù)合膜研究.pdf

1、可食性抗菌膜是將抗菌因子加入到可食膜基質(zhì)(如蛋白質(zhì)、多糖、脂類等)中,通過流延或涂布等方法制備成的一種功能性可食膜,其在食品保藏方面具有重要研究意義。纖維素硫酸酯是葡萄糖單元中一個或多個羥基被硫酸根取代的一種纖維素磺化衍生物,具有親水性強(qiáng)、生物相容性好和成膜性能優(yōu)異等特性,其在可食性膜應(yīng)用中極具有研究價值。本文對纖維素硫酸酯(NaCS)非均相法制備工藝進(jìn)行了改進(jìn),并以NaCS為膜基材,分別以芥末精油(MO)和羅伊氏乳桿菌(L. reut

2、eri)發(fā)酵液為抗菌劑,成功制備了兩種新型的可食性抗菌膜。
　　首先,對NaCS的非均相法制備工藝進(jìn)行了改進(jìn)。新工藝中利用乙醇鈉同步完成洗滌和中和,然后再溶解,取代NaCS原制備工藝中的洗滌、溶解、中和三個步驟,對原工藝進(jìn)行改進(jìn)。產(chǎn)品的紅外、結(jié)晶度和熱重分析顯示,改進(jìn)工藝成功制得NaCS,工藝改進(jìn)前后產(chǎn)品質(zhì)量相近;新工藝產(chǎn)品的得率和取代度分別為81.83％和0.51,相比原工藝81.44%和0.48未發(fā)生顯著變化,但新工藝產(chǎn)品的溶

3、液動力粘度(2%,w/v)為925 mP.s,是原工藝625 mP.s的1.6倍,說明新工藝有效解決了產(chǎn)品制備過程中的水解問題。此外,本章還對產(chǎn)品的儲存穩(wěn)定性、酶降解性能和產(chǎn)品溶液的耐鹽性進(jìn)行了考察。
　　其次,制備了含MO的NaCS基復(fù)合膜,并對其性能進(jìn)行了研究。以NaCS為膜基材,MO為抗菌劑,β-環(huán)糊精(β-CD)為緩釋劑制得NaCS-β-CD-MO復(fù)合膜,并對該膜的抑菌性能、MO緩釋效果、機(jī)械性能和阻隔性能等進(jìn)行了測定。結(jié)

4、果顯示,制備的復(fù)合膜對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌和黑曲霉均有一定的抑制效果,其中對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑制效果較好;β-CD對MO具有顯著的保留和緩釋作用,在添加β-CD的復(fù)合膜中,其MO包含量最高為11 mg/g,是不加β-CD復(fù)合膜的1.6倍;復(fù)合膜具有機(jī)械強(qiáng)度高、柔韌性好、阻油和阻水蒸氣性能佳、透明度和親水性好等特性,增加 MO的含量可增加復(fù)合膜的斷裂伸長率、水蒸氣透過性和厚度,但膜的拉伸強(qiáng)度、楊氏模量、吸水率和

5、透明度降低。此外,對該膜進(jìn)行了掃描電子顯微鏡、傅里葉紅外光譜和結(jié)晶度分析,結(jié)果顯示復(fù)合膜中NaCS和β-CD之間出現(xiàn)相分離,但添加MO可促進(jìn)膜各組分間的相互融合。
　　最后,制備了含L. reuteri發(fā)酵液的NaCS基復(fù)合膜,并對其性能進(jìn)行了研究。對L. reuteri發(fā)酵液成分進(jìn)行了分析,并對復(fù)合膜的抑菌性能、機(jī)械性能、阻隔性能等進(jìn)行了測定。結(jié)果顯示,L. reuteri發(fā)酵液中的活菌、乳酸、甘油、乙酸等成分的濃度分別為(3.

6、85±0.05)×108 cfu/mL、11.67±0.02 g/L、7.14±0.08 g/L和15.05±0.03 g/L;制備的復(fù)合膜對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和黑曲霉均有顯著的抑制效果,其中對金黃色葡萄球菌的抑制效果最佳;復(fù)合膜具有機(jī)械強(qiáng)度高、柔韌性好、阻油和阻水蒸氣性能佳、透明和親水性好等特性,增加 L. reuteri發(fā)酵液的含量可增加復(fù)合膜的斷裂伸長率、水蒸氣透過性、吸水率和厚度,但會降低膜的拉伸強(qiáng)度、楊氏模量、透油率、透