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明胶—壳聚糖可食性复合膜的制备与应用研究

李爱珍  
【摘要】: 可食性膜多以复合形式用两种或两种以上天然大分子物质为材料制成复合膜,具有良好的机械性能与阻隔性,用于食品包装,防止食品腐败变质,延长食品保藏期。 本文以明胶、壳聚糖为成膜原料,系统研究了明胶膜及其复合膜的成膜工艺、配方及其性能影响因素,从而制备出单一明胶膜及明胶-壳聚糖复合膜。分别采用拟杯子法、拉伸实验和比色法对复合膜的水蒸气透过系数(WVP)、抗拉强度及断裂伸长率和透光率进行了测试。使用正交及响应面法得到了明胶膜及明胶-壳聚糖复合膜的最佳工艺及配方。 首先,探讨了单一明胶膜的制备工艺,以明胶为成膜基质,甘油为增塑剂,转谷氨酰胺酶为交联剂,通过单因素和正交试验条件优化可食用膜配料,经过脱气、干燥、回软、揭膜等工序制备可食性明胶膜。结果显示,明胶浓度6%、甘油浓度3%、转谷氨酰胺酶加量0.3%、pH6.5,所得食用膜各项性能最优。 其次,探讨了明胶-壳聚糖复合膜的制备工艺,研究了将6%明胶、1.5%壳聚糖按一定的比例制备复合膜,研究了增塑剂甘油对复合膜的影响,结果表明,随着甘油用量的增加,膜的抗拉强度逐渐降低,断裂伸长率逐渐增大,水蒸气透过系数先降后升,膜的透光率变动不大。因此制备复合膜适宜的甘油用量为4%(w/w);研究了交联剂转谷氨酰胺酶对复合膜的影响,结果显示,当酶用量在0.3%(以干明胶计)时,膜的抗拉强度与断裂伸长率达到最优,其他各项性能也较好;还研究了pH等因素对复合膜的影响。以响应面实验设计分析法,得到适宜的配料为明胶6%(w/w),甘油用量3.26%,转谷氨酰胺酶用量0.40%,得到的复合膜抗拉强度22.8168,断裂伸长率167.166。该工艺不仅改善了可食膜一直以来存在的机械强度差的缺陷,由于加入了壳聚糖,还增强了食用膜的保鲜性能。 最后研究了明胶-壳聚糖可食性复合膜的保鲜效果,以6%明胶、1.5%壳聚糖按最佳配比制成保鲜剂,对鲜肉及鲜切葡萄进行涂膜保鲜,结果表明,涂膜处理对鲜肉与鲜切葡萄均起到了较好的保鲜效果,使鲜肉在4℃时20天内不发生变质,而鲜切葡萄在室温(30℃左右,夏季)第10天仍能保持新鲜状态。 本论研究结果不仅为可食性膜在食品和其它领域的应用提供重要参考数据,而且将明胶与壳聚糖复合后由转谷氨酰胺酶交联改性,丰富了复合可食性膜的研究理论,具有较大的理论意义和较高的实际应用价值。


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