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《武汉轻工大学》 2014年
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壳聚糖/乳清蛋白/纳米TiO_2复合膜对鲜切雷竹笋的保鲜应用

陈悦  
【摘要】:本试验采用十二烷基硫酸钠(SDS)和月桂酸钠(SL)分别改性纳米TiO2,通过沉降时间实验、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)优选出较佳改性剂,并优化其改性条件。将改性后的纳米TiO2与壳聚糖(CTS)、乳清分离蛋白(WPI)经1%的乙酸溶液共混制备壳聚糖/乳清蛋白/纳米TiO2复合膜(CWTF),分析CTS脱乙酰度和分子量,WPI、纳米TiO2含量及超声时间对CWTF的拉伸强度(TS)、断裂延伸率(E)和水蒸气透过率(WVP)的影响,优化制备工艺条件,在该工艺条件下制备CWTF。采用色度计、质构仪、拟杯子法和水分吸附等温线法测定CWTF的色差、机械性能、WVP和水分吸附性能,差示扫描量热仪(DSC)测定其热力学性质,X-射线衍射仪(XRD)、FTIR、SEM分析其二级结构和微观特性,探讨CWTF的成膜机理。将表面活性剂吐温20(TW20)、吐温60(TW60)、吐温80(TW80)、吐温85(TW85)分别添加到CWTF中,通过测定复合膜的机械性能、WVP并利用FTIR和SEM分析表面活性剂对CWTF性质的影响;将加有不同表面活性剂的CWTF涂膜液涂覆到鲜切雷竹笋上,测定其失重率,选择较合适的表面活性剂并优化其添加量。将添加和未添加表面活性剂的CWTF和CTS涂膜液应用于鲜切雷竹笋的保鲜试验,通过测定贮藏过程鲜切雷竹笋的失重率,苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)活力,木质素、丙二醛(MDA)、可溶性固形物含量,菌落总数及大肠菌群总数等,分析添加纳米TiO2及优选表面活性剂的CWTF的保鲜效果。具体结果如下: (1)沉降时间实验分析表明,SDS和SL改性后的纳米TiO2比未改性的纳米TiO2在丙酮中的分散性显著提高;FTIR分析结果表明SL与纳米TiO2的成键方式不同于SDS,具体表现于羟基数量的改变及新键的形成。SEM分析结果显示从纳米粒子的聚合程度来看,未改性的纳米TiO2>SDS改性的纳米TiO2>SL改性的纳米TiO2。SL改性纳米TiO2的过程中,在pH5、反应温度40℃、反应时间30min的条件下,纳米TiO2的分散性能最好,因此选择SL作为纳米TiO2的表面改性剂。 (2)制备CWTF的较佳工艺条件为:CTS的脱乙酰度90%、分子量30万,WPI质量分数0.75g/100mL、纳米TiO2质量分数0.01g/100mL、超声时间15min。 (3)与壳聚糖/乳清分离蛋白复合膜(CWF)及壳聚糖膜(CF)相比,CWTF的色差和亮度明显增高,透明度轻微下降,TS和E分别提高了11.51%、25.97%和12.01%、13.29%,WVP分别降低了7.60%、1.45%。水分吸附等温线试验结果显示CWTF的水分吸附能力最弱,抗水性能最强。XRD、FTIR、SEM及DSC结果表明CWTF比其他两种膜在分子水平上交联更紧密,膜整体上稳定性更好。 (4)添加表面活性剂后的CWTF表面光滑程度均有不同程度的劣变,按照膜的机械性能及透水性能等从优到劣的排序依次为CWTF、CWTF-TW20、CWTF-TW85、CWTF-TW80、CWTF-TW60。FTIR、SEM分析表明添加表面活性剂的CWTF网络结构的规整程度不同,可能是由于表面活性剂与CWTF分子的交联程度有差异。在贮藏鲜切雷竹笋的过程中,涂膜组的雷竹笋的失重率均低于未涂膜组,不同涂膜处理的雷竹笋的失重率与膜性质呈负相关。表面活性剂对CWTF的机械性能和透水性能均有破坏作用,其中TW20对CWTF的破坏作用最小,且浓度为0.1%时最适宜。 (5)与未涂膜组及CWF涂膜后的鲜切雷竹笋相比,CWTF涂覆后的鲜切雷竹笋在贮藏过程失重率、POD活力明显下降,木质素、MDA含量及PAL活力降低较明显,微生物生长速率也有较好的抑制作用,CWTF涂膜对鲜切雷竹笋有良好的保鲜效果,且这种效果优于CWF,表明添加纳米TiO2和TW20的CWTF可以延长鲜切雷竹笋的货架期,是一种良好的保鲜方法。
【学位授予单位】:武汉轻工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TS255.3

【参考文献】
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