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壳聚糖/牛蒡/明胶/甘油复合膜制备及其在蓝莓保鲜中的应用

方海峰  
【摘要】:本文以极难保鲜处理的黄金浆果蓝莓为研究对象,对涂膜保鲜及涂膜结合气调保鲜分别作了大量实验,研究不同保鲜处理方式的保鲜效果,为蓝莓采后保鲜及物流提供更多的理论基础,提高其鲜食市场份额并降低物流成本,也为其他果蔬保鲜的实际应用提供理论依据。(1)本文首先制备了壳聚糖单膜,并利用新型健康产品牛蒡液作为改性剂,对壳聚糖膜进行改性形成新的复合膜。利用SEM和FTIR对其进行了结构表征和光谱分析。发现牛蒡和壳聚糖的质量浓度分别为0.10g/ml和0.02g/ml时复合膜的相容性和结晶性较好,且接触角减小,亲水性提高。抗拉强度达到51.76Mpa,断裂伸长率也达到40%以上,水蒸气透过率最低为501mg·m/(h·m2·kPa),O2和CO2透过系数分别为0.11和0.38 nl · m/h · m2 · Pa,自由基清除率达到80%,抑菌率更是达到了100%。之后又利用甘油和明胶的对复合膜的进行性能优化,使复合膜满足浆果类产品对涂膜机械性能的要求,提出综合性能最优复合膜为壳聚糖浓度0.02g/mL、牛蒡浓度0.1g/mL、明胶浓度0.03g/mL、甘油体积分数0.5%。(2)常温下利用壳聚糖单膜,牛蒡及综合性能最优复合膜分别对蓝莓进行了保鲜试验,结果表明:壳聚糖单膜、牛蒡及其共混膜对蓝莓鲜果均有一定的保鲜作用。浓度为0.02~0.025的壳聚糖单膜以及质量浓度在0.08~0.10g/ml范围内的牛蒡保鲜效果较好,可使蓝莓储存期延长至10d,而复合膜可使蓝莓储存至12d,明显高于对照组7d。腐烂率、硬度、呼吸强度、花青素含量、丙二醛含量、可滴定酸含量、过氧化物霉活性及VC含量等均与对照组有极显著差异(P0.01)。根据实验结果和蓝莓失重率、可溶性固形物含量和花青素含量三大关键指标再次对复合保鲜液的配比进行优化,得出壳聚糖浓度0.02g/mL、牛蒡浓度0.08g/mL、明胶浓度0.03g/mL、甘油体积分数0.5%的保鲜成膜液能实现蓝莓的最佳保鲜效果。(3)常温下利用最佳保鲜液对蓝莓进行涂膜后再进行气调保鲜试验,通过对关键指标正交试验优化,得到气调包装的最佳气体组分为02:6%,CO2:10%,N2:84%。经测试蓝莓的各项生理指标得出:涂膜结合气调保鲜对蓝莓的保鲜效果更好,可有效抑制蓝莓后熟进程。储存期可延长至30d时,仍具有较好的鲜食价值和销售价值。从实验结果分析发现,涂膜保鲜技术与气调包装对蓝莓保鲜机理的侧重点不同,涂膜保鲜因其机械性能、抗氧化性及抑菌性对蓝莓果实表面强度及品质的影响较大。气调包装因对呼吸作用及水分蒸发的抑制可以降低部分营养物质的分解,而且由于气调包装使蓝莓果实处于合适的微环境中,水分及气体内外交换更为合理。因此,涂膜结合气调的复合保鲜方式优势互补可以提高蓝莓果实的储运和销售功能。(4)最后,选择6种不同保鲜方式对蓝莓进行物流模拟,测试不同时间物流结束时的TPA参数,并对物流结束后18d货架期内蓝莓的质构指标变化趋势进行了研究。发现在不同时间的模拟物流结束时,预冷+涂膜+MAP的蓝莓硬度、弹性、内聚性和咀嚼性都明显高于其它各组;在货架期间蓝莓的各项质构指标都呈微下降趋势,当货架期延长到18d时,TPA参数平均下降了20%,对照组已经失去销售价值,该保鲜效果是其他保鲜方法的两倍以上。因此在物流前选择预冷+涂膜+MAP的保鲜方式包装蓝莓,能够保证蓝莓的物流环节并使其货架销售期延长至18d。


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