魔芋葡甘聚糖/壳聚糖可食性复配膜性质及其应用研究

论文摘要

随着人们健康意识以及环保理念的增强,人们对食品保鲜材料的要求越来越高。目前在果蔬保鲜中,应用的膜材料主要是塑料材质的膜,它会对人体的健康存在一定的威胁,另一方面,该种材料使用后不能自然降解,即对环境造成了严重的污染。随着科技的进步,研究人员也推出了可以自然降解的膜产品,但是其成本非常昂贵,很难被生产厂家和消费者所接受,不利于被推广应用。因此寻求一种既具有优良性能,又不会对人体健康产生威胁且能自然降解的包装材料已成为人们研究的焦点。近年来,由于多糖所形成的膜具有性能优良、易于自然降解和原料成本低廉等许多优点,被认为是塑料膜材料的最佳替代品。本研究选取魔芋葡甘聚糖(Konjac glucomannan,简称KGM)为主要材料,且选择具有良好的生物相容性和抑菌作用的壳聚糖((chitosan, CTS))为复配材料,研制魔芋葡甘聚糖/壳聚糖复配可食性保鲜膜,并选取膜的抗拉伸强度、膜的断裂伸长率、膜的阻氧性能以及膜的水蒸气透过率四个方面为考察指标,探讨了KGM/壳聚糖的配比、甘油用量、膜液的pH值、干燥温度以及干燥时间等因素对魔芋葡甘聚糖/壳聚糖复配膜的力学性能、阻氧性能以及阻湿性能等各种性能的影响,在此基础之上,进一步确定了复配膜成膜的最佳工艺条件;并且研究了该种保鲜复配膜在枇杷保鲜中的实际应用效果。本研究的结果如下:1、与未经过纯化处理的样品相比,纯化后的样品所形成的膜的各种性能都有所改善。膜的拉伸强度增大了2倍多,阻氧以及阻水等性能也得到了一定程度的改善。这主要是因为魔芋葡甘聚糖经过纯化处理后,使得KGM分子间的作用力加强,从而使得分子之间结合更加紧密,因此,其各种性能也有一定程度的提高。2、研究中发现KGM/壳聚糖的比例、KGM的量、甘油用量、膜液的pH、干燥的时间以及等条件对复配膜的力学性能以及其它性能都有显著的影响。通过对正交试验的结果进行分析,同时对制得膜的各种性能进行全面评价,最终确定了复配可食性膜的最佳工艺条件: KGM/壳聚糖配比为3:2、甘油添加量0.4mL、膜液的pH7.5、干燥时间为3h、干燥温度65℃。3、在验证KGM可食性复配膜对枇杷的保鲜效果的研究中发现经复配膜处理的枇杷,其各种生理生化活性在贮藏期间的都有所降低,说明复配膜的保鲜效果较佳。在贮藏期结束时,枇杷果实的失重明显降低,呼吸高峰的出现也有所延迟,总糖、总酸等营养物质的损失也控制在恰当的水平。在研究中还发现经过复配膜处理后枇杷果皮中各种酶的活性都有所降低,如PPO、SOD两种主要酶的活性均受到了较好的控制,从而控制了枇杷果实在贮藏期间的褐变程度,使得果实的品质得到了明显的改善,进而提高了其商业价值。复配膜不仅保鲜的效果要好于塑料保鲜薄膜,而且其具有可食性,即对人体还是环境都没有危害,因此,其具有广阔的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 可食性包装膜的研究进展
• 1.2.1 可食性包装膜的概述
• 1.2.2 可食性膜的应用
• 1.2.3 可食性膜的研究现状和发展趋势
• 1.3 魔芋葡甘聚糖可食性膜的研究进展
• 1.3.1 魔芋葡甘聚糖的概述
• 1.3.2 魔芋可食性膜复配膜的研究现状和发展趋势
• 1.4 枇杷保鲜的研究现状
• 1.4.1 低温保鲜的应用
• 1.4.2 气调保鲜的应用
• 1.4.3 涂膜保鲜技术的应用
• 1.5 本研究的背景、意义及研究的主要内容
• 1.5.1 立题背景
• 1.5.2 本研究的意义
• 1.5.3 本研究的内容
• 第二章 魔芋葡甘聚糖可食性复配膜的研制及其性能的研究
• 2.0 引言
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 主要原料与试剂
• 2.1.2 主要仪器与设备
• 2.1.3 实验方法
• 2.2 结果分析
• 2.2.1 魔芋精粉的纯化对膜性能的影响
• 2.2.2 魔芋葡甘聚糖用量对复配膜性能的影响
• 2.2.3 KGM/CTS 复配比例对复配膜性能的影响
• 2.2.4 甘油添加量对KGM 复配膜性能的影响
• 2.2.4.1 甘油量对复配膜拉伸强度的影响
• 2.2.4.2 甘油添加量对复配膜断裂伸长率的影响
• 2.2.4.3 甘油用量对复配膜阻氧性能的影响
• 2.2.4.4 甘油用量对复配膜水蒸气透过率的影响
• 2.2.5 干燥温度对复配膜性能的影响
• 2.2.6 不同pH 值对复配膜的影响
• 2.2.7 魔芋葡甘聚糖复配膜最佳工艺条件的确定
• 2.3 小结
• 第三章 魔芋葡甘聚糖可食性复配膜在枇杷保鲜中的应用研究
• 3.0 引言
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 重要原料与试剂
• 3.1.2 主要仪器与设备
• 3.1.3 试验方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 膜处理对果实腐烂率的影响
• 3.2.2 膜处理对失重率的影响
• 3.2.3 膜处理对果实呼吸强度的影响
• 3.2.4 膜处理对果实总酸含量的影响
• 3.2.5 膜处理对果实总糖含量的影响
• 3.2.6 膜处理对果实可溶性固形物含量
• 3.2.7 膜处理对果实抗坏血酸含量（VC）的影响
• 3.2.8 果皮中超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响
• 3.2.9 果皮中多酚氧化酶（PPO）酶活性的影响
• 3.3 讨论
• 第四章 结语与展望
• 4.1 本论文工作总结
• 4.1.1 魔芋葡甘聚糖分子可食性复配膜成膜工艺的研究
• 4.1.2 魔芋葡甘聚糖可食性复配膜在枇杷保鲜中的应用研究
• 4.2 问题与展望
• 参考文献
• 致谢