纳米银涂膜液制备及其在海参低温干制品中的应用

论文摘要

海参,属棘皮动物门海参纲物种,含有多种生物活性物质,营养极为丰富。活海参离开海水几小时后就会在自溶酶的作用下自溶消失,因此运输和储存非常困难,市面上销售的都是一些经过各种方式加工的干海参。传统的海参加工方法都会使海参大部分营养物质损失,冻干可以保全海参丰富的营养成分和生物活性物质,因此被认为是目前最好的加工方法。但是冻干过程对微生物的杀灭作用不大,而且冷干产品吸水性强,因此低温干制品在贮藏过程中微生物容易超标。本研究先将海参纳米银涂膜,然后微波冻干,将海参微生物控制在安全范围之内,保证了海参低温干制品的微生物安全。本研究采用液相化学还原法,以次亚磷酸钠为还原剂,PVP为高分子保护剂,六偏磷酸钠为分散剂,通过控制反应条件,制备了分散性和稳定性良好的平均粒径在40～70nm的纳米银溶胶。在安全剂量范围内,使用纳米银水溶液直接涂膜,纳米银的杀菌效果并不明显,很难将微生物控制在安全范围之内。为将冻干海参微生物控制在安全范围之内,特制备纳米银淀粉膜。另外,为研究纳米银杀菌效果与海参腐败微生物种类的关系,特将海参变质时的优势菌种分离出来,将其与纳米银单独作用。浓度为0.044 mg/L的纳米银与海参变质时总菌及优势菌种作用,杀菌效果均在80 %左右。海参冻干产品微生物容易超标。海参经浓度为0.3 mg/L的纳米银淀粉膜溶液涂膜,然后微波冷冻干燥,在微波和纳米银联合作用下,海参中微生物的死亡率达到99.1 %左右。经无火焰原子吸收检测,纳米银淀粉膜涂膜海参中银含量为0.177 mg/kg,符合国内外相关食品标准。为确定海参的储藏条件,以及纳米银在贮藏期间对海参微生物的影响,本文测定了海参在不同温度下的吸附等温线,并模拟高温高湿环境,检测了高温高湿环境中海参微生物的变化情况。在环境湿度为92.31 %,温度为30℃的条件下储藏一个月,纳米银涂膜海参中微生物数量进一步减少,而对照组海参中微生物数量有一定程度的增加。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 海参研究进展
• 1.1.1 海参生物活性物质研究进展
• 1.1.2 海参加工的研究进展
• 1.2 纳米银研究进展
• 1.2.1 纳米银的性质
• 1.2.2 纳米银应用研究进展
• 1.2.3 纳米银安全性研究进展
• 1.2.4 纳米银制备方法研究进展
• 1.2.5 纳米银表征方法研究进展
• 1.3 立题意义
• 1.4 本课题主要内容
• 第二章 纳米银涂膜液制备及其杀菌效果研究
• 2.1 前言
• 2.2 材料与设备
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 主要试剂
• 2.2.3 仪器与设备
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 纳米银制备步骤
• 2.3.2 纳米银表征方法
• 2.3.3 不同因素对纳米银稳定性影响试验
• 2.3.4 优势菌种的分离纯化步骤
• 2.3.5 优势菌种基本生物学特征鉴定方法
• 2.3.6 纳米银作用时间的测定
• 2.3.7 纳米银与海参变质中微生物作用试验
• 2.3.8 纳米银淀粉膜制备
• 2.3.9 纳米银淀粉膜性质检测
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 超声波处理对纳米银粒度的影响
• 2.4.2 纳米银表征结果
• 2.4.3 不同因素对纳米银稳定性的影响
• 2.4.4 优势菌种分离纯化结果
• 2.4.5 优势菌种基本生物学特征
• 2.4.6 作用时间对杀菌效果的影响
• 2.4.7 纳米银与海参变质中微生物作用结果
• 2.4.8 成膜物质的选择
• 2.4.9 纳米银淀粉膜性质研究
• 2.5 结论
• 第三章 海参低温干制品纳米银涂膜杀菌研究
• 3.1 前言
• 3.2 材料与设备
• 3.2.1 试验原料
• 3.2.2 主要试剂
• 3.2.3 仪器与设备
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 纳米银淀粉涂膜对海参影响因素的测定
• 3.3.2 海参预处理
• 3.3.3 纳米银涂膜步骤
• 3.3.4 海参冷冻干燥试验
• 3.3.5 海参微波冷冻干燥试验
• 3.3.6 枯草芽孢杆菌接种试验
• 3.3.7 海参微生物检测
• 3.3.8 银含量检测
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 涂膜对海参加工过程及外观的影响
• 3.4.2 纳米银淀粉涂膜对冻干海参中细菌总数的影响
• 3.4.3 纳米银涂膜对微波冻干海参中微生物的影响
• 3.4.4 冻干和微波冻干中纳米银作用比较
• 3.4.5 纳米银浓度对微波冻干海参中细菌总数的影响
• 3.4.6 枯草芽孢杆菌接种试验结果
• 3.4.7 海参中银含量检测及安全剂量浓度确定
• 3.5 结论
• 第四章 涂膜低温干制海参贮藏特性研究
• 4.1 前言
• 4.2 材料与设备
• 4.2.1 试验材料
• 4.2.2 主要试剂
• 4.2.3 仪器与设备
• 4.3 试验方法
• 4.3.1 吸附等温线的测定方法
• 4.3.2 涂膜微波冻干海参破坏性试验
• 4.3.3 海参吸附平衡含水率的模拟与比较
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 涂膜微波冻干海参的等温吸附规律
• 4.4.2 涂膜微波冻干海参破坏性试验结果
• 4.4.3 海参吸附平衡含水率的模拟结果
• 4.5 结论
• 主要结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录1：作者在攻读硕士学位期间发表的论文
• 附录2：海参及其营养价值简介
• 附录3：纳米银粒径分布图
• 附录4：本课题所用主要设备装置图