纳米TiO2/SPI复合物的制备和保鲜性能研究

论文摘要

大豆分离蛋白（Soy Protein Isolate,SPI）作为一种新型的可食性膜,其膜性能和食品保鲜应用方面的研究已有不少报道。单一的大豆分离蛋白在膜机械性能,抑菌性能和保鲜方面还存在许多需要改进的地方。纳米TiO2是目前研究最为活跃的无机纳米材料之一,具有无毒、抗菌并分解细菌、防紫外线、超亲水和超亲油等特性,尤其是其抑菌性能,近年来成为国内外研究的热点。本研究将纳米TiO2加入到大豆分离蛋白中,制成纳米TiO2/SPI复合物,对其膜性能和在食品保鲜中的应用进行了研究。本实验通过正交试验研究了不同成分配比和制备条件对纳米TiO2/SPI复合膜机械性能的影响,通过对照试验研究了纳米TiO2添加量对复合膜其他各种性能的影响。研究结果表明：使纳米TiO2/SPI复合膜机械性能达到优化的成分配比为：SPI浓度5%,纳米TiO2添加量0.05g,甘油浓度3%；优化制备条件为：调节pH值为9,80℃水浴30min,40℃下干燥成膜。同时,纳米TiO2的加入能够有效降低膜的水蒸气透过率和水溶性；减小膜的油脂渗透系数,增强膜的脂质阻隔能力；改善膜的透气性。其中,当纳米Ti02的加入量为0.05g时,复合膜的综合性能最佳。本实验研究了纳米TiO2/SPI复合物对草鱼贮藏过程中品质的影响。将鲜活草鱼剖杀清洗后切块,在纳米TiO2/SPI复合物溶液中浸泡5min后取出沥干,于4℃下贮藏。以感官品质、硬度、L值、失重率、pH值、TVB-N值、总酸度、硫化氢、细菌总数作为质量指标,测定草鱼在贮藏过程中的品质变化。结果表明：纳米TiO2/SPI复合物涂膜处理能够明显抑制细菌生长繁殖,到贮藏结束时,CK组细菌总数达7.6log10 CFU/g,而纳米TiO2/SPI复合物组仅为5.8log10 CFU/g,两组间存在显著差异（P<0.05）。同时,纳米TiO2/SPI复合物涂膜处理还能有效降低失重率和TVB-N值,减小硬度、PH值和总酸度的变化,抑制硫化氢产生,减缓感官品质的下降速度。本实验还研究了纳米TiO2/SPI复合物对鲜切胡萝卜的保鲜作用,将新鲜胡萝卜切块,在纳米TiO2/SPI复合物溶液中浸泡5min后取出沥干,于10℃下贮藏。以失重率、白度、硬度、乙烯释放率、总酚含量、PPO和POD活性、细菌总数作为质量指标,测定鲜切胡萝卜在贮藏过程中的品质变化。结果表明：纳米TiO2/SPI复合物涂膜处理能够有效减缓胡萝卜的白化现象,抑制细菌的生长。至贮藏第8d,CK组白度值高达36.6,而纳米TiO2/SPI复合物组仅为28.87,仍保有新鲜胡萝卜的色泽；CK组细菌总数达4.90log10 CFU/g,而纳米TiO2/SPI复合物组仅为3.80log10 CFU/g,两组间存在显著差异（P<0.05）。同时,纳米TiO2/SPI复合物涂膜处理还能有效减少水分的散失,抑制乙烯、总酚的产生和PPO、POD活性的增强。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 可食性膜的研究现状
• 1.1.1 可食性膜及其特点
• 1.1.2 可食性膜的成膜机理
• 1.1.3 可食性膜的分类及特性
• 1.1.3.1 多糖类可食性膜
• 1.1.3.2 蛋白质类可食性膜
• 1.1.3.3 脂类可食性膜
• 1.1.3.4 复合膜
• 1.1.4 可食性膜在食品工业中的应用
• 1.1.4.1 在果蔬保鲜中的应用
• 1.1.4.2 在肉制品保鲜中应用
• 1.1.4.3 在焙烤制品中的应用
• 1.1.4.4 在糖果工业中的应用
• 1.2 大豆分离蛋白膜的研究进展
• 1.2.1 大豆蛋白及其分类
• 1.2.1.1 大豆蛋白的营养及功能
• 1.2.1.2 大豆蛋白的分类
• 1.2.2 SPI膜的成膜机理和制备工艺
• 1.2.2.1 成膜机理
• 1.2.2.2 制备工艺
• 1.2.3 SPI膜的特性及影响因素
• 1.2.3.1 膜的特性
• 1.2.3.2 影响因素
• 1.3 纳米技术在食品保鲜中的应用
• 1.3.1 纳米技术
• 1.3.2 纳米粒子的特性
• 1.3.2.1 表面效应
• 1.3.2.2 体积效应
• 1.3.2.3 尺寸效应
• 1.3.2.4 其它性质
• 1.3.3 纳米技术在食品保鲜中的应用
• 1.3.3.1 利用纳米粒子作为抗菌剂
• 1.3.3.2 利用纳米材料作为保鲜包装
• 1.3.4 纳米技术的安全性研究
• 2的特性及研究现状'>1.4 纳米TiO₂的特性及研究现状
• 1.4.1 前言
• 2的特性'>1.4.2 纳米TiO₂的特性
• 1.4.2.1 光催化性
• 1.4.2.2 自洁功能
• 1.4.2.3 紫外线吸收性
• 2的应用'>1.4.3 纳米TiO₂的应用
• 1.4.3.1 在环保领域的应用
• 1.4.3.2 在果蔬保鲜中的应用
• 1.5 研究背景与意义
• 1.6 研究内容
• 2/SPI复合物的制备'>第二章 纳米TiO₂/SPI复合物的制备
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 试验材料
• 2.2.2 试验方法
• 2、甘油添加量对膜机械性能的影响'>2.2.2.1 SPI、纳米TiO₂、甘油添加量对膜机械性能的影响
• 2.2.2.2 制备条件对膜机械性能的影响
• 2添加量对膜各种性能的影响'>2.2.2.3 纳米TiO₂添加量对膜各种性能的影响
• 2/SPI复合膜的性能表征'>2.2.3 纳米TiO₂/SPI复合膜的性能表征
• 2.2.3.1 膜厚度的测定
• 2.2.3.2 机械性能
• 2.2.3.3 水蒸气透过率
• 2.2.3.4 脂质阻隔能力的测定
• 2.2.3.5 透气性的测定
• 2.2.3.6 水溶性的测定
• 2.2.4 数据处理
• 2.3 结果与分析
• 2、甘油添加量对膜机械性能的影响'>2.3.1 SPI、纳米TiO₂、甘油添加量对膜机械性能的影响
• 2.3.1.1 以TS为评价指标的正交试验分析
• 2.3.1.2 以EB为评价指标的正交试验分析
• 2.3.1.3 复合膜综合性能评价
• 2.3.2 制备条件对膜机械性能的影响
• 2.3.2.1 以TS为评价指标的正交试验分析
• 2.3.2.2 以EB为评价指标的正交试验分析
• 2.3.2.3 复合膜综合性能评价
• 2添加量对膜各种性能的影响'>2.3.3 纳米TiO₂添加量对膜各种性能的影响
• 2对复合膜水蒸气透过率、水溶性和脂质阻隔能力的影响'>2.3.3.1 纳米TiO₂对复合膜水蒸气透过率、水溶性和脂质阻隔能力的影响
• 2对复合膜透气性的影响'>2.3.3.2 纳米TiO₂对复合膜透气性的影响
• 2对复合膜综合性能的影响'>2.3.3.3 纳米TiO₂对复合膜综合性能的影响
• 2.4 结论
• 2/SPI复合物对草鱼的保鲜作用'>第三章 纳米TiO₂/SPI复合物对草鱼的保鲜作用
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 试验材料
• 3.2.2 涂膜溶液的配制
• 3.2.3 样品处理
• 3.2.4 测定方法
• 3.2.4.1 感官评定
• 3.2.4.2 硬度
• 3.2.4.3 L值
• 3.2.4.4 失重率
• 3.2.4.5 PH值
• 3.2.4.6 TVB-N
• 3.2.4.7 总酸度的测定
• 3.2.4.8 硫化氢的测定
• 3.2.4.9 细菌总数的测定
• 3.2.5 数据处理
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 感官品质
• 3.3.2 硬度
• 3.3.3 L值
• 3.3.4 失重率
• 3.3.5 pH
• 3.3.6 TVB-N
• 3.3.7 总酸度
• 3.3.8 硫化氢
• 3.3.9 细菌总数测定
• 3.4 讨论
• 3.4.1 细菌总数与pH值、TVB-N、硫化氢含量的关系
• 3.4.2 感官品质与硬度、L值、失重率之间的关系
• 3.5 结论
• 2/SPI复合物对鲜切胡萝卜的保鲜作用'>第四章 纳米TiO₂/SPI复合物对鲜切胡萝卜的保鲜作用
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 试验材料
• 4.2.2 涂膜溶液的配制
• 4.2.3 样品处理
• 4.2.4 测定方法
• 4.2.4.1 失重率
• 4.2.4.2 白度（WI）
• 4.2.4.3 硬度
• 4.2.4.4 乙烯释放率
• 4.2.4.5 总酚含量
• 4.2.4.6 多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶活性（POD）的测定
• 4.2.4.7 细菌总数的测定
• 4.2.5 数据处理
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 失重率
• 4.3.2 白度（WI）
• 4.3.3 硬度
• 4.3.4 乙烯释放率
• 4.3.5 总酚含量的变化
• 4.3.6 PPO活性的变化
• 4.3.7 POD活性的变化
• 4.3.8 细菌总数测定
• 4.4 讨论
• 4.4.1 鲜切果蔬的生理生化变化
• 4.4.1.1 酶促褐变
• 4.4.1.2 伤乙烯的产生
• 4.4.1.3 呼吸作用加强
• 4.4.1.4 失水、软化
• 4.4.1.5 微生物侵染
• 4.4.2 切分对胡萝卜品质的影响
• 2/SPI复合物对鲜切胡萝卜品质的影响'>4.4.3 纳米TiO₂/SPI复合物对鲜切胡萝卜品质的影响
• 4.5 总结
• 第五章 研究总论与展望
• 参考文献
• 作者简历