关键词:
肉桂精油
皮克林乳液
聚乙烯醇复合膜
缓释
牛肉保鲜
摘要:
酱卤牛肉作为深受消费者喜爱的传统肉制品,在储存和流通过程中极易受微生物污染而发生腐败变质,缩短货架期并影响品质。活性包装即将活性化合物掺入食品包装以提高抗氧化和抗菌能力,从而有效地延长食品的保质期,在食品行业起着至关重要的作用。此外,可持续性对全球食品行业也至关重要,可生物降解的聚合物聚乙烯醇作为可持续材料可用于生产生物塑料以取代石油基食品包装。可生物降解的聚合物聚乙烯醇(PVA)作为可持续材料可用于生产生物塑料以取代石油基食品包装。Pickering乳液安全无毒、稳定性强、制备成本低,具备良好的负载释放特性,近两年在食品、医药等领域受到极大关注。为解决植物精油易挥发、亲水性差以及在食品包装膜制备、储存过程中快速迁移等问题,本研究通过反溶剂处理制备小麦蛋白/魔芋葡甘聚糖复合胶体颗粒,利用高速均质乳化作用构建封装肉桂精油的Pickering乳液。本论文聚焦于开发一种新型的负载肉桂精油Pickering乳液的聚乙烯醇复合膜,将其用于酱卤牛肉的保鲜,旨在提升酱卤牛肉的保鲜效果。
本论文首先利用小麦醇溶蛋白和魔芋葡甘聚糖制备胶体颗粒封装肉桂精油,成功制备出稳定的肉桂精油Pickering乳液,并对其性能进行表征。其次,以聚乙烯醇和淀粉共混为基材,将不同质量分数的乳液添加至聚乙烯醇淀粉溶液中复合,通过流延法制备出负载肉桂精油Pickering乳液的聚乙烯醇复合膜,对该复合膜的结构、性能特性进行表征,探究肉桂精油乳液的添加量对活性复合膜的影响。最后,将制备得到的复合膜应用到酱卤牛肉的保鲜包装上,深入探究其在酱卤牛肉保鲜中的应用效果。PE组和未添加乳液的复合膜作为对照组,测定负载肉桂精油的聚乙烯醇复合膜包装在酱卤牛肉贮藏期间菌落总数、抗氧化性以及理化性质如pH值、挥发性盐基氮、丙二醛含量等各项指标,探索复合膜对肉制品的保鲜效果,以期为肉制品保鲜提供一定的思路和方法。主要的研究结果如下:
(1)通过单因素试验得到负载肉桂精油Pickering制备的最佳工艺参数。当蛋白/多糖质量比为1:1时,体系pH值为4、油相含量为50%时,制备的乳液最好,具有良好的稳定性。在该条件下制备的乳液粒径尺寸为2.53 um,Zeta电位绝对值为32.43 m V。在不同储藏时间和不同pH条件下,稳定性较好,制备乳液的最适pH值范围在2~6。动态流变学结果表明,乳液黏度随剪切速率的增加而降低,具有剪切变稀的特性。结果表明制备的负载肉桂精油的Pickering乳液具有较好的稳定性,可用于后续实验。
(2)将不同质量分数的乳液添加至聚乙烯醇/淀粉中,探究其对薄膜结构和性能的影响。添加乳液的复合膜具有优良的机械性能,拉伸强度和断裂伸长率得到显著提升,当乳液添加量为1.5%时,断裂伸长率达到95.16±8.84%。随着乳液含量的添加,纯PVA/淀粉膜的亲水性得到改善,疏水性提高,水蒸汽透过率降低。乳液的添加还提高了复合膜对紫外线的阻隔能力。当乳液添加量为1.5%(w/v)时,复合膜具备较好的力学性能和优异的抗氧化、抑菌活性。因此,可将负载肉桂精油的乳液复合膜用于后续应用。
(3)将不同Pickering质量分数的复合薄膜用于酱卤牛肉的保鲜。相比于对照组,添加乳液的复合膜组有效延缓了酱卤牛肉的腐败,结果显示,负载肉桂精油的复合膜凭借肉桂精油的抗菌活性,有效抑制了微生物的生长繁殖,延缓了酱卤牛肉的脂质氧化。乳液添加量为1.5%的复合膜,在第12 d时TBARS值仅为0.64 mg/kg。在第15天时,乳液添加量为1.5%的复合膜TVB-N值仅为14.87 mg/100g。同时,在理化性质方面,能较好维持产品pH值、水分含量的稳定,抑制挥发性盐基氮上升,降低蛋白质分解程度。感官品质上,在整个贮藏期内,使酱卤牛肉保持相对鲜艳的色泽、维持其特有的风味。
综上所述,本研究制备的负载肉桂精油Pickering乳液的聚乙烯醇复合膜在酱卤牛肉中的保鲜为酱卤牛肉保鲜包装提供了新的有效途径,有望在食品工业中推广应用,对提升酱卤牛肉产品质量和延长货架期具有重要意义。