PE-壳聚糖双层保鲜膜的研制-答辩稿

PE-壳聚糖双层保鲜膜的研制,一、研究意义,近几年来，随着人们消费观念的转变，我国肉类消费发生了明显的结构性变化，呈现从冷冻肉-热鲜肉-冷却肉的发展过程。冷却肉的生产已经呈现出强劲的发展势头，但冷却肉的货架期一直是限制其发展的关键因素，如何延长冷却肉的保鲜期成了冷却肉加工业亟待解决的问题，采用合理有效的保鲜技术是保证高品质冷却肉不可缺少的重要环节。, 壳聚糖是一种具有良好的生物降解性、生物相容性、安全无毒性以及广谱抗菌性等特点的化合物。近些年来随着壳聚糖深入研究，其抗菌性引起了广泛的关注。用保鲜膜对肉类进行保鲜处理是人们常用的方法。本文将壳聚糖溶液涂在保鲜膜上，制成壳聚糖-PE双层保鲜膜，研究其对肉类保鲜的作用。,近年来化学合成保鲜剂对人们健康以及自然环境所带来的危害，越来越使人们感到困扰，因而科学工作者开始研究高效、无毒、无味的天然保鲜剂。,壳聚糖作为天然高分子膜材料，其制备工艺简单，无毒副作用，在食品和医药工业上有广泛的应用前景。壳聚糖膜还具有生物相容性和生物可降解性，不会造成环境污染，其降解产物在土壤中还能改善微生态环境。,二、理论基础,壳聚糖的抑菌原理 在酸性条件下，壳聚糖分子中的-NH2与细菌细胞壁所含的硅酸、磷酸脂等解离出的阴离子结合，结果使细菌的自由活动受阻，从而阻碍细菌的大量繁殖。 然后，壳聚糖进一步低分子化，通过细胞壁进入细菌的细胞内，使遗传因子从DNA到RNA的转变过程受阻，造成细菌无法繁殖。,三、实验部分,壳聚糖,溶解于醋酸水溶液,壳聚糖溶液,均质,在PE保鲜膜上倾倒膜液,干燥,甘油,抑菌性,壳聚糖-PE双层抑菌保鲜膜,猪肉贮藏试验（感官评定）,成型介质-有机玻璃板,匀浆机,PE保鲜膜,试验方法,取300ml蒸馏水，加入一定量的醋酸，搅拌3min后，加入定量的壳聚糖，使用磁力搅拌器搅拌40min，加入甘油和span，用匀浆机匀浆5分钟，所得溶液即为膜液。 将PE保鲜膜平铺在有机玻璃板上，尽量保证没有气泡，用有机玻璃边框压好四边，用夹子夹好，将制备好的膜液均匀涂在铺完保鲜膜的玻璃板上，大有机玻璃板涂70ml膜液，小有机玻璃板50ml膜液，在室温下干燥12小时左右，即得到壳聚糖-PE双层膜。,抑菌实验,将壳聚糖样品用0.1%的HAc溶解，浓度分别为0.5%、0.25%、0.1%、0.08%、0.05%、0.025%、0.01%、0.005%，用稀NaOH溶液调至pH为6.5。在平板上分别加入0.1ml菌液和0.1ml不同浓度的壳聚糖溶液，涂布均匀。空白为只加菌液而不加壳聚糖溶液。置于37恒温培养箱培养24小时，取出观察各个平板上的细菌生长情况，每种处理均作两个平行样以取其平均值。 抑菌率:=(N1N2)N1100 其中N1，N2分别为空白平板和涂有样品平板上的菌落数。,单因素试验与正交试验,醋酸浓度对成膜效果的影响；甘油浓度对弹性模量的影响；Span浓度对弹性模量的影响。通过单因素试验确定正交试验水平因素表1。 表 1,贮藏实验,选择最佳浓度配比涂在PE膜上然后干燥，将鲜肉均匀分为四组,其中三组分别包在A 、B 、C 三组涂膜液的双层膜中；另一组做空白对照,用普通保鲜膜包装好。包装好后于17 左右下保存。保存后，每天进行观察。 感官评定:分别对肉从组织，体表色泽和气味三方面进行综合评分，总分在9分和0分之间，六分以下表明样品已不可食用。 1,用视觉在自然光线下，观察肉的表面及脂肪色泽，有无污染附着物，用刀顺肌纤维方向切开，观察断面的颜色。 2，用嗅觉在常温下嗅其气味。 3，用食指按压肉表面，触感其硬度，指压凹陷恢复情况，表面干湿及是否发粘。,实验结论,抑菌实验结果浓度/% 大肠杆菌 金黄色葡萄球菌 0.5 50 99 0.25 10 96 0.1 5 40 0.05 0 10 0.025 0 0 对照组 0 0,抑菌效果,壳聚糖对金黄色葡萄球菌的抗菌作用更为显著，浓度为0.5%的壳聚糖即可显著抑制细菌生长，但是浓度在0.025%时不呈现对金黄色葡萄球菌的抗菌作用。而对大肠杆菌低浓度的壳聚糖溶液抗菌作用较弱，浓度在0.5%时对大肠杆菌的抑菌率为50%，而当浓度在0.05%及以下时不呈现抗菌作用。,壳聚糖浓度对成膜效果的影响,醋酸浓度对壳聚糖浓度的影响,甘油浓度对弹性模量的影响,甘油浓度在2.5%左右时，膜的弹性模量达到最大，但实验过程中发现，甘油浓度如果大于2.0%后，膜液粘稠度也显著增加，也会延长干燥时间，且涂膜与PE膜结合会产生分层现象。,span浓度对弹性模量的影响,当Span 40浓度在2.0%左右时，膜的弹性模量达到最大，为801.75MPa。添加1.5%的Span 40对膜液起的成膜效果最好，与PE膜结合十分紧密，添加2%以上浓度的Span40后，在匀浆后膜液中会出现白色的Span 40小颗粒，影响成膜效果。,表 2,正交试验表,表 3,注: F0. 05( 2， 9) = 4.26 ；F0. 01(2， 9) = 8.02,方差分析表明，影响弹性模量的主次关系为：Span40浓度壳聚糖浓度醋酸浓度甘油浓度。Span 40浓度对弹性模量的影响非常显著，醋酸浓度和壳聚糖浓度也有显著影响。根据正交试验表，最佳配方各浓度为：1.5%壳聚糖，0.6%醋酸，0.5%甘油，1%Span 40。,正交试验方差分析,表 4,室温下贮藏实验感官评定,表 5,冷藏下贮藏实验感官评定,四、实验结论,1,通过单因素实验可知对成膜效果影响较大的因素为壳聚糖浓度和span浓度，醋酸浓度和甘油浓度对其影响较小。 2.通过正交试验可知对弹性模量的影响：壳聚糖浓度甘油浓度Span40浓度醋酸浓度，并确定最佳配方为：1.5%壳聚糖，0.6%醋酸，0.5%甘油，1%Span 40。 3.通过PE-壳聚糖双层膜对新鲜猪肉的包装保鲜实验表明，PE-壳聚糖双层膜可有效的抑制了细菌的滋生，使其组织与色泽得到良好的保护，可延长货架期2-3天，最佳浓度配方为壳聚糖1.5%，醋酸0.6%，甘油0.5%，Span 40 1%，并且膜的抗拉伸度最大，,并且用其包装的肉，在两种贮藏条件下，感官均明显优于对照组。,致 谢 本文是在导师的亲切关怀和精心指导下完成的。本文从选题、立论到撰写的整个过程，得到了姜燕老师的悉心指导，并未该文参