壳聚糖/薄荷提取物复合膜的制备及性能研究

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本文采用新鲜薄荷为原料,使用蒸馏水进行提取,通过测定薄荷提取物中总酚和类黄酮的含量、DPPH清除率、铁的螯合能力和还原能力来研究薄荷提取物的抗氧化性,采用琼脂扩散纸片法,通过测定抑菌圈直径的大小,比较薄荷提取物对供试细菌、酵母菌和霉菌的抗菌作用。将壳聚糖与薄荷提取物溶液共混,制得壳聚糖/薄荷提取物复合膜,并对复合膜的溶剂种类、溶剂浓度、壳聚糖浓度、薄荷提取物含量和甘油含量进行单因素试验,考察其对复合膜的膜厚度、拉伸强度、断裂伸长率、水蒸汽透过率、不透明度、溶胀率和耐酸性等指标的影响,确定最佳工艺条件后以扫描电子显微镜进行表征。比较壳聚糖/薄荷提取物复合膜与薄荷提取物的抗氧化性,考察壳聚糖单一溶液与壳聚糖/薄荷提取物复合溶液对供试菌的抑菌效果。对冷却肉进行涂膜保鲜试验,测定细菌总数、挥发性盐基氮、汁液流失率、硫代巴比妥酸反应物值和pH值等指标,比较不同浓度壳聚糖复合涂膜冷却肉的保鲜效果。研究结果表明:1薄荷提取物存在一定的抗氧化性,且随着浓度的增加而增强,即与溶液浓度呈正相关性。薄荷提取物的总酚含量为19.38±2.81mg GAE/g DW,类黄酮含量为10.13±1.03mg GAE/g DW。在反应体系中,当浓度为50μg/mL时,薄荷提取物的DPPH清除率为78.07%,为同浓度BHT的94.41%,二者相当;当浓度为5mg/mL时,薄荷提取物的螯合能力为36.58%,仅为同浓度EDTA的51.14%,相对较弱;浓度1000μg/mL薄荷提取物的还原能力相当于376gg/mL Vc。薄荷提取物对供试菌均有一定抑制作用,未经稀释的提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、啤酒酵母、黑根霉和黑曲霉的抑菌圈平均直径分别为8.90mm、10.27mm、9.74mm、9.23mm、15.12mm、15.31mm和13.37mm。2试验得出壳聚糖/薄荷提取物复合膜的最佳制备工艺为:2%乙酸,1.5%壳聚糖,5%薄荷提取物,0.45%甘油,干燥温度50℃。此时,膜厚度0.0074mm,拉伸强度21.23kN/m,断裂伸长率8.71%,水蒸汽透过率13.71%,不透明度1.288,溶胀率55.12%,有良好的耐酸性。以扫描电子显微镜表征壳聚糖单一膜和壳聚糖/薄荷提取物复合膜的表面结构和内部结构,表明薄荷提取物在壳聚糖溶液中分散性较好。3壳聚糖/薄荷提取物复合膜的DPPH清除率和还原能力略高于薄荷提取物,且随着浓度的增加而增强,呈现一定的线性关系。在反应体系中,当浓度为50gg/mL时,复合膜的DPPH清除率为88.05%,相对薄荷提取物提高了9.98%(p<0.05)。在壳聚糖中添加薄荷提取物,提高了壳聚糖单一膜对于供试细菌、酵母菌和霉菌的抑菌率。对于大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、啤酒酵母、黑根霉和黑曲霉,抑菌率分别提高了6.50%、22.34%、16.84%、17.19%、36.49%、28.96%和30.81%。因此,在壳聚糖中添加薄荷提取物,增强复合膜的抗氧化性与抗菌性能。既能提高薄荷提取物的抗氧化活性,又能提高单一壳聚糖的抗菌性。4冷却肉进行涂膜保鲜试验表明,复合保鲜剂能有效的降低冷却肉的细菌总数、TVB-N值,控制样品pH值的上升,并且随着薄荷提取液浓度的增加,保鲜效果略有增强。与空白对照组相比,添加壳聚糖薄荷提取液复合保鲜剂的试验组可延长货架寿命6天左右,对冷却肉有良好的保鲜效果。
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