壳聚糖-丁香酚乳液的制备表征及其对冷藏期间带鱼的保鲜作用研究

发布时间：2020-06-29 08:52

【摘要】：本论文利用壳聚糖对丁香酚进行包埋,制备壳聚糖-丁香酚乳液,作为一种天然的食品保鲜材料。本文系统研究了 Tween20含量、壳聚糖-丁香酚质量比,及超声功率、超声时间对壳聚糖-丁香酚乳液形成的影响,优化制品条件以期获得最优贮藏稳定性及热稳定性的壳聚糖-丁香酚乳液;并将最佳制备条件下壳聚糖-丁香酚乳液进行冷冻干燥,对壳聚糖-丁香酚颗粒的形态大小、结构晶型、热稳定性、抗氧化性、抗菌性及缓释进行研究分析;以带鱼(Trichiurus Lepturus)为研究对象,进行壳聚糖-丁香酚纳米制剂的保鲜效果研究,通过测定一系列物理、化学及微生物指标,并结合感官评分,探究其对冷藏期间带鱼鱼肉品质特性的影响;借助蛋白质组学技术,进行差异蛋白质组学分析,从蛋白质变性降解出发,进一步探究壳聚糖-丁香酚乳液延长冷藏带鱼货架期的主要原因,初步揭示保鲜机理,为壳聚糖-丁香酚乳液作为一种天然的食品保鲜材料在渔业产品中的推广应用提供可靠的理论基础。主要研究结果如下:1、根据壳聚糖-丁香酚乳液的粒径及丁香酚包埋率,确定其最佳制备条件为:Tween20含量0.36g,糖酚比1:1,超声功率450W,超声时间6min,此时,壳聚糖-丁香酚乳液的粒径为432.3nm,包埋率为11.61%。壳聚糖-丁香酚乳液表现出优异的贮藏稳定性及热稳定性。2、扫描电镜(SEM)证实了壳聚糖-丁香酚纳米颗粒的形成(100 nm),且呈规则球状,分布均匀。通过X-射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)分析壳聚糖-丁香酚纳米颗粒的结构,结合热重(TG)和微商热重(DTG)进一步验证丁香酚被成功包埋,且其热稳定性得到显著提高。在DPPH自由基清除率、三价铁还原力、羟基自由基清除率、超氧阴离子自由基清除率及总抗氧化能力(FRAP法)研究中,壳聚糖-丁香酚纳米制剂表现出显著的抗氧化效果(P0.05);在体外缓释实验中,壳聚糖-丁香酚纳米制剂可以实现丁香酚的可控性释放。壳聚糖-丁香酚纳米制剂对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、沙门氏菌的最小抑菌浓度(MIC)分别为195.31、97.66、195.31、390.63μg/mL,即壳聚糖-丁香酚纳米制剂表现出优异的抗菌性,且抗菌性优于游离丁香酚,证明其抗菌性能在乳化包埋过程中得到显著提高。3、对解冻的冰鲜带鱼进行涂膜保鲜,并进行4℃冷藏,在贮藏期间特定时间(0,1,2,4,6,9,12、15及18d)测定带鱼肉的菌落总数、pH值、电导率、持水力(WHC)、硫代巴比妥酸(TBA)值、挥发性盐基氮(TVB-N)值和质构,并进行感官评定。结果显示,各组样品pH值在贮藏期间呈现先下降再上升的趋势,电导率呈现先上升再下降最后趋于平稳的趋势,持水力呈现不断下降的趋势;菌落总数呈现不断上升的趋势,而壳聚糖-丁香酚纳米制剂具有明显的抑菌效果(P0.05);TBA值和TVB-N值在贮藏期间均呈现上升趋势,壳聚糖-丁香酚纳米制剂可以明显延缓TBA值和TVB-N值的增长速度,证明其能够在一定程度上延缓脂质氧化和蛋白质降解;质构(硬度、胶粘性、咀嚼性)呈现不断下降的趋势,而壳聚糖-丁香酚纳米制剂能够延缓质构的变化;感官评价结果和物理、化学及微生物指标变化趋势一致,带鱼品质优劣顺序为:壳聚糖-丁香酚纳米制剂组壳聚糖-TPP制剂组空白组。4、在SDS-PAGE实验中,当冻藏时间延长至18d时,两组蛋白条带间出现明显差异,尤其是肌动蛋白(44.3kD)、原肌球蛋白(37kD)和肌原蛋白(33 kD)。这些蛋白条带的变浅可能归因于大分子蛋白质的降解和变性,且空白组蛋白条带的变浅更为明显,说明壳聚糖-丁香酚纳米制剂对带鱼蛋白质具有较优的冷藏变性保护作用;随着冷藏时间的延长,壳聚糖-丁香酚纳米制剂组的差异蛋白数小于空白组,说明壳聚糖-丁香酚纳米制剂组蛋白质发生的变化较小,在一定程度上可保护冷藏带鱼鱼肉蛋白质,另外,也发现了差异蛋白主要参与的细胞组成及分子功能。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS254.4
【图文】：

流程图,丁香酚,壳聚糖,溶液制备

２．３．１壳聚糖－丁香酚乳液的制备逡逑参考Ｗｏｒａｎｕｃｈ和Ｙｏｋｓａｎ１５４１所述方法制备壳聚糖－丁香}乳液，稍作修改，如逡逑图２．１。将壳聚糖溶解在１％邋（ｖ／ｖ）冰乙酸溶液（ｐＨ４．５）中，在１０００邋ｒ／ｍｉｎ、５０°Ｃ条逡逑件下持续加热搅拌Ｉｄ，制得０．５°／。（ｖ／ｖ）壳聚糖溶液。向壳聚糖溶液（３６ｍＬ）中逡逑加入一定质量的Ｔｗｅｅｎ２０，持续加热搅拌３０邋ｍｉｎ，再向其中逐滴加入４邋ｍＬ—定浓逡逑度的丁香酚溶液，均质１０ｍｍ后，逐滴加入６０ｍＬ０．１％邋（ｖ／ｖ）邋ＴＰＰ溶液，均质１０逡逑ｍｉｎ，最后超声处理。影响因素包括乳化剂添加量（０？１．５％），壳聚糖与丁香酸逡逑质量比（１：０．８？１：１．４），超声功率（０＼￥？７５０＼￥）及时间（０0１丨１１？１５邋１１１0１）。逡逑裳－邋５—邋Ａ—■逡逑Ｔ逦９邋Ｏ邋受Ｉ逡逑＇逦添加丁香酚和ｔｐｐ逦超声处理逦壳聚糖－丁香酚溶液逡逑图２．１壳聚糖－丁香酚溶液制备流程图逡逑Ｆｉｇ．２．１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ邋ｏｆ邋ｅｕｇｅｎｏｌ－ｃｈｉｔｏｓａｎ邋ｅｍｕｌｓｉｏｎｓ逡逑２．３．２粒径、分散系数（ＰＤＩ）及ｉ；－电位测定逡逑参考Ａｂｂａｓ等的方法，测定壳聚糖－丁香酚乳液的粒径、ＰＤＩ及纟－电位。逡逑２．３．３邋丁香酚包埋率测定逡逑将丁香酌＇标准溶液进行紫外可见分光光谱分析（２５０ｎｍ？３５０ｎｍ），于２７８ｎｍ逡逑处获得丁香酚最大吸收峰。将壳聚糖－丁香酚纳乳液（５邋ｍＬ）于４°Ｃ条件下离心逡逑（１０

丁香酚,粒径,壳聚糖,液滴

２．４结果与讨论逡逑２．４．１粒径分析逡逑壳聚糖－丁香酚乳液的液滴粒径如图２．２所示。超声处理姐乳液粒径明显低于逡逑未处理组（Ｐ＜邋０．０５）。当超声功率从０增加至７５０邋Ｗ时，粒径从７２２．８邋ｎｍ减小至逡逑４４３．２ｎｍ；当超声时间从Ｏｍｉｎ增加至１５ｍｉｎ时，粒径从７２２．８ｎｍ减小至３４４．２ｎｍ；逡逑当Ｔｗｅｅｎ２０含量从０增加至０．５４ｇ时，粒径从７９４．４ｎｍ减小至２１５．５ｎｍ；当糖焌■质量逡逑比从１：０．８增加到１：１．４时，粒径从２８８．２ｎｍ增加至９８１．１邋ｎｍ。液滴粒径的减小归因逡逑于超声波引起的湍流，从而导致大部分大颗粒的有效破坏［５６］。当采用７５０Ｗ高超逡逑声功率处理时，液滴粒径略有增加，这意味着乳液的再聚结。高功率超声处理被逡逑称为“过度加工”［５６】。Ｋｅｎｔｉｓｈ等报道中等超声处理会使乳液的液滴粒径下降至逡逑最小值，高功率超声处理反而导致液滴粒径增加。Ｆｌｏｒｉｓ等［５７］也报道高强度超声逡逑可能并不总适用于包埋生物成分的纳米颗粒的合成。逡逑２．４．２邋丁香酚包埋率逡逑壳聚糖－丁香酚乳液中丁香酚的包埋率如图２．２所示。包埋丁香酚含量通过紫逡逑外可见分光光度计于２７８邋ｎｍ处进行测定。在不同吐温２０含量、超声功率及超声时逡逑间条件下

【参考文献】