添加香樟精油的可食性复合涂膜材料对蓝莓的保鲜效果研究开题报告

 2022-08-16 17:46:26

1. 研究目的与意义

蓝莓又名越橘,杜鹃花科越橘属多年生低灌木或乔木果树。蓝莓因其果肉细腻,营养丰富,风味酸甜、健康保健等优点而备受消费者的青睐。据研究表明,蓝莓果实富含大量的多酚、叶酸、单宁、膳食纤维和维生素(VA、VC、VE)等。这些生物活性物质赋予了蓝莓优异的抗氧化、抗菌性能和营养保健功能,使其在预防动脉老化和营养不良、缓解神经疲劳、抗癌等方面表现出一定的作用。蓝莓作为新一代水果之王被联合国粮农组织誉为“人类五大健康食品之一”。一般而言,新鲜的蓝莓果实多成熟于高温多雨的夏季(6~8 月份),蓝莓在室温条件下的贮藏期在 2~8 天左右,蓝萄的贮藏期短、易软化、易腐烂等问题日益突出,这严重的限制了蓝莓产业的发展。传统的储藏保鲜方法已经不能满足现代消费者的需求,所以近年来蓝莓的采后贮藏保鲜技术愈来愈多样化,按贮藏方法划分可分为物理方法和化学方法。

可食性涂膜保鲜技术是将安全无毒的可食性高分子作为涂膜剂,涂布于果蔬表面,溶剂挥发后固化形成一层阻隔性薄膜,由此来调节果实与外界的气体交换,抑制呼吸和蒸腾作用,减少果实在贮藏期间的营养损耗和水分散失,并可阻止外界病原菌的侵染,因而具有良好的保鲜效果。本研究以蓝莓为试验材料,用香樟精油作为主料,配以壳聚糖和纳米纤维素,形成复合涂膜剂研究其对蓝莓常温贮藏保鲜效果,该复合涂膜与传统化学农药相比,由于植物源保鲜剂有效成分是天然产物,使用后易分解为无毒物质,对人体危害小,对环境无污染,有较好以期为蓝莓的贮藏保鲜实践提供借鉴。

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2. 研究内容和预期目标

主要研究新型香樟精油-壳聚糖-纳米纤维素复合涂膜液的微观构成、抑菌活性以及在蓝莓中的保鲜应用。通过测定感官指标以评定消费者的可接受度;外界微生物的侵染是导致蓝莓霉变和腐烂变质的主要原因,而坏果率比较直观地反映蓝莓的外观品质;蓝莓采摘后,果实的呼吸和蒸腾作用会导致其失水失重,因而失重率是影响果蔬商品价值的重要因素之一;果实硬度是评价果实成熟衰老和衡量其品质的一个重要指标;可溶性固形物是由果实中糖、酸、果胶、可溶性色素等物质组成,其含量可直接反映果实的成熟程度及品质状况;在贮藏过程中,果实中的可滴定酸因呼吸代谢作用被消耗或转化为糖,可滴定酸含量的变化可反映其中营养物质被消耗或转化的程度和速度;维生素C含量是衡量果蔬营养价值和食用品质的一个重要指标;蓝莓中的VC含量较高,但在储藏过程中,VC易因氧化而流失, VC测定值可用于确定复配涂膜剂对果实的保鲜效果。由活性氧自由基引发的膜脂过氧化反应不但对膜的结构和功能造成伤害,其反应产物MDA也会去攻击膜、核酸、蛋白质等大分子物质,使膜结构遭到破坏,透性增加。

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3. 国内外研究现状

植物精油(essentialoils)是植物不同组织中一类次生物质,由分子量较小的简单化合物组成,是一类易挥发、有强烈的芳香气味的油状液体。植物精油中的活性物质通过不同方式发挥作用,因而起到广谱的抑菌效果,现有的研究主要围绕植物精油的抑菌机理、抑菌成分及检测技术进行,并已取得一定成果。香樟精油是从香樟叶(Cinnamomum Camphora)中提取的活性物质,主要成分为α-松油醇、β-松油醇、樟脑烯、柠檬烃和丁香油酚等,已被广泛应用于香精香料、精细化学品合成、药物合成、日用化工等领域,相关研究及开发利用等工作由来已久。但有关香樟精油应用于抑菌以及果蔬的天然保鲜方面研究较少,需要有针对性的对其进一步研究。

蓝莓果实中含有丰富的多酚、花青素、维生素和矿物质等营养物质。但蓝莓果皮较薄、并且成熟于高温多雨的夏季,采后果实质地柔软,容易产生机械损伤,被微生物侵染导致腐烂,造成了经济损失,给种植者、商家及消费者带来极大的困扰,限制了该产业的发展。传统的储藏保鲜方法已经不能满足现代消费者的需求,所以近年来蓝莓的采后贮藏保鲜技术愈来愈多样化,按贮藏方法划分可分为物理方法和化学方法。前期研究发现香樟精油有较好的抑菌作用,文献检索表明壳聚糖在抑菌保鲜领域也多有应用,而纳米纤维素作为涂膜剂新配方使得涂膜处理有更高的分布性和均匀性,在水果表面形成保护屏障。

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4. 计划与进度安排

香樟精油-壳聚糖-纳米纤维素-复合涂膜液的配置:

香樟精油-壳聚糖-纳米纤维素-复合涂膜液的配置:

用1000 mL的烧杯装(500mL; 1L液体)

1%壳聚糖CS(脱乙酰度gt;90%):1g 99mL1%冰乙酸溶液(称量1g(5)冰醋酸,加99ml(495)毫升水混合溶解,常温搅拌12h→均质 (5g 495 mL;10g 990mL)

(搅拌时间段预处理蓝莓)

+4%(按壳聚糖干重计)纳米纤维素NCC:向制备好的480mL壳聚糖溶液加入20g1.15%纳米纤维素分散液→高速搅拌1h→分散器均质

→吸出20mL再加入配制的20mL精油溶液

+600/800/1000μL香樟精油:0.5、0.4、0.3mL香樟精油分别溶于20mL 5%的Tween-80水溶液中(1吐温 19mL水),得到浓度为1000、800、600mL/ L的精油溶液。(1/0.8/0.6 mL/l)

→高速搅拌20min【因精油易挥发搅拌时盖盖子】→均质

现配现用

蓝莓(6、12、18、24|30d;数量/组:)

μL/mL

组别

600

800

1000

空白

1

2

共12组,

果实清水冲洗后→(2%次氯酸钠浸泡2min)→自然晾干→复合液中浸泡2min→自然晾干

→提前打好0.5mm孔的包装盒→放入培养箱中恒温培养(20℃)→每3 d检测一次,一组一个,依次做感官指标、坏果率、失重率、果实硬度、可溶性固形物、可滴定酸、维生素C、丙二醛指标。

果实清水冲洗后→(2%次氯酸钠浸泡2 min)→自然晾干→复合液中浸泡2 min→自然晾干

→提前打好0.5 mm孔的一次性打包盒8/16个?(聚丙烯PP)→放入培养箱中恒温培养(20℃)→每6 d检测一次,一组一个,依次做感官指标、坏果率、失重率、果实硬度、可溶性固形物、可滴定酸、维生素C

考虑因素:温度(室温20℃)、相对湿度(70%)、空气流通度、O2提供/CO2浓度

1、感官指标:

或者综合指数=0.4腐烂指数 0.3表皮皱缩指数 0.3硬度指数

2、坏果率=贮藏一段时间的坏果数量/ 贮前人参果数量 100%

3、失重率(%)=(贮藏前质量- 贮藏后质量)/ 贮藏前质量 100%

[-采摘后仍有旺盛的呼吸和蒸腾作用会导致其失水失重]

4、果实硬度:采用质构仪(N/cm2

去皮后→用榨汁机榨汁后测定下列内容:

5、可溶性固形物TSS(%):手持糖度仪

6、可滴定酸:用标准NaOH 滴定法测定

7、VC(mg/100g):紫外分光光度计测得

由于维生素C在碱性介质中不稳定、易分解,从而影响吸光度的测定。选择静置时间为20min。在1.0~12.0μgmL-1浓度范围内,维生素C浓度与紫外吸光度呈良好的线性关系,回归方程为:A=0.0528c-0.0568,相关系数R=0.9996。

简单易行、灵敏度高、结果准确,可快速测定果蔬中维生素C的含量

[VC 含量是衡量果蔬营养价值和食用品质的一个重要指标,在贮藏过程中,VC易因氧化而流失;维生素C分子中具有共轭双键,其稀盐酸溶液在243nm处有最大吸收,若在中性或碱性条件下,则红移至265nm]

5. 参考文献

[1] 李保祥,余易琳,何悦,郭丽榕,任丹,徐丹.壳聚糖-纳米纤维素复合涂膜对沙糖桔贮藏保鲜效果的影响[J/OL].食品科学:1-10[2020-12-13].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2206.ts.20201207.1200.024.html.

[2] 孙婕,尹国友,王博文,商飞飞,李利勤.3种精油与壳聚糖复合涂膜对贡柑保鲜效果[J].食品工业,2020,41(11):157-161.

[3] 李思琪,孙嘉临,晏珺,张赛睿,刘夫国. 百里香精油抗菌乳液的设计:乳清分离蛋白与壳聚糖盐酸盐的层层自组装[A]. 中国食品科学技术学会.中国食品科学技术学会第十七届年会摘要集[C].中国食品科学技术学会:中国食品科学技术学会,2020:2.

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