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bolalala鐵蟲(chóng) (初入文壇)
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[求助]
涂膜
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| 果蔬片膨化涂膜時(shí)，一般用多大濃度的CMC？或者用其他可食用的涂膜劑呢？ |
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3 涂膜保鮮研究與應(yīng)用現(xiàn)狀 3.1 多糖類(lèi) 多糖類(lèi)涂膜劑主要包括殼聚糖、魔芋葡甘聚糖、淀粉、纖維素衍生物等，都屬親水性聚合物，阻濕性一般較差。但某些透濕性強(qiáng)的多糖涂層往往具有良好的成膜性及一定的黏度，其阻氧性較強(qiáng)。因此，可用于保護(hù)果蔬中的成分不被氧化。有的多糖類(lèi)涂膜劑還具有較強(qiáng)的抑菌、殺菌功能。 3.1.1 殼聚糖 殼聚糖(Chitosan，CS)是由大部分氨基葡萄糖和少量N-乙酰氨基葡萄糖通過(guò)β-1，4-糖苷鍵連接起來(lái)的直鏈多糖，通常是從蝦、蟹、昆蟲(chóng)外殼或真菌細(xì)胞壁中提取的甲殼素(Chitin)經(jīng)脫乙酰化反應(yīng)后而得到。由于它具有安全無(wú)毒、營(yíng)養(yǎng)保健等多種功能，目前已被廣泛應(yīng)用于食品添加劑、醫(yī)藥、飼料、環(huán)保、化妝品等多個(gè)領(lǐng)域，更因其具有優(yōu)異的成膜性能，并對(duì)微生物具有抑制作用，近年來(lái)作為天然保鮮劑在水果涂膜上也得到廣泛應(yīng)用。 El Ghaouth等(2001)用殼聚糖處理草莓，置于3℃環(huán)境下貯藏，第21天腐敗率僅為11%，對(duì)照組高達(dá)52%，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)花青素的含量明顯減少。用殼聚糖2.50%、乙酸0.75%、甘油2.00%、丙二醇2.00%和水92.75%的比例制成涂膜保鮮劑，對(duì)香蕉進(jìn)行浸涂試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，殼聚糖對(duì)香蕉具有較好的保鮮效果，在貯藏期浸涂保鮮劑的香蕉的水分、總酸和VC含量均高于對(duì)照組，而還原糖含量則低于對(duì)照組。Ahmed Ghaouth等(1992)認(rèn)為，殼聚糖膜具有半透性，能抑制果實(shí)內(nèi)、外氣體交換，降低內(nèi)源O2/CO2的比值，降低果實(shí)組織的呼吸代謝。水茂興等(2001)試驗(yàn)表明，番茄、青椒經(jīng)殼聚糖處理后，膜脂過(guò)氧化作用減弱，MDA含量減少，膜透性降低。在蘋(píng)果、草莓的貯藏保鮮方面，殼聚糖的應(yīng)用也有類(lèi)似的研究報(bào)道。 3.1.2 魔芋葡甘聚糖 魔芋葡甘聚糖(KonjacGlucomannan，KGM)是主鏈由D-甘露糖和D-葡萄糖以β-1，4吡喃糖苷鍵連接的雜多糖，根據(jù)來(lái)源不同，KGM分子中甘露糖和葡萄糖的摩爾比為1.6～4.2，魔芋葡甘聚糖獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)與其他多糖化合物相比，化學(xué)性質(zhì)特別，黏度很高，增稠性良好，具有膠凝性、持水性、成膜性、生物相容性、易糊化等特點(diǎn)。特別是其可逆性，在低溫(10～15℃)條件下呈液態(tài)或糊狀，而在常溫或升溫至60℃以上則變?yōu)楣虘B(tài)或半凝固狀態(tài)，冷卻后又恢復(fù)為液態(tài)。以上特性使魔芋葡甘聚糖在食品加工及農(nóng)產(chǎn)品保鮮方面起著積極的作用。 姚閩娜等利用魔芋葡甘聚糖涂膜液對(duì)草莓進(jìn)行保鮮試驗(yàn)，貯藏4天后的失重率僅為4%，14天后VC含量可達(dá)0.43mg/g，可溶性固形物含量為62%。許秀真以魔芋葡甘聚糖為基質(zhì)，加入增塑劑、脂質(zhì)、乳化劑、抗菌劑及生物抑制劑，在50℃條件下干燥10h，所制得的膜具有良好的阻濕、阻氣性能及可降解和抗菌性，并有一定的強(qiáng)度，將該膜材料應(yīng)用于龍眼保鮮，效果優(yōu)于普通聚乙烯薄膜袋。龐杰等(2001)用0.005g/mL魔芋葡甘聚糖對(duì)漳州蜜柚進(jìn)行涂膜，并輔以冷激處理，常溫(15～25℃)貯存90天，失水率約為10%，明顯地低于未經(jīng)涂膜與冷激處理的對(duì)照組，顯著地抑制了蜜柚果實(shí)的呼吸強(qiáng)度，減少了營(yíng)養(yǎng)成分的損失，保持了細(xì)胞膜的完整性，從而推遲了蜜柚果汁胞�；某霈F(xiàn)，減輕了汁胞�；l(fā)生的程度。魔芋葡甘聚糖在獼猴桃、青椒的貯藏保鮮上也可得到很好的效果。 3.1.3 淀粉類(lèi)物質(zhì) 淀粉為白色粉末，是右旋葡萄糖的聚合物，無(wú)臭、無(wú)味，有吸濕性，淀粉液加溫到60℃左右時(shí)糊化成具有黏性的半透明膠體溶液，將其涂于果蔬表面可形成淀粉膜。M A Garcia等(2000)指出，淀粉是成本最低、來(lái)源最廣的一類(lèi)多糖，但其所成膜的光澤性較差、易老化而脆裂，膜會(huì)不均勻地脫落，使淀粉基可食用涂膜的應(yīng)用受到限制。因此，研發(fā)以淀粉為基料的可食用膜還有待于進(jìn)一步探討。 姚曉敏等(2002)采用可溶性淀粉作為被膜劑，配成1.0%、1.5%、2.0%3種不同的濃度，用浸漬或噴霧等方法在草莓表面形成一層膜。試驗(yàn)結(jié)果表明，最佳的淀粉涂膜劑濃度為1.5%，以該濃度處理的草莓在貯存5天后，重量損失為4.6%，可溶性固形物含量為84%，總酸量為0.710%，VC含量為32.2mg/100g。Maria A Garcia等(2000)在草莓保鮮上的研究也取得了理想的效果。王昕等則利用淀粉基可食膜添加不同量軟脂酸和甘油在番茄果實(shí)的保鮮上取得了顯著效果。 3.1.4 普魯蘭多糖 普魯蘭多糖(Pullulan，簡(jiǎn)稱(chēng)PUL)中文亦譯為茁霉多糖、出芽短梗孢糖、普聚多糖或普魯蘭糖。它是出芽孢梗霉產(chǎn)生的胞外多糖，其結(jié)構(gòu)基本上為α-1，4-糖苷鍵連接的麥芽三糖重復(fù)單位經(jīng)α-1，6-糖苷鍵聚合而成的直鏈狀多糖，其中α-1，4-糖苷鍵同α-l，6-糖苷鍵的比例為2:l。陳雨新等(1992)研究表明，普魯蘭多糖具有一定的黏度和良好的成膜性及隔氧性能，對(duì)人體無(wú)毒、無(wú)副作用，可以用于水果、蔬菜、蛋類(lèi)的涂膜，具有防止水分蒸發(fā)、皺皮，減少干耗失水，保持新鮮度，延緩衰老，有效改善果蔬品質(zhì)等功效。 馬海容等(2002)用不同分子量的普魯蘭多糖進(jìn)行蘋(píng)果保鮮試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同分子量的普魯蘭多糖均有較好的保水作用，尤其以高分子量的普魯蘭多糖效果最好。用20萬(wàn)分子量的普魯蘭多糖處理蘋(píng)果，貯存2個(gè)月保水率為99%，4個(gè)月后保水率為97.7%。王長(zhǎng)海等(1999)對(duì)青香蕉、紅香蕉、黃香蕉、大國(guó)光、小國(guó)光、新蘋(píng)和紅富士等蘋(píng)果及萊陽(yáng)梨共8種水果進(jìn)行試驗(yàn)，采用20%短梗霉多糖溶液(內(nèi)加適量防腐劑)以浸泡的方式使水果掛膜，自然晾干后裝箱。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該處理可有效地減少果實(shí)失水和VC等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的氧化，防止水果皺皮和各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)耗損，能使水果的外觀(guān)、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)變化較小。前人在芒果、蜜橘貯藏保鮮方面也有試驗(yàn)應(yīng)用。 3.1.5 海藻酸鈉 海藻酸鈉(Sodium Alginate，Naalg，簡(jiǎn)稱(chēng)AGS)是從褐藻類(lèi)的海帶或馬尾藻中提取的一種多糖碳水化合物，是由1,4-聚-β-D-甘露糖醛酸和α-L-古羅糖醛酸組成的一種線(xiàn)型聚合物，是海藻酸衍生物中的一種，所以有時(shí)也稱(chēng)褐藻酸鈉或海帶膠和海藻膠，其分子式為(C6H7O6Na)n，相對(duì)分子量在32000～200000之間。海藻酸鈉為白色或淡黃色粉末，幾乎無(wú)臭無(wú)味，易溶于水，糊化性能良好，加入溫水可使之膨化。吸濕性強(qiáng)，持水性能好，不溶于乙醇、乙醚、氯仿和酸(pH<3)。目前在我國(guó)，海藻酸鈉主要用于印染、紡織工業(yè)，而在食品、醫(yī)療工業(yè)方面應(yīng)用的報(bào)道很少。 鄧勇等(1994)用海藻酸鈉和蔗糖脂肪酸酯作為涂膜劑，對(duì)黃瓜進(jìn)行涂膜處理，通過(guò)對(duì)黃瓜的失重率、硬度和葉綠素含量等指標(biāo)的測(cè)定發(fā)現(xiàn)，涂膜液對(duì)黃瓜有較好的保鮮效果。賈利蓉等用海藻酸鈉、水解膠原、納米氧化硅復(fù)合保鮮液對(duì)枇杷與櫻桃進(jìn)行涂膜處理，明顯地減少了枇杷失水率，降低了枇杷和櫻桃的呼吸強(qiáng)度與腐爛指數(shù)。 3.l.6 纖維素衍生物 纖維素經(jīng)改性可制成甲基纖維素（MC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、羥丙基纖維素（HPC)和羧甲基纖維素(CMC)。這類(lèi)由MC、HPMC、HPC和CMC制得的纖維素醚膜具有合適的強(qiáng)度、抗油脂性、柔韌、透明、無(wú)臭無(wú)味、可溶于水等特點(diǎn)，并有很好的成膜特性。因此，關(guān)于纖維素膜性質(zhì)及應(yīng)用的研究正日益受到重視。 劉秀河等(1998)用CMC進(jìn)行大棗涂膜試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其轉(zhuǎn)紅和發(fā)軟的時(shí)間最長(zhǎng)，開(kāi)始長(zhǎng)霉的時(shí)間也最晚，有效地保持了果實(shí)的水分及營(yíng)養(yǎng)成分。劉新有等研究發(fā)現(xiàn)，CMC-Na抑制了鮮切蘋(píng)果的呼吸作用，減少了營(yíng)養(yǎng)成分的損失，保鮮效果最佳。EA Baldwin等(1999)試驗(yàn)表明，纖維素多糖膜在減緩芒果后熟和減少可揮發(fā)性香味成分的損失方面效果顯著。 3.2 蛋白質(zhì)類(lèi) 3.2.l 大豆分離蛋白 大豆分離蛋白(Soybean protein isolate，SPI)是一種高純度大豆蛋白產(chǎn)品，除具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值外，還有諸多加工功能，如乳化、吸水、吸油、粘結(jié)、膠凝、成膜等，大豆分離蛋白膜較多糖膜具有更好的阻隔性能和機(jī)械性能。由于大豆分離蛋白膜的透氧率太低，透水率又高，常與糖類(lèi)、脂類(lèi)復(fù)合用于果蔬保鮮。 劉尚軍等利用大豆分離蛋白/淀粉復(fù)合膜液對(duì)白蘑菇進(jìn)行涂膜保鮮，能夠顯著降低其貯藏期內(nèi)的呼吸強(qiáng)度、開(kāi)傘率、失重率，有效地抑制多酚氧化酶（PPO)的活性,明顯地提高白蘑菇的貯藏品質(zhì)。劉尚軍等(2008)在青椒保鮮上也有類(lèi)似報(bào)道。 3.2.2 玉米醇溶蛋白 玉米醇溶蛋白(Zein)是二硫鍵連接的高分子，分子量為44000，分子呈棒狀，長(zhǎng)軸比為25:l或10:l。玉米醇溶蛋白涂膜食品具有溶解速度快、口味清淡、韌性強(qiáng)、透明度高等優(yōu)點(diǎn)。涂膜對(duì)空氣有較好的阻隔作用，能防止食品成分被氧化、失水及風(fēng)味散失，安全無(wú)污染，可廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)。 徐麗萍等(1998)將10%的玉米醇溶蛋白溶液10mL、甘油0.8mL、油酸0.6mL和蟲(chóng)膠0.6mL配成涂膜液對(duì)香蕉進(jìn)行涂膜保鮮取得了顯著效果。何慧等(2004)、糖津忠等(2002)將玉米醇溶蛋白用于青椒、番茄、獼猴桃的涂膜保鮮試驗(yàn)也取得了很好的效果。 3.2.3 小麥面筋蛋白 小麥面筋蛋白（WC)俗稱(chēng)谷朊粉，是生產(chǎn)小麥淀粉的副產(chǎn)物，主要是由麥醇溶蛋白和麥谷蛋白組成。由于麥谷蛋白具有彈性，麥醇蛋白具有延伸性，能與水形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而具有優(yōu)良的黏彈性、延伸性、吸水性、乳化性、成膜性等獨(dú)特的性能，具有廣闊的應(yīng)用前景。 陳新健(1998)采用小麥面筋蛋白涂膜處理在常溫條件下進(jìn)行荔枝保鮮試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)貯藏期間果皮褐變、感官指標(biāo)、腐爛程度和營(yíng)養(yǎng)成分的變化評(píng)定保鮮效果時(shí)發(fā)現(xiàn)，這種保鮮技術(shù)可使荔枝的保鮮期由2～3天延長(zhǎng)到7天�；诘鞍啄ぷ杷畹奶攸c(diǎn)，N Gontard(1994)研究了在WG膜中添加不同的脂類(lèi)以增加膜的阻水性，取得了較好的效果。 3.2.4 乳清蛋白 乳清蛋白(WP)是原料乳中除在pH等電點(diǎn)處沉淀的酪蛋白外，留下來(lái)的蛋白質(zhì)，約占乳蛋白質(zhì)的18%～20%。乳清蛋白具有良好的營(yíng)養(yǎng)特性及形成膜的能力，它可以形成透明、柔軟、有彈性、不溶于水的薄膜，并且此膜在較低的濕度條件下具有優(yōu)良的阻隔氧氣、芳香物質(zhì)和油脂的特性。 乳清蛋白是近幾年才被用作可食性膜的基質(zhì)。國(guó)外對(duì)WP膜的研究較多，T H McHugh(1994)與M Krochta(1992)以乳清蛋白為原料，以甘油、山梨醇、蜂蠟、CMC等為增塑劑，研制出各種乳清蛋白可食性膜，具有透水透氧率低、強(qiáng)度高的特點(diǎn)。Chen與M Krochta等(1992)探索了由WP和CMC(溶液或懸浮液)組成的復(fù)合膜，獲得阻水性較好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)，目前，國(guó)內(nèi)在此方面的研究還尚未有報(bào)道。 3.3 脂質(zhì)類(lèi) 3.3.1 蠟 植物為了調(diào)節(jié)自身的生理活動(dòng)以適應(yīng)外界復(fù)雜的環(huán)境，在其外表自然形成一層具有保護(hù)作用的蠟質(zhì)層。人工涂蠟是果品采后商品化處理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，能減緩果實(shí)失水皺縮，增加果實(shí)的光澤，改善其外觀(guān)品質(zhì)，且蠟液還可以與保鮮劑配合使用，更長(zhǎng)時(shí)間地保持果蔬的良好品質(zhì)。 王日葵等采用果蠟涂膜伏令夏橙、錦橙的研究表明，打蠟可明顯地提高其果實(shí)光滑和光潔度，降低失重率、呼吸強(qiáng)度及腐爛率。王文果(2004)和陳燕妮等(2007)在柑橘保鮮上也有類(lèi)似報(bào)道。林奇等(2007)研究表明，蟲(chóng)膠果蠟可顯著提高茄子果實(shí)的貯藏品質(zhì)。陳紅(2002)采用石蠟作被膜劑，硬脂酸單甘油酯及吐溫260為乳化劑，以二氧化氯為防腐劑制得的涂膜劑對(duì)黃瓜、番茄保鮮效果明顯。蠟?zāi)つ苡行У匾种票郊姿猁}陰離子的擴(kuò)散。現(xiàn)已商業(yè)化生產(chǎn)的蠟類(lèi)涂膜劑有中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所研制的紫膠涂料、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院的京2B系列膜劑、北京化工研究所研制的CFW果蠟等。 3.3.2 蔗糖脂肪酸酯 蔗糖酯(蔗糖脂肪酸酯，SE)是由蔗糖和正羧酸合成的多元醇非離子型表面活性劑�？蛇x擇合成親油親水平衡值(HLB)廣為1～23的兩親性能差異產(chǎn)品，具有良好的乳化、潤(rùn)濕、去污起泡、黏度調(diào)節(jié)、抗菌、抗老化、防晶析等作用。因此被廣泛地應(yīng)用于食品、制藥、制糖、日用化學(xué)品等領(lǐng)域。 李琳等采用3.75%蔗糖脂肪酸酯、0.50%海藻酸鈉配合防腐劑制成復(fù)合膜保鮮黃瓜，明顯地延長(zhǎng)了黃瓜的貨架壽命。祝美云等在甘薯保鮮上也有類(lèi)似報(bào)道。脂質(zhì)膜在制備時(shí)易產(chǎn)生裂紋或孔洞，從而降低阻水能力，還會(huì)產(chǎn)生蠟質(zhì)口感。因此，20世紀(jì)90年代后，脂質(zhì)材料已很少單獨(dú)使用制備涂膜劑，尤其在可食用膜研究報(bào)道中，通常與蛋白、多糖類(lèi)組合形成復(fù)合膜作為涂膜劑以達(dá)到理想的保鮮效果。 3.4 復(fù)合類(lèi) 復(fù)合型可食性膜是以不同配比的多糖、蛋白質(zhì)、脂肪酸結(jié)合在一起制成的一種可食性膜。E A Baldwin等(1995)指出，由于復(fù)合膜中的多糖、蛋白質(zhì)的種類(lèi)、含量不同，膜的透明度、機(jī)械強(qiáng)度、阻氣性、耐水耐濕性表現(xiàn)不同，可以滿(mǎn)足不同果蔬保鮮的需要。在獼猴桃涂膜試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，采用0.080%Pullulan、0.165%硬脂酸和0.775%大豆蛋白溶液對(duì)獼猴桃浸泡30s后存放在15℃、相對(duì)濕度50%的環(huán)境中，20天后涂膜處理的獼猴桃失水率在6.48%，而對(duì)照組則在8.26%，失水率顯著降低。鐘秋平等(2006)研究了殼聚糖-木薯淀粉-明膠-甘油共混膜的防腐保鮮效果發(fā)現(xiàn)，共混膜具有一定的防腐作用。J Y Lee等(2003)用角叉膠和抗褐變劑復(fù)合涂膜蘋(píng)果切片，能有效地降低其呼吸率，并抑制微生物生長(zhǎng)，從而延長(zhǎng)貨架期。田春美等分別用殼聚糖、木薯淀粉制成不同的涂膜液對(duì)鮮切菠蘿蜜進(jìn)行涂膜處理，在(3±1)℃條件下貯藏保鮮，涂膜后鮮切菠蘿蜜的可溶性固形物、總糖、淀粉、總酸、VC變化均小于對(duì)照組，抗菌性能優(yōu)于對(duì)照組。此外，郭守軍等以刺槐豆膠與黃原膠復(fù)配膠為涂膜基質(zhì)，分別加入丁香、大黃和艾葉等中草藥制劑及成膜助劑，配制成兩種中草藥復(fù)合涂膜保鮮劑涂膜枇杷，試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)涂膜的枇杷腐爛程度較低，呼吸速率明顯被抑制，VC、有機(jī)酸、可溶性固形物等營(yíng)養(yǎng)成分能較好地保存。李鵬程研究了香椿葉提取液，分析了70%甲醇、70%乙醇和60%丙酮香椿液涂膜對(duì)草莓貯藏保鮮的作用效果，以水和0.1%BHT涂膜液作為對(duì)照。研究結(jié)果表明，香椿提取液涂膜處理的草莓保鮮期可延長(zhǎng)6～8天；能夠有效延緩失重率、腐果率、可滴定酸、VC和可溶性固形物含量的變化。 4 結(jié)論 綜上所述，可食性膜以其無(wú)毒、無(wú)害和無(wú)污染等特點(diǎn)已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外食品業(yè)競(jìng)相研制開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、新技術(shù)，逐漸由單材料向多材料，由單層膜向多層膜方向發(fā)展。研制由多種成分構(gòu)成的復(fù)合型可食性膜和添加防腐劑、酶制劑等生物活性物質(zhì)的多功能可食性膜，更好地實(shí)現(xiàn)可食性膜在果蔬上的商品化應(yīng)用是今后發(fā)展的主方向。 |
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鐵桿木蟲(chóng) (著名寫(xiě)手)
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- 專(zhuān)業(yè): 食品科學(xué)基礎(chǔ)
5樓2012-07-23 11:01:30
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