活性可食膜的制備及其對蘋果的保鮮作用.pdf

1、蘋果含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),風(fēng)味濃郁,在人們的日常生活中占據(jù)著越來越重要的地位,深受人們的喜愛。但是,蘋果種植會受到地域和時間的限制,并且常溫貨架期較短。其中,霉菌是蘋果腐爛的重要原因之一,如擴展青霉?；瘜W(xué)殺菌劑可以有效降低霉菌的發(fā)病率,但由于公眾對農(nóng)藥殘留和病菌耐藥性的擔(dān)憂,很多國家開始限制使用甚至禁止使用化學(xué)殺菌劑,因此尋求安全簡便的蘋果保鮮方法成為人們關(guān)注的熱點。本實驗將涂膜保鮮技術(shù)與生物保鮮技術(shù)相結(jié)合,采用天然無毒物質(zhì),制備成含有海

2、洋拮抗酵母的海藻酸鈉.結(jié)冷膠共混膜(簡稱活性可食膜),用于蘋果保鮮,以期為蘋果保鮮新技術(shù)的開發(fā)提供依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　 第一,有目的性和針對性地篩選能在較大溫度范圍及貧營養(yǎng)環(huán)境下抑制擴展青霉生長的海洋酵母,因而從一定深度的海水水樣中篩選適合菌株以盡快適應(yīng)蘋果表面微環(huán)境,同時選擇在厭氧條件下幾乎不產(chǎn)乙醇的菌株。之后通過BIOLOG系統(tǒng)和26S分子方法將其鑒定為Candida orthopsilosis。最后,對該株酵母的

3、基本性質(zhì)及生長條件進行相關(guān)實驗,發(fā)現(xiàn)該酵母菌菌體呈圓球形,可形成假絲狀細胞串,生長繁殖能力較強,生長至16 h即可達到108 CFU/mL,生物量,并且可以在貧瘠的培養(yǎng)基上生長,最佳培養(yǎng)基成分為:3％葡萄糖、3％麥芽糖,1.5％酵母膏、0.15％KH2PO4、0.03％CaCl2、0.2％MgSO4、0.35％NaCl。同時在蘋果體內(nèi)進行抑制擴展青霉生長的相關(guān)實驗,發(fā)現(xiàn)主要起抑菌作用的為酵母細胞菌體,而酵母發(fā)酵液基本不起抑菌作用。另外,

4、抑菌能力與酵母濃度及接種間隔都相關(guān),酵母先于霉菌接種,酵母濃度越大,則抑菌能力越強。
　　 第二,對海洋拮抗酵母的抑菌機理進行探討,為體現(xiàn)其抑制擴展青霉生長的能力,將其與羅倫隱球酵母進行對比,其中羅倫隱球酵母是公認的拮抗霉菌能力較強的酵母。結(jié)果發(fā)現(xiàn),海洋拮抗酵母可以長時間地抑制霉菌的生長,甚至在平板實驗第7天時仍有約8 mm的抑菌圈,而羅倫隱球酵母在3天后即不再起抑制霉菌生長的作用,第7天時整個平板都布滿了霉菌孢子。同時,海洋拮

5、抗酵母在抑制孢子萌發(fā)、芽管伸長及與霉菌進行空間與營養(yǎng)競爭等方面的能力也超過羅倫隱球酵母。同時,從蘋果體內(nèi)打洞實驗來看,海洋拮抗酵母和羅倫隱球酵母都能顯著抑制擴展青霉的生長,降低腐敗率及腐敗程度,可以分別將蘋果腐敗程度從對照組的31.3 mm降至12.9 mm和14.4 mm,可以看到海洋拮抗酵母的抑菌性能更強。另外,兩株酵母對霉菌(擴展青霉、黑曲霉、黃曲霉等)都有一定的抑制作用,但對細菌(大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、枯草芽孢

6、桿菌、熒光假單胞菌等)抑制作用不大。可見,海洋拮抗酵母和羅倫隱球酵母的抑菌譜相似,但從最低抑菌濃度(MIC)實驗來看,海洋拮抗酵母的MIC為106 CFU/mL,而羅倫隱球酵母的MIC比其高得多,為108 CFU/mL,可見海洋拮抗酵母的抑菌能力更強。另一方面,與羅倫隱球酵母相比,在低溫和貧營養(yǎng)等不利條件下海洋拮抗酵母可以很快適應(yīng)并迅速繁殖至較多的生物量。
　　 第三,對多種可食膜(結(jié)冷膠、明膠、卡拉膠、黃原膠、角豆膠、羧甲基纖

7、維素、魔芋膠、高甲氧基果膠等)與海藻酸鈉的共混效果進行了研究,通過正交優(yōu)化實驗最終選用海藻酸鈉-結(jié)冷膠(1:9)共混膜作為本實驗可食膜。同時,為增強可食膜穩(wěn)定性,使其不會因冷凝水而溶解從而影響蘋果感官效果,采用CaCl2交聯(lián)方式使可食共混膜更好地附著于蘋果表面。最后,對可食共混膜進行了紅外、DSC及電鏡等微觀檢測,發(fā)現(xiàn)可食共混膜相容性較好,呈多層網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。同時發(fā)現(xiàn)該可食共混膜厚度較小,水蒸氣透過率和透氧率都處于較低水平,機械性能良好,

8、因此可以很好地應(yīng)用于蘋果保鮮。
　　 第四,將海洋拮抗酵母加入到海藻酸鈉-結(jié)冷膠共混膜中,制備成活性可食膜涂于蘋果表面,再經(jīng)CaCl2交聯(lián)過程將活性可食膜穩(wěn)固地附著于蘋果表面,進行蘋果保鮮實驗。結(jié)果發(fā)現(xiàn),活性可食膜同時發(fā)揮了可食膜和拮抗菌的作用,與對照組、酵母組及膜組相比,膜+酵母組可以明顯降低失重率和腐敗率,并使果實硬度及耐壓強度保持在較高水平,同時含有較高的可溶性固形物,物理性能較好。另外,活性可食膜可以明顯減緩Vc含量、多