涂膜保鮮技術(shù)通過涂膜封閉果蔬表面氣孔,構(gòu)成果蔬體的密閉環(huán)境,進而減少果蔬的失水,抑制呼吸,從而達到降低呼吸消耗,減緩果蔬衰老,延長果蔬貯藏時間的目的。隨著國內(nèi)外果蔬涂膜保鮮研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)膜材料選擇已成為涂膜保鮮技術(shù)得以實現(xiàn)保護果蔬生理組織功能的關(guān)鍵問題和研究核心。用于果蔬涂膜保鮮的膜材料按化學(xué)成分大致有多糖類和殼聚糖膜與纖維素膜,蛋白質(zhì)類如醇溶蛋白膜,油脂類如蔗糖酯以及上述幾種材料的復(fù)合膜(復(fù)合膜測試儀器:剝離試驗機,電子拉力試驗機等)。這些膜材料都具有良好的成膜性,能均勻地分布在果蔬的表面。
1. 多糖類涂膜
多糖類涂膜材料主要有殼聚糖、纖維素、果膠、淀粉、藻酸鹽和樹膠等。通常對氣體具有良好的阻隔性,能在果蔬表面形成均勻的薄膜。不足之處是對水蒸氣的阻隔能力較差,不能有效保持果蔬等產(chǎn)品中的水分。
殼聚糖來源于節(jié)肢動物外殼提取物,其主要成分為脫乙酰甲殼素及其衍生物。殼聚糖膜可調(diào)節(jié)果蔬的代謝活動了,并對微生物有明顯抑制作用,對草莓、葡萄、黃瓜、番茄、青椒、蘋果、香蕉和梨等果蔬均有不同程度的保鮮作用。在殼聚糖中加入一定量的酸和表面活性劑制成一種新型保鮮膜涂膜;該膜在
茁霉多糖(pullulan)是一種無色無味無臭的天然高分子,具有無毒、安全、易溶于水及黏度低等性質(zhì),具有良好的成膜性,是理想的果蔬保鮮劑。研究發(fā)現(xiàn)茁霉多糖不僅有很好的保水作用,還具有很好的殺菌作用,用茁霉多糖和殺蟲劑混合使用后,對果蔬貨架期質(zhì)量保持、減少水分損失、延長貨架期具有明顯效果。用茁霉多糖處理青香蕉、黃香蕉、大國光、小國光、新蘋、紅富士和萊陽梨等8種水果,發(fā)現(xiàn)茁霉多糖對水果有很好的抗氧化和保水功能,能有效地組織Vc等營養(yǎng)物質(zhì)的氧化,保持較高的好果率。對溫州蜜柑等常溫保鮮的研究結(jié)果表明,經(jīng)涂膜的柑橘失重率、爛果率大大低于未經(jīng)涂膜的柑橘。用1%茁霉多糖溶液脫模的柑橘在常溫下貯存至第140天時,好果率為85.98%,比控制組提高了31.90%,有效地延長了柑橘的采后貨架壽命。不同分子量茁霉多糖涂膜對蘋果和鮮菠菜具有很好的保鮮作用。
NPS多糖是一種安全、、多功能的天然多糖,在果蔬表面形成薄膜后無色無味,難以發(fā)現(xiàn),果蔬的光澤度明顯提高,是一種很理想的果蔬涂膜保鮮劑。用NPS多糖對葡萄進行涂膜保鮮,具有明顯的抑制呼吸和延緩衰老的作用,特別是對葡萄的果皮褐變有明顯的減輕。早熟蘋果經(jīng)NPS多糖涂膜處理后,
纖維素類及其衍生物是廣泛存在于植物中的線性天然聚合物,改性纖維擁有良好的成膜性能,但其氣體阻隔性不佳。用聚乙烯乙二醇增塑的羧甲基殼聚糖共混制成復(fù)合膜,對黃金色葡萄球菌有很好的抑制作用。
淀粉膜市應(yīng)用zui廣泛的農(nóng)業(yè)原材料,生產(chǎn)成本低,且其廢棄物可回收。木薯淀粉復(fù)合膜(電子剝離試驗機、電子拉力試驗機對復(fù)合膜進行剝離、拉斷試驗可測試性能)是一種機械性能較強、能適合不同食品體系的可食性保鮮膜。以海南產(chǎn)的木薯淀粉為主要成膜物質(zhì),輔以補強劑、增塑劑等獲得的木薯淀粉復(fù)合膜,對水蒸氣和CO2有很好的阻隔作用,冷穩(wěn)定性較好,但熱穩(wěn)定性較差。通過高速氣流粉碎機和球磨的聯(lián)合處理制備出性能超群的超微淀粉膜。該膜具有優(yōu)異的耐油水性和透氣性,在土埋120d后,生物降解達67%,更顯示了優(yōu)良的生物降解性。
2.蛋白質(zhì)涂膜
天然蛋白質(zhì)如酪蛋白、明膠、豆蛋白、玉米蛋白和卵蛋白等依靠分子中的氫鍵、離子相互作用、疏水相互作用、偶極相互作用于二硫鍵等來維持其穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),加熱或酸、堿、鹽等處理會使蛋白質(zhì)分子變性而形成立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。因此蛋白具有良好的成膜特性,而蛋白涂膜與果蔬親水表結(jié)合緊密,起到很好的保護作用。此外,蛋白膜營養(yǎng)價值高、口感好,能改善果蔬及其加工品的品質(zhì)。其中個,以大豆分離蛋白為主制成的大豆蛋白膜,擁有透光度大、表面平整光滑與色澤性好等特點,可賦予食品良好的外觀。涂膜的抗氧化效果明顯,保鮮效果良好。在保鮮過程中有明顯的保水、防水作用。水溶劑達70%以上,有利于膜在人體內(nèi)的分解消化和吸收。
小麥蛋白具有優(yōu)良的粘彈性、延伸性、吸水性、吸脂乳化性、薄膜成型性并有清淡醇香味或谷物味等優(yōu)點。詳細研究小麥醇溶蛋白膜的機械性能,并探討蛋白濃度、膜液PH值與熱處理條件等對膜機械性能的影響。還進行了荔枝表面小麥醇溶蛋白涂膜處理的常溫保鮮研究。依據(jù)貯藏期間果皮褐變、感官指標(biāo)、腐爛程度和營養(yǎng)成分的變化評定保鮮效果表明,小麥醇溶蛋白涂膜荔枝的保鮮*,爛果率降低,保質(zhì)期由2d~3d延長至7d。在膜液中加入防腐劑苯甲酸鈉可進一步延長荔枝的貯藏期。
玉米濕法生產(chǎn)淀粉的主要副產(chǎn)品是玉米蛋白粉,其含玉米醇溶蛋白50%~60%。玉米醇溶蛋白的性質(zhì)如下:
(1)具有優(yōu)異的抗氧化功能,在噴霧干燥與高濕高溫條件下能抑制油脂氧化;
(2)呈特殊的棒狀分子形狀和分子結(jié)構(gòu),易溶于含水乙醇,涂膜干燥能形成透明、柔軟、均勻的薄膜;
(3)膜的阻濕性良好,不易透水,具生物分解性;
(4)對各種增稠劑、脂肪酸、酯、乙二醇類等可賦予柔軟性及粘著性,提高可塑性。
對玉米粉中醇溶蛋白的提取條件以及玉米醇溶蛋白成膜的*配方和成膜工藝進行了正交實驗研究。對甘油、蟲膠與玉米醇溶蛋白的復(fù)合薄膜研究表明,添加甘油可改善膜的阻濕性、透明度及耐水性,添加一定量蟲膠后能提高膜的阻濕性和透明度。采用正交實驗方法研究玉米醇溶蛋白涂膜保鮮膜草莓。結(jié)構(gòu)顯示,玉米醇溶蛋白1.57%,甘油0.18%,蔗糖0.3%,并輔以0.02%乳化劑與防腐劑保鮮草莓效果*。研究油酸、甘油、蟲膠和成膜溫度對玉米醇溶蛋白保鮮香蕉的影響。正交實驗結(jié)果表明,成膜溫度對香蕉保鮮效果的影響zui大,*復(fù)合膜配方為0.8毫升3%甘油、0.4毫升油酸、10毫升10%玉米醇溶蛋白。
3.油脂類涂膜
由蠟和油構(gòu)成,主要有石蠟、蜂蠟、巴西棕櫚蠟、礦物油、植物油、乙酰化單酰基甘油酯、硬脂酸、月桂酸、脂肪酸糖脂。這類薄膜對阻止果蔬的水汽散失極為有效。蠟由脂肪酸和一元醇脂組成,具有熔點低、油膩性肖、穩(wěn)定性好等特點,在空氣中不易變質(zhì),成膜性好。經(jīng)涂臘處理后,水果色澤鮮艷,外表光潔美觀,商品價值高,貨架期長,且包裝入庫簡單。涂臘中加入殺菌劑可減少微生物的侵害。蠟主要分為溶劑蠟(Solvent waxes)和水性蠟(Water waxes)等,如中國農(nóng)科院的京2B系列膜劑、重慶師范大學(xué)研制的液態(tài)膜保鮮劑和北京化工研究所開發(fā)的CFD型果蠟。目前果蠟涂膜存在的主要問題是果蔬使用后會產(chǎn)生異味,所以改進膜組成和化學(xué)特性對果蠟涂膜保鮮具有重要意義。
4.復(fù)合膜
復(fù)合膜是由多糖、油脂和蛋白質(zhì)多種物質(zhì)在一定的條件下經(jīng)過復(fù)合處理而形成的薄膜。由于集中物質(zhì)的性質(zhì)不同和功能上的互補性,所形成的復(fù)合膜應(yīng)當(dāng)會有更為理想的性能。魔芋葡甘聚糖與殼聚糖之間具有良好的相溶性和一定的成膜協(xié)調(diào)作用。復(fù)合膜液呈凝膠狀,黏度高,穩(wěn)定性好。該涂膜還可以有效抑制龍眼的生理呼吸,減緩其營養(yǎng)物質(zhì)的損耗與內(nèi)部水分的蒸發(fā),保持果蔬的硬度和色澤,抑制酶促褐變等。日本zui近已商業(yè)化了一種透濕性塑料保鮮膜,這種膜由兩層透水性*的半透明膜構(gòu)成,兩層之間壓合了一層滲透很高的多糖糖漿。這種保鮮膜能保持水分平衡,具有很好的保鮮性。
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