1. 研究目的与意义
为了解决人类所面临的环境污染及安全性等问题,世界各国都在不断地进行着技术改革创新。其中,食品包装的更新换代是很重要的一环。针对食品包装,尤其倡导“绿色包装”,即用“绿色包装”材料来代替塑料包装。所谓的“绿色包装”是指对生态环境和人体健康无害,能重复使用或再生利用,符合可持续发展原则的包装。在“绿色包装”研究中,可食用已成为当代食品工业科技发展的主要项目,并有取代通常的塑料包装、纸包装之势。在欧美各国,许多包装材料已经由先进的可食用,可降解的绿色包装所代替。美国已有50%的传统塑料食品包装袋由新型纸质食品包装袋代替[1,2]。新泽西洲的全国淀粉及化学公司的科研人员正利用玉蜀黍为原料研制一种新型食品包装材料[3.4]。世界食品出口大国意大利已明确宣布至1991 年开始使用一种可食用、薄而透明的薄膜保鲜果蔬[5]。
而在我国,对于绿色包装方面的研究起步较晚,某些技术尚处于实验室研究阶段[6]。可食用膜是以天然可食性物质为原料,通过分子内和分子间相互作用而形成的有一定强度具有网络结构的薄膜。它可以提供选择性的阻气、阻湿、阻内容物扩散及膈阻外界环境的有害物质等多种功能,从而达到保鲜,改善食品的组织结构、感官品质、延长产品货架期的目的[7,8]。可食用膜具有能够自主选择的透气性以及抗渗透性;具备良好的阻水性;具备良好的物理机械性能,能够大幅提高食品表面的机械强度,方便生产加工;能够作为食品色、香、味、营养强化以及抗氧化物质等的载体;能够通过涂膜的方式分别包装食品的个体;可以和被包装食品的一起食用,不会产生包装环境污染;能够被应用到组成比较复杂的层状食物当中,起到各分开层、避免不同水分含量以及不同风味混合到一起的作用。可食用膜的运用可以大幅度降低不环保的普通塑料薄膜的使用率,提高回收率,因而在食品工业方面具有广阔的应用前景。本研究主要针对的是用大米蛋白及壳聚糖所制成的复合型可食用膜。
2. 研究内容和预期目标
研究的主要对象是大米蛋白和壳聚糖复合型可食用膜。虽然可食用膜优点很多,但是最近几年以来,此类研究仍处于试验阶段,未曾大规模投入生产,其主要原因大致有成本过高难以与普通的合成膜竞争;在防渗透性、防油性、防水性以及氧气阻隔性都比较差,而且膜质脆弱,抗拉伸强度低,不便于储存;制作可食用膜的机械设备比较落后,难以适应可食用膜的发展等。
针对当前可食用膜的发展现状本实验主要研究问题有:
3. 国内外研究现状
可食用膜的应用历史较长,在十二至 十三世纪,中国就用石蜡涂抹新鲜的橘子和柠檬,尽管这有效地延缓了水果水分的丢失,但是由于过度抑制了有氧呼吸,导致水果发酵变质[9];英国16世纪用食物表面涂抹脂肪的方法来防止食物失水[10];1869年harvard和harmony[11],1895年morris和parker[12]用凝胶膜来保护肉制品;在上个世纪30年代,热熔石蜡大量用于柑橘类水果,来减少它们水分的丢失;上世纪50年代早期,巴西棕榈蜡油/水乳化剂用于新鲜的水果蔬菜的保鲜[9]。
从此对可食用膜的研究引起了许多研究人员的兴趣,特别是近几十年对可食用膜的研究和报道非常频繁。
park等人在1994年报道了玉米醇溶蛋白膜可以有效防止西红柿失水萎蔫,能够阻隔氧气和二氧化碳,延缓西红柿的变色[12]。
4. 计划与进度安排
对于本实验的研究主要通过对于各种影响可食性膜性能的因素的研究来进行。通过对制成的不同膜的性能进行检验来筛选最优方案。
1.成膜组分性质对膜性能的影响:
淀粉可食性包装主要是用直链淀粉作为基质,添加进了多元醇以及脂类物质作为增塑剂,再加上少量的动植物胶作为增强剂,其优点就是伸拉性好、透明度高,而且耐折、防水、防透气等[19,20].纤维素本身具有较高的溶解度,该膜强度适中,柔韧性好、透明度高、阻油性好,中等阻水和阻氧等特性[21]。学者 shaw 针对卡拉胶膜对于食品水分损失以及氧化所起到的作用进行了研究分析,发现卡拉胶在进行热处理之后能够形成薄膜[22]。卡拉胶膜在防止食品失水的过程当中,能够充当强吸湿剂。而 maclay 则是把果胶酯键部分进行了水解,然后和钙离子交联制成低甲氧基果胶膜[23]。壳聚糖壳聚糖是甲壳素在经过脱乙酰基作用之后产生的,具有透明度、坚韧性好以及高阻氧性的特征,能够避免真菌污染并腐蚀食品,通常被应用到果蔬的气调保鲜贮藏过程当中[24]。
5. 参考文献
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