本發(fā)明涉及一種細(xì)菌纖維素-茶多酚復(fù)合膜在食品保鮮中的應(yīng)用，屬于食品包裝膜加工領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

食品包裝是食品商品的重要組成部分，它能保證食品在加工、運(yùn)輸以及銷(xiāo)售過(guò)程中免于外來(lái)因素的損害，能維持食品原有質(zhì)量品質(zhì)，保證其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。目前食品包裝領(lǐng)域使用最為廣泛的為塑料制品，其存在環(huán)境污染、能源消耗以及對(duì)人體有毒有害等問(wèn)題，得到了人們廣泛的重視。因此研究一種無(wú)毒無(wú)害具有抗菌性的活性包裝替代原有塑料包裝成為未來(lái)研究的主要發(fā)展方向。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)細(xì)菌纖維素具有可降解、無(wú)毒無(wú)害、擁有良好成膜性等特點(diǎn)，同具有廣譜殺菌作用的天然抑菌劑茶多酚進(jìn)行復(fù)合成膜，制備一種具有抗菌作用的包裝膜以滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。

細(xì)菌纖維素膜是指木醋桿菌等醋酸菌屬分泌的纖維素聚合物交聯(lián)形成的三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。細(xì)菌纖維素膜具有較好的拉伸強(qiáng)度、天然成膜性、持水性以及良好的生物相容性和生物可降解性。由于這些獨(dú)有的性質(zhì)使其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。同時(shí)細(xì)菌纖維素膜在造紙、聲學(xué)領(lǐng)域的研究也較多。目前，細(xì)菌纖維素在食品領(lǐng)域主要作為一種食品以及食品添加劑，將其作為一種食品包裝的研究目前還較少。

冷鮮肉較傳統(tǒng)熱鮮肉以及冷凍肉相比具有口感好、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等優(yōu)勢(shì)，已近成為生鮮肉的發(fā)展趨勢(shì)。冷鮮肉銷(xiāo)售環(huán)節(jié)的包裝通常僅僅使用塑料薄膜覆蓋在托盤(pán)表面，這種方式不僅使產(chǎn)品貨架期較短，同時(shí)存在增塑劑溶出和環(huán)境污染等問(wèn)題。本試驗(yàn)研究復(fù)合膜對(duì)冷鮮肉保鮮過(guò)程中的影響，探究其取代傳統(tǒng)包裝膜的可能性，為生產(chǎn)具有抗菌及可降解性的活性包裝提指導(dǎo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種細(xì)菌纖維素-茶多酚復(fù)合膜在食品保鮮中的應(yīng)用，本發(fā)明以木醋桿菌為菌種接菌到培養(yǎng)基上培養(yǎng)一段時(shí)間，得到細(xì)菌纖維素水凝膠，將水凝膠進(jìn)行純化和處理，再將水凝膠浸泡在一定濃度的茶多酚溶液中，再經(jīng)過(guò)烘干即可得到細(xì)菌纖維素-茶多酚復(fù)合膜，探究復(fù)合膜對(duì)冷鮮肉在貯藏期間的影響，所得到的細(xì)菌纖維素-茶多酚復(fù)合膜與其他膜和未經(jīng)包膜相比，冷鮮肉具有更好的新鮮度和更好的感官特性，具備更長(zhǎng)的貯藏期。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種細(xì)菌纖維素-茶多酚復(fù)合膜在冷鮮肉保鮮中的應(yīng)用，包括以下步驟：細(xì)菌纖維素水凝膠的制備；細(xì)菌纖維素水凝膠的純化以及處理；細(xì)菌纖維素膜的制備；細(xì)菌纖維素-茶多酚復(fù)合膜的制備

本發(fā)明探究了不同包裝膜對(duì)冷鮮肉在貯藏期間的品質(zhì)影響，探究未包膜，PE膜，細(xì)菌纖維素膜和細(xì)菌纖維素-茶多酚復(fù)合膜對(duì)冷鮮肉pH、TVB-N、菌落總數(shù)和感官質(zhì)量的影響。

通過(guò)單因素試驗(yàn)得出，細(xì)菌纖維素膜和細(xì)菌纖維素-茶多酚復(fù)合膜組在貯藏期各項(xiàng)指標(biāo)均低于其他三組，能有效延長(zhǎng)產(chǎn)品的貨架期。細(xì)菌纖維素-茶多酚復(fù)合膜具有無(wú)毒無(wú)害、可降解、效果好于傳統(tǒng)的PE包裝膜，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

附圖說(shuō)明

圖1貯藏期間冷鮮肉pH的變化；

圖2貯藏期間冷鮮肉揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)的變化；

圖3貯藏期間冷卻肉菌落總數(shù)的變化；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不局限于此，凡是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。

一、細(xì)菌纖維素水凝膠的制備

將冷凍保存的木醋桿菌接種到新的斜面固體培養(yǎng)基上，30℃恒溫培養(yǎng)24h。挑取斜面上長(zhǎng)出的新菌落接種到液體種子培養(yǎng)基中，恒溫靜置培養(yǎng)12h，以4％的接種量接入發(fā)酵培養(yǎng)基中，30℃恒溫靜止培養(yǎng)一周。

二、細(xì)菌纖維素水凝膠的純化以及處理

將細(xì)菌纖維素水凝膠用去離子水反復(fù)沖洗，以去除其表面殘留的培養(yǎng)基與雜質(zhì)。后將其浸泡在濃度為1％的NaOH溶液中，80℃恒溫水浴2h，并持續(xù)浸泡使水凝膠成無(wú)色透明狀，采用低濃度醋酸處理其致pH為中性，得到實(shí)驗(yàn)所需細(xì)菌纖維素水凝膠。

三、細(xì)菌纖維素膜的制備

將得到的實(shí)驗(yàn)所需細(xì)菌纖維素水凝膠在-20℃的冰箱中冷凍一夜，在-60℃條件下利用凍干機(jī)進(jìn)行冷凍干燥。

四、細(xì)菌纖維素-茶多酚復(fù)合膜的制備

將得到的細(xì)菌纖維素水凝膠裁剪成20cm×20cm的正方形，浸泡于濃度為0.2％的茶多酚溶液中，4h后取出，放入濃度為15％的增塑劑(甘油)中1-2s，迅速取出后，瀝干表面多余液體，置于50℃恒溫烘箱干燥致恒重。

1、單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

考察不同膜(對(duì)照、PE膜、細(xì)菌纖維素膜、細(xì)菌纖維素膜和細(xì)菌纖維素-茶多酚復(fù)合膜)對(duì)冷鮮肉pH、TVB-N、菌落總數(shù)、感官質(zhì)量的影響。

七、單因素實(shí)驗(yàn)

1、冷鮮肉貯藏期間pH的變化

從圖1可以看出，各組樣品的pH值在貯藏期間均有所上升，空白對(duì)照組與PE組的上升幅度較大，而細(xì)菌纖維素膜組以及細(xì)菌纖維素-茶多酚膜組的上升幅度較小。pH值的上升幅度同腐敗微生物的生長(zhǎng)狀況直接相關(guān)。在貯藏過(guò)程中，豬肉逐漸出現(xiàn)滲出水分的情況，空白對(duì)照組以及PE組中水分含量較高，為微生物的生長(zhǎng)提供了有力的環(huán)境，而細(xì)菌纖維素具有一定的吸水性能，能夠吸收滲出的水分，有效抑制了微生物的生長(zhǎng)。

相對(duì)空白組、PE膜、細(xì)菌纖維素膜，細(xì)菌纖維素-茶多酚膜包裝的冷鮮肉的pH值上升的幅度最小。

2、冷鮮肉貯藏期間揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)的變化

TVB-N值越低代表肉制品越鮮。從圖2中可以看出，四組樣品的TVB-N值均呈上升趨勢(shì)?？瞻捉M的值上升最快，并在貯藏的第6天便腐敗變質(zhì)。PE組在第8天達(dá)到了腐敗變質(zhì)的臨界值。細(xì)菌纖維素膜組在第8天時(shí)接近腐敗變質(zhì)的臨界值，在第10天時(shí)值已經(jīng)明顯超過(guò)25mg/100g。細(xì)菌纖維素-茶多酚組在第10天時(shí)，其值已經(jīng)逼近25mg/100g，在第12天時(shí)已經(jīng)腐敗變質(zhì)。

相對(duì)空白組、PE膜、細(xì)菌纖維素膜，細(xì)菌纖維素-茶多酚復(fù)合膜能有效延長(zhǎng)肉制品鮮度，較PE組能延長(zhǎng)3-4天，較空白組能延長(zhǎng)5-6天。

3、冷鮮肉貯藏期間菌落總數(shù)的變化

從圖3中可以看出，第2天時(shí)，空白組的菌落總數(shù)明顯上升，2-8天過(guò)程中變化速率減緩。但是第8天時(shí)值超過(guò)6lg cfu/g，已經(jīng)腐敗變質(zhì)。PE組的菌落總數(shù)也呈上升趨勢(shì)，從第4天起，其菌落總數(shù)顯著高于其他三組(P<0.05)，第6天之后便超過(guò)了腐敗變質(zhì)的極限值。PE膜的存在使豬肉滲出的水分蒸發(fā)較慢，為微生物的生長(zhǎng)提供了有力的環(huán)境。細(xì)菌纖維素組和細(xì)菌纖維素-茶多酚處理組的菌落總數(shù)值上升較為緩慢，細(xì)菌纖維素組的在第10天超過(guò)了6lg cfu/g，細(xì)菌纖維素-茶多酚處理組在第12天才超過(guò)腐敗極限值。這主要?dú)w功于細(xì)菌纖維素特有的吸水性，能有效吸收貯藏期豬肉滲出的水分，抑制了微生物的有效生長(zhǎng)。同時(shí)茶多酚具有的廣譜的抑菌性，能有效抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖。

因此，相對(duì)空白組、PE膜、細(xì)菌纖維素膜，細(xì)菌纖維素-茶多酚處理組的菌落總數(shù)值一直處于最低。實(shí)驗(yàn)證明細(xì)菌纖維素-茶多酚復(fù)合膜能有效抑制冷卻肉貯藏期微生物的生長(zhǎng)繁殖。4、冷鮮肉貯藏期間感官品質(zhì)的變化

表1貯藏期間冷鮮肉菌落總數(shù)的變化

注：a～d同列標(biāo)注不同的字母表示樣品存在顯著性差異(P<0.05)；相同字母表示差異不顯著(P>0.05)

從表1中可知，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)。冷卻豬肉的感官評(píng)分呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)?？瞻讓?duì)照組感官評(píng)價(jià)值下降最快。第6天時(shí)，空白對(duì)照組的肉此時(shí)，色澤發(fā)灰，指壓彈性已經(jīng)喪失，較硬，較為干燥，存在明顯的酸敗味，肉湯渾濁不清，其感官評(píng)價(jià)值小于4，此時(shí)空白對(duì)照組已經(jīng)腐敗變質(zhì)。PE組在第8天時(shí)接近腐敗變質(zhì)。此時(shí)PE組中的肉顏色暗紅，肉質(zhì)軟榻，彈性喪失，表面有較多的粘手汁液，有酸臭味的出現(xiàn)，肉湯中有絮狀物質(zhì)的出現(xiàn)。細(xì)菌纖維素組和細(xì)菌纖維素-茶多酚組在第10和第12天才達(dá)到腐敗變質(zhì)的感官評(píng)定值。第10天時(shí)，細(xì)菌纖維素組肉色偏暗，肉質(zhì)較為緊致，有酸味的出現(xiàn)，肉湯渾濁。細(xì)菌纖維素-茶多酚組在第12天時(shí)，肉色偏粉，表明干燥，稍有酸味出現(xiàn)，煮沸后肉湯異味不明顯。

細(xì)菌纖維素具有較強(qiáng)的吸水性能，能有改善豬肉在貯藏過(guò)程中水分析出的現(xiàn)象。不但阻礙了微生物的生長(zhǎng)繁殖，同時(shí)也使肉保持了良好的組織狀態(tài)。同時(shí)茶多酚具有光譜的抑菌性，能有效抑制豬肉在貯藏期間微生物的生長(zhǎng)繁殖，能有效延長(zhǎng)豬肉的貨架期。細(xì)菌纖維素-茶多酚復(fù)合膜中的茶多酚分子能同三價(jià)鐵離子結(jié)合，減弱鐵離子對(duì)高鐵肌紅蛋白生成的促進(jìn)作用，從而護(hù)色作用更為明顯。綜上所述，細(xì)菌纖維素-茶多酚復(fù)合膜對(duì)貯藏期豬肉的感官性質(zhì)的保護(hù)作用明顯好于其他三組。

通過(guò)前期結(jié)論，相對(duì)空白組、PE膜、細(xì)菌纖維素膜，無(wú)論是pH、TVB-N、菌落總數(shù)，還是感官性質(zhì)，細(xì)菌纖維素-茶多酚處理組對(duì)于冷鮮肉在貯藏期間的品質(zhì)的保持都相對(duì)較好，并能延長(zhǎng)其貯藏期。