多甲氧基黄酮-花青素-壳聚糖复合膜的制备、性能测定及在猪肉新鲜度指示中的应用

王恩胜,杨晓聪,张雯雯,桑大席,李芝云,李 坤*

(信阳农林学院食品科学与工程学院,河南 信阳 464000)

摘 要:为开发一种兼具肉类新鲜度智能指示和保鲜作用的复合膜,以壳聚糖为成膜基材,甘油为增塑剂,多甲氧基黄酮为抑菌剂,花青素为显色剂,研究花青素和多甲氧基黄酮对复合膜的机械性能、阻隔性能、透过性能、指示性能、保鲜性能的影响。结果表明,在4 ℃条件下,该复合膜可将猪肉的货架期延长至7 d,优于未覆膜空白组、聚乙烯保鲜膜和壳聚糖膜对照组。当复合膜呈现蓝灰色、浅棕红色和深棕红色时分别对应新鲜肉、次鲜肉和变质肉,可以实现实时、无损地指示猪肉的新鲜度。

关键词:壳聚糖;多甲氧基黄酮;花青素;复合膜;保鲜性能

多甲氧基黄酮(polymethoxylated flavones,PMFs)是存在于柑橘果皮中的一种类黄酮化合物,已证实类黄酮具有多种生物活性,包括抑菌和抗氧化功能,广泛应用于食品、医疗等领域[1-3]。据有关研究表明,类黄酮化合物主要破坏细胞壁和细胞膜系统,抑制核酸合成和能量代谢,抑制病原菌的呼吸作用等,具有防腐保鲜效果。已有研究证实,PMFs可以抑制冷鲜肉中腐败菌的生长和繁殖,延长冷鲜肉的保质期,但多以涂膜的方式使用,在复合膜中的研究鲜有[4-5]

花青素(anthocyanin,AC)是一种天然色素,其颜色会随着pH值的变化而发生相应的改变。利用该特性将其用作智能包装指示剂,从而反映出猪肉的新鲜度。AC的绿色安全和pH值敏感性[6-8]使其成为肉制品智能包装中的优选新鲜度指示剂,但其在应用环境中的稳定性仍存在极大挑战[9-10]

壳聚糖(chitosan,CS)基膜具有成本低[11]、易于成膜[12]、环境友好[13]及生物降解性[14]、机械性能和热稳定性优异等优点[15],特别是自由氨基和羟基等赋予CS重金属离子螯合能力、蛋白质亲和力、凝胶形成能力和水溶性,这有利于CS与其他材料或亲水基团的组合,通过结构变化使化学性能变得多样化。但CS单独成膜不具备较好的肉类新鲜度指示和保鲜功能,本研究以CS为成膜基材,与PMFs、AC相结合,制得同时具有猪肉保鲜和新鲜度指示功效的多功能复合膜。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

聚乙烯(polyethylene,PE)膜 信阳西亚超市;CS(生物试剂,脱乙酰度85%)、蓝莓AC(纯度25%)、PMFs(纯度98%) 上海阿拉丁生化科技股份有限公司;甘油、硼酸、浓硫酸、甲基红、亚甲基蓝、溴化钾、氯化镁、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、无水乙醇(均为分析纯) 郑州派尼化学试剂厂。

1.2 仪器与设备

TMS-Pro质构仪 美国Food Technology Corporation公司;FE28精密pH计 瑞士梅特勒-托利多公司;LS182太阳膜测试仪 北京盈盛恒泰科技有限责任公司;TC600覆层检测仪 深圳市林上科技有限公司;A390紫外分光光度计 翱艺仪器(上海)有限公司;EM-30PLUS扫描电子显微镜 韩国Coxem公司;YS6003台式分光测色仪 深圳市三恩时科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 复合膜的制备

参考陈晓梅[16]、Xu Hongyu[17]等的方法略作改动,将1.5 g CS加入100 mL 1%冰乙酸溶液中,在水浴锅中60 ℃磁力搅拌30 min。待溶液温度冷却至40 ℃,加入0.5 g甘油以及0.06 g AC和0.15 g PMFs,继续恒温搅拌30 min后超声(40 kHz,室温)消泡20 min,将32 g膜液均匀流延至洁净的培养皿中,于40 ℃烘箱中干燥24 h后揭膜备用。

1.3.2 单因素试验设计

分别对AC添加量、PMFs添加量2 个因素进行单因素试验:1)CS添加量1.5 g、PMFs添加量0.15 g时,研究AC添加量分别为0.02、0.04、0.06、0.08 g时对复合膜性能的影响;2)CS添加量1.5 g、AC添加量0.06 g时,研究PMFs添加量分别为0.05、0.10、0.15、0.20 g时对复合膜性能的影响。

1.3.3 复合膜性能测试

1.3.3.1 机械性能

参考李彤等[18]的方法,将待测膜裁剪为1 cm×5 cm的长方形,设置有效拉伸长度为30 mm,探头速率为60 nm/min,记录膜断裂时的最大作用力和长度。膜的拉伸强度和断裂伸长率分别按式(1)、(2)计算:

式中:F为膜断裂时承受的最大作用力/N;S为膜的横截面积/mm2L为膜断裂时的长度/mm;L0为膜的初始长度/mm。

1.3.3.2 透光率和紫外线阻隔率

将待测膜裁剪为5 cm×5 cm的正方形后放入太阳膜测试仪样品仓测量紫外线阻隔率和透光率[19-20]

1.3.3.3 O2和CO2透过性能

O2透过率参考Wang Xuejiao等[21]的方法测定,取1 mL亚油酸和5 mL食用油混合于称量瓶中,用待测膜封口后称质量,放置于室温下2 d后再次称质量。CO2透过率参考范方方[22]的方法略有改动,取10 mL饱和氢氧化钠溶液于称量瓶中,用待测膜封口后称质量,放置于室温下2 d后再次称质量。O2和CO2透过率按式(3)计算:

式中:Δm为总质量增加量/g;S为膜厚/mm;t为时间/d;A为瓶口面积/m2

1.3.3.4 指示性能

参照Li Li等[23]的方法略有改动,将5 g碎猪肉放置于密闭玻璃罐中,将待测膜悬放于猪肉上方,于4 ℃冰箱中存放,由于猪肉变质过程中会产生氨气等碱性气体,这些气体被待测膜吸附,从而发生颜色变化,每天用色差仪记录复合膜色泽参数,色差(ΔE)按式(4)计算:

式中:L*为膜实测亮度值;a*为膜实测红绿度值;b*为膜实测黄蓝度值;为膜初始亮度值;为膜初始红绿度值;为膜初始黄蓝度值。

1.3.3.5 保鲜性能

用不同待测膜包覆猪肉,以包覆PE膜、CS膜猪肉为对照组,未覆膜猪肉为空白组,于4 ℃冰箱中存放。每隔1 d测定一次猪肉的总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量和pH值。

TVB-N含量测定:参照GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》中的半微量定氮法[24-25]

pH值测定:取10 g肉样剪碎,置于锥形瓶中,加入100 mL蒸馏水,振荡锥形瓶使肉分散开,浸泡30 min后用中速定性滤纸过滤,滤液用pH计进行测定。

1.3.3.6 微观形貌

按照如下配方制备CS膜:100 mL 1%冰乙酸溶液、1.5 g CS和0.5 g甘油,按照如下配方制备CS-AC-PMFs复合膜:以100 mL 1%冰乙酸溶液、1.5 g CS和0.5 g甘油为基础,添加0.06 g AC和0.15 g PMFs。将待测膜裁剪成3 mm×5 mm的长方形,放置在贴有导电胶的小圆台上,进行喷金处理后放进扫描电子显微镜中测试,仪器加速电压为15 kV,放大不同倍数,采用平扫模式扫描膜的表面。

1.4 数据处理

使用SPSS 24.0软件对数据进行显著性分析,用Origin 2018软件进行作图。

2 结果与分析

2.1 AC添加量对复合膜机械性能、透过性能和指示性能的影响

由图1可知,随着AC添加量的增加,复合膜的断裂伸长率下降,拉伸强度上升。这归因于AC与CS分子间相互作用,如静电相互作用、氢键作用,使得复合膜的结构更加均匀和稳定,增加了复合膜的刚性[26]。由图2可知,随着AC添加量的增加,复合膜的紫外线阻隔率上升,透光率下降。这归因于AC具有较好的吸光特性,尤其是对紫外光具有较强的吸收能力[27]。光照容易引起食物氧化变质,因此低透光率、高紫外线阻隔率的包装膜对保护食品品质具有重要意义。

图1 AC添加量对复合膜机械性能的影响
Fig. 1 Effect of AC addition on mechanical properties of composite films

小写字母不同表示差异显著(P<0.05)。图2~6同。

图2 AC添加量对复合膜透光性能的影响
Fig. 2 Effect of AC addition on light transmittance of composite films

由图3可知,复合膜的CO2和O2透过率随着AC添加量的增加而下降。这可能是由于AC与CS之间良好的相容性使其形成较为致密的膜结构,这种致密的膜结构有利于降低透气性[6]。适当的低O2和高CO2浓度环境可以延缓食物的氧化变质,减少营养物质的流失。

图3 AC添加量对复合膜透气性能的影响
Fig. 3 Effect of AC addition on the breathability of composite films

颜色响应是智能指示复合膜最为重要的性能之一,能让消费者清楚判断猪肉的新鲜度[8]。由表1可知,随着AC添加量的增加,复合膜ΔE均随时间延长逐渐上升,其中添加0.06 g和0.08 g AC复合膜的ΔE较大且较为接近。通过复合膜外观颜色变化可以观察到添加0.06 g和0.08 g AC复合膜颜色指示效果优于其他组。综合经济效益考虑,选取0.06 g为AC最优添加量。

表1 复合膜包覆后猪肉ΔE随时间的变化
Table 1 ΔE changes in pork wrapped with composite films during storage

注:同行小写字母不同表示差异显著(P<0.05)。表4同。

AC添加量/g1 d3 d5 d7 d9 d 0.0214.23±0.07e19.21±0.04d26.45±0.05c36.09±0.04b38.45±0.03a 0.0415.23±0.06d23.29±0.07c29.16±0.03b39.56±0.03a41.23±0.05a 0.0618.45±0.08d28.23±0.06c36.09±0.04b42.24±0.07a45.12±0.03a 0.0819.22±0.09d29.25±0.05c35.90±0.09b42.22±0.04a45.23±0.06a

2.2 PMFs添加量对复合膜机械性能、透过性能和保鲜性能的影响

由图4可知,随着PMFs添加量的增加,复合膜的断裂伸长率降低,拉伸强度升高。这可能是由于PMFs分子中含有的甲氧基与CS分子链上的氨基或羟基形成氢键,从而增加了复合膜中分子链的交联密度和相互作用力[2]。这种致密结构会增加复合膜刚性,从而提高拉伸强度,同时导致断裂伸长率降低。

图4 PMFs添加量对复合膜机械性能的影响
Fig. 4 Effect of PMFs addition on mechanical properties of composite films

由图5可知,随着PMFs添加量的增加,复合膜的紫外线阻隔率上升,透光率下降。一方面,这可能是由于PMFs与CS之间形成了氢键,使复合膜的致密性提高,光线在膜中的透过率降低[2]。另一方面,可能是由于PMFs本身具有一定颜色,有一定吸光特性。

图5 PMFs添加量对复合膜透光性能的影响
Fig. 5 Effect of PMFs addition on light transmittance of composite films

由图6可知,随着PMFs添加量的增加,复合膜的O2和CO2透过率均逐渐降低。复合膜的O2和CO2透过性对于食品的保鲜效果至关重要,而PMFs与CS反应充分且交联致密,使该复合膜的O2和CO2透过率降低[28]

图6 PMFs添加量对复合膜透气性能的影响
Fig. 6 Effect of PMFs addition on gas permeability of composite films

猪肉pH值与其新鲜度有密切关系,是食品安全中参考的指标之一。新鲜肉pH值为5.8~6.2,次鲜肉pH值为6.3~6.6,变质肉pH值为6.7以上[29]。由表2可知,不同PMFs添加量的复合膜对猪肉pH值增长的延缓效果均优于对照组,具体为CS-AC-PMFs复合膜>CS膜>PE膜>未覆膜。此外,随着复合膜中PMFs添加量的增加,猪肉pH值随时间的变化逐渐放缓,当PMFs添加量达到0.15 g后保鲜效果趋于饱和。未覆膜、PE膜和CS膜处理的猪肉均在5 d内变质,而CS-AC-PMFs复合膜包覆的猪肉保质期延长至7 d,表明PMFs的加入显著改善了复合膜的保鲜性能。

表2 复合膜包覆后猪肉pH值随时间的变化
Table 2 pH changes in pork wrapped with different films during storage

注:同行小写字母(同列大写字母)不同表示差异显著(P<0.05)。表3同。

PMFs添加量/g1 d3 d5 d7 d9 d未覆膜6.21±0.03eA6.68±0.07dA7.18±0.02cA7.57±0.03bA8.61±0.08aA PE膜6.15±0.05eAB6.56±0.03dB6.96±0.06cB7.25±0.07bB8.05±0.10aB CS膜6.10±0.02eB6.42±0.04dC6.74±0.05cC7.10±0.06bC7.95±0.09aC 0.055.95±0.06eC6.15±0.03dD6.58±0.04cD6.86±0.04bD7.32±0.03aD 0.105.89±0.03eCD6.09±0.02dD6.38±0.05cE6.68±0.03bE6.98±0.05aE 0.155.85±0.05cD5.97±0.05cE6.22±0.02bF6.56±0.06aF6.74±0.07aF 0.205.83±0.02dD5.96±0.02dE6.24±0.05cF6.55±0.05bF6.75±0.05aF

TVB-N含量是评价猪肉新鲜度的重要指标之一,随着时间的延长,猪肉中蛋白质被分解后形成大量挥发性碱性含氮物质,猪肉TVB-N含量不断上升。新鲜肉TVB-N含量≤15 mg/100 g,次鲜肉15 mg/100 g<TVB-N含量≤25 mg/100 g;变质肉TVB-N含量>25 mg/100 g[30]。由表3可知,不同PMFs添加量的复合膜对猪肉TVB-N含量增长的延缓效果均优于对照组,具体为CS-AC-PMFs复合膜>CS膜>PE膜>未覆膜。此外,随着复合膜中PMFs添加量的增加,猪肉TVB-N含量随时间的变化逐渐放缓,当PMFs添加量达到0.15 g后保鲜效果趋于饱和。未覆膜、PE膜和CS膜处理的猪肉均在5 d左右变质,而CS-AC-PMFs复合膜包覆的猪肉保质期可延长至7 d,进一步表明PMFs的加入显著改善了复合膜的保鲜性能。

表3 复合膜包覆后猪肉TVB-N含量随时间的变化
Table 3 Changes in TVB-N content of pork wrapped with different films during storage mg/100 g

PMFs添加量/g1 d3 d5 d7 d9 d未覆膜10.26±0.14eA24.18±0.23dA30.75±0.13cA34.67±0.28bA38.34±0.34aA PE膜8.34±1.17eB19.32±0.14dB25.65±0.23cB30.85±0.19bB34.25±0.26aB CS膜8.26±0.08eB18.55±0.09dB23.95±0.07cC28.35±0.14bC33.75±0.17aB 0.057.21±0.21eC12.05±0.16dC18.35±0.24cD25.68±0.31bD30.21±0.12aC 0.106.91±0.13eC10.95±0.17dD16.95±0.37cE23.32±0.07bE28.22±0.10aD 0.155.67±0.20eD10.75±0.13dD15.45±0.08cF20.95±0.32bF25.43±0.28aE 0.205.70±0.12eD10.80±0.23dD15.35±0.27cF20.75±0.38bF25.35±0.18aE

由表4可知,通过对CS-AC-PMFs复合膜包覆猪肉后的分析发现,复合膜的表观颜色、ΔE随猪肉的pH值、TVB-N含量发生了显著变化(P<0.05),颜色从最初猪肉新鲜时的蓝灰色逐渐变为猪肉变质时的深棕红色,这进一步验证了该复合膜在猪肉贮藏过程可以起到新鲜度无损、实时、智能监测的指示作用。

表4 复合膜包覆后猪肉颜色、ΔE、pH值、TVB-N含量随时间的变化
Table 4 Changes in color, ΔE, pH and TVB-N content of pork wrapped with different films during storage

指标1 d3 d5 d7 d9 d TVB-N含量/(mg/100 g)5.67±0.20e10.75±0.13d15.45±0.08c20.95±0.32b25.43±0.28a pH5.85±0.05c5.97±0.05c6.22±0.02b6.56±0.06a6.74±0.07a ΔE18.45±0.08d28.23±0.06c36.09±0.04b42.24±0.07a45.12±0.03a颜色

由2.1和2.2节结果分析可知,复合膜中CS添加量为1.5 g,AC的最适添加量为0.06 g,PMFs的最适添加量为0.15 g。

2.3 复合膜微观形貌分析

通过观察复合膜表面的微观形貌来判断各成分的相容状况,复合膜表面应具有良好的微观结构,如均匀的孔隙分布、平滑的表面、无明显凸起和褶皱等。如图7所示,对照组CS膜和CS-AC-PMFs复合膜的表面形貌无明显区别,均比较平整,无团聚现象,没有明显的裂纹和孔洞,充分说明PMFs和AC可以较好地融入CS成膜基材中。

图7 CS膜(A)和CS-AC-PMFs复合膜(B)的微观形貌
Fig. 7 Microstructure of chitosan film (A) and CS-AC-PMFs composite film (B)

3 结论

本研究以CS为成膜基材,添加甘油作为增塑剂,AC作为复合膜的指示剂,PMFs为保鲜剂,探究PMFs和AC对复合膜机械性能、透过性能、指示性能和保鲜性能的影响。结果表明,以100 mL 1%冰乙酸溶液、1.5 g CS和0.5 g甘油为基础,含有0.06 g AC和0.15 g PMFs的复合膜表现出较好的机械性能和透过性能。最重要的是该复合膜可以实时、无损地指示猪肉的品质变化,具体表现为复合膜由蓝灰色逐渐向浅棕红色、深棕红色变化,分别对应猪肉的品质为新鲜肉、次鲜肉和变质肉。另一方面,在4 ℃条件下,该复合膜包装猪肉可以显著抑制猪肉贮藏期间TVB-N含量和pH值的上升,将冷鲜猪肉的货架期延长至7 d,而未覆膜、PE保鲜膜和CS膜对照组猪肉在5 d内便发生变质。综上,采用简单、便捷的共混成膜策略成功制备了一种结构稳定的新型集肉类保鲜和新鲜度智能指示的复合膜,为新型智能包装系统提供了一定的理论依据。

参考文献:

[1] 王磊, 苏学素, 付陈梅, 等. 柑橘中多甲氧基黄酮生物活性及应用研究进展[J]. 食品科学, 2009, 30(7): 285-290.

[2] 郎宇曦, 马岩, 李斌, 等. 黄酮类化合物与其他化合物相互作用的研究进展[J]. 食品科学, 2018, 39(9): 258-264. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201809039.

[3] 赵悦, 孙庆元, 孙琦. 橘黄酮的提取及其抑菌特性[J]. 化工进展,2016, 35(8): 2528-2532. DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.08.35.

[4] 姚晓琳, 潘思轶, 张晓维, 等. 多甲氧基黄酮提取物对冷却肉保鲜效果的影响[J]. 食品科学, 2009, 30(24): 460-463.

[5] SHAKOUR Z T A, FAYEK N M, FARAG M A. How do biocatalysis and biotransformation affect Citrus dietary flavonoids chemistry and bioactivity? A review[J]. Critical Reviews in Biotechnology, 2020,40(5): 689-714. DOI:10.1080/07388551.2020.1753648.

[6] 李增辉, 李亚娜, 王晓, 等. pH敏感型紫番茄花青素在壳聚糖膜制备中的应用研究[J]. 包装工程, 2022, 43(15): 160-166. DOI:10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.15.018.

[7] ZHANG K L, HUANG T S, YAN H, et al. Novel pH-sensitive films based on starch/polyvinyl alcohol andfood anthocyanins as a visual indicator of shrimp deterioration[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2020,145: 768-776. DOI:10.1016/j.ijbiomac.2019.12.159.

[8] 封晴霞, 王利强. 蓝莓花青素智能指示膜的制备及应用[J].中国食品学报, 2022, 22(2): 281-290. DOI:10.16429/j.1009-7848.2022.02.030.

[9] 孙理, 李亦欣, 纪祥月, 等. 花青素-明胶/聚乙烯醇-淀粉复合膜制备与表征[J]. 包装工程, 2021, 42(23): 109-115. DOI:10.12161/j.issn.1005-6521.2022.22.007.

[10] PERALTA J, BITENCOURT C, MACIEL V, et al. Aqueous hibiscus extract as a potential natural pH indicator incorporated in natural polymeric films[J]. Food Packaging and Shelf Life, 2019, 19: 47-55.DOI:10.1016/j.fpsl.2018.11.017.

[11] 连欢, 孙占新, 杨相政. 壳聚糖抑菌复合膜对蓝莓贮藏保鲜效果的影响[J]. 中国果菜, 2023, 43(9): 29-34. DOI:10.19590/j.cnki.1008-1038.2023.09.006.

[12] 戴瑞怡, 周淑贞, 廖敏健, 等. 壳聚糖/茶多酚/聚乙烯醇复合膜的快速成型制备与性能研究[J]. 化工新型材料, 2023, 51(S2): 631-636.DOI:10.19817/j.cnki.issn1006-3536.2023.S2.120.

[13] 张群利, 罗灏, 崔琳琳, 等. 鱼鳞明胶/壳聚糖/薰衣草精油抗菌复合膜的制备及性能能[J]. 精细化工, 2022, 39(11): 2259-2267.DOI:10.13550/j.jxhg.20220366.

[14] 尚志杰, 郭淑清, 肖磊. 壳聚糖对食品常见菌的影响研究[J].辽宁科技学院学报, 2021, 23(5): 21-24. DOI:10.3969/j.issn.1008-3723.2021.05.007.

[15] 郑燕, 王笑, 代楚涓, 等. 壳聚糖/羧甲基纤维素/茶多酚抗氧化复合膜的制备及性能研究[J]. 塑料工业, 2021, 49(S1): 59-65.DOI:10.3969/j.issn.1005-5770.2021.Z1.011.

[16] 陈晓梅, 刘巧瑜, 陈海光, 等. 葛根淀粉-壳聚糖复合膜对鸽肉保鲜性能的研究[J]. 安徽农业科学, 2019, 47(8): 179-182. DOI:10.3969/j.issn.0517-6611.2019.08.047.

[17] XU H Y, SHI Y, GAO L, et al. Preparation and characterization of pHresponsive polyvinyl alcohol/chitosan/anthocyanin films[J]. Food Science and Technology, 2023, 43: 980-992. DOI:10.1590/fst.98022.

[18] 李彤, 张宏, 赵晓彤, 等. 大豆分离蛋白/纳米纤维素/阿魏酸复合膜的制备及其包装性能[J]. 食品科学, 2020, 41(17): 253-260.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190820-205.

[19] 杨洁茹, 刘海波, 张雯雯, 等. 漂白紫胶/海藻酸钠复合膜的制备及其在冷鲜肉保鲜中的应用[J]. 食品工业科技, 2023, 44(18): 407-414.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2023030313.

[20] 郭娜, 张安坤, 卓凯丽, 等. 黑米花青素-结冷胶可食用膜的性能分析[J]. 中国食品添加剂, 2023, 34(2): 19-26. DOI:10.19804/j.issn1006-2513.2023.02.003.

[21] WANG X J, XIE Y M, GE H J, et al. Physical properties and antioxidant capacity of chitosan/epigallocatechin-3-gallate films reinforced with nano-bacterial cellulose[J]. Carbohydrate Polymers,2018, 179: 207-220. DOI:10.1016/j.carbpol.2017.09.087.

[22] 范方方. 膨润土/壳聚糖/PVA 膜性能及其保鲜芒果的研究[D]. 南宁:广西大学, 2015.

[23] LI L, ZHANG L P, ZHAO Y, et al. Colorimetric detection of Hg(II) by measurement the color alterations from the “before” and “after” RGB images of etched triangular silver nanoplates[J]. Microchimica Acta,2018, 185(4): 235-245. DOI:10.1007/s00604-018-2759-9.

[24] 冯永莉, 杨晨, 零春甜, 等. 桑葚花青素共混羧甲基纤维素膜的性能研究及应用[J]. 食品研究与开发, 2021, 42(13): 1-8. DOI:10.12161/j.issn.1005-6521.2021.13.001.

[25] 陈良哲, 熊泽宇, 贾丹丹, 等. 基于黑果枸杞花青素的智能标签: 新鲜度指示性能和机理[J]. 材料导报, 2022, 36(23): 168-173.DOI:10.11896/CLDB.21040186.

[26] LI Y, HU Z X, HUO R B, et al. Preparation of an indicator film based on pectin, sodium alginate, and xanthan gum containing blueberry anthocyanin extract and its application in blueberry freshness monitoring[J]. Heliyon, 2023, 9(3): 14421-14432. DOI:10.1016/j.heliyon.2023.e14421.

[27] HAMZAH N H C, KHAIRUDDIN N, NNOZIEANA K, et al.Characterisation and colour response of smart sago starch-based packaging films incorporated with Brassica oleracea anthocyanin[J].Biodegradable Films Characterization and Food Packaging, 2023,12(8): 406-418. DOI:10.3390/membranes12100913.

[28] WANG X C, YONG H M, GAO L, et al. Preparation and characterization of antioxidant and pH-sensitive films based on chitosan and black soybean seed coat extract[J]. Food Hydrocolloids,2019, 89: 56-66. DOI:10.1007/s13197-023-05723-1.

[29] 赵文鹏, 刘雅楠, 张迅, 等. 负载花青素的玉米醇溶蛋白纳米纤维膜监测猪肉新鲜度[J]. 食品安全质量检测学报, 2023, 14(2): 83-90.DOI:10.19812/j.cnki.jfsq11-5956/ts.2023.02.012.

[30] 郝子娜, 冯硕, 赵凯, 等. 茶多酚-海藻酸钠涂膜处理对草鱼储藏品质的影响[J]. 保鲜与加工, 2022, 22(7): 31-36. DOI:10.3969/j.issn.1009-6221.2022.07.005.

Preparation, Characterization and Application of Polymethoxy Flavone-Anthocyanin-Chitosan Composite Membrane in Pork Freshness Indication

WANG Ensheng, YANG Xiaocong, ZHANG Wenwen, SANG Daxi, LI Zhiyun, LI Kun*
(College of Food Science and Technology, Xinyang Agriculture and Forestry University, Xinyang 464000, China)

Abstract: This study was carried out in order to develop a composite film that serves the dual function of acting as an intelligent indicator for meat freshness and preserving meat using chitosan (CS) as the film-forming substrate, glycerin as the plasticizer, polymethoxy flavones (PMFs) as the bacteriostatic agent and anthocyanin (AC) as the color developing agent.The effects of AC and PMFs on the mechanical, barrier, permeability, indicator and preservative properties of the composite film were investigated. The results showed that the composite film extended the shelf life of pork to 7 d at 4 ℃, this effect being more pronounced than that of blank group without film coating, control groups coated with polyethylene film and CS film. The composite film exhibited blue gray, light brown red and dark brown red colors for fresh, second fresh and spoiled meat respectively, and can enable real-time and non-destructive indication of pork freshness.

Keywords: chitosan; polymethoxy flavones; anthocyanin; composite film; preservation performance

DOI: 10.7506/rlyj1001-8123-20240806-196

中图分类号:TS251.1

文献标志码:A

文章编号:1001-8123(2024)12-0042-06

引文格式:

王恩胜, 杨晓聪, 张雯雯, 等. 多甲氧基黄酮-花青素-壳聚糖复合膜的制备、性能测定及在猪肉新鲜度指示中的应用[J].肉类研究, 2024, 38(12): 42-47. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20240806-196. http://www.rlyj.net.cn

WANG Ensheng, YANG Xiaocong, ZHANG Wenwen, et al. Preparation, characterization and application of polymethoxy flavone-anthocyanin-chitosan composite membrane in pork freshness indication[J]. Meat Research, 2024, 38(12): 42-47. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20240806-196. http://www.rlyj.net.cn

收稿日期:2024-08-06

基金项目:河南省自然科学基金面上项目(242300420173);河南省科技攻关项目(242102230129);河南省高等学校重点科研计划项目(23A550015;24B550017);信阳农林学院国家级科研项目培育基金项目(pyjj20230105);信阳农林学院科技创新团队项目(XNKJTD-001;XNKJTD-002)

第一作者简介:王恩胜(1992—)(ORCID: 0009-0003-9492-5345),男,助教,硕士,研究方向为食品质量安全控制。E-mail: 582471667@qq.com

*通信作者简介:李坤(1987—)(ORCID: 0000-0002-3911-5206),男,副教授,博士,研究方向为食品功能材料。E-mail: likunkm@163.com