红肉苹果纤维魔芋胶复合可食纸的制备及性能评价

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随着人们生活水平日益提高,人们关注食品健康的同时,对与食品密切相关的包装也提出了更高的要求。二十一世纪以来食品包装所带来的环境与安全问题受到人们更多的重视;食品包装于今日,正朝着注重安全的方向发展,同时更加注重功能性。可食包装作为一种新型天然可降解包装材料,因其环境友好等不同于以往传统包装的优点,已经出现在世界各国诸多相关方向的试验研究与生产实践中。新疆红肉苹果栽培历史悠久,是我国苹果树中的稀有品种,其叶片、枝条、花瓣、雄蕊、果实和木质均有红色色素,果实更是含有大量天然的抗氧化成分,具有延缓衰老和增加身体免疫力的作用。红肉苹果因为口感酸涩食用特性不佳,在食品行业基本用来榨汁,而榨汁后的红肉苹果渣含有大量多酚、膳食纤维等有效成分,未能加以完全利用。陕西南部有丰富的魔芋资源,但也未能在加工食品外得到充分的深加工利用。本文以新疆红肉苹果榨汁后的废弃残渣为原材料,通过添加增强剂、增塑剂等成分制备红肉苹果纤维及魔芋胶复合可食纸,通过试验优化获得可食纸的最佳配方,并对可食纸的力学特性、包装特性等进行评价,同时通过抗菌试验进一步探究红肉苹果纤维及魔芋胶复合可食纸对常见的食源性致病菌(大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌)的抑制作用,旨在为该可食纸产品在可食包装中的应用提供理论依据。本文主要研究结果如下:1.通过预试验及单因素试验,以成纸的完整性和揭纸难易为指标,确定以魔芋胶与壳聚糖为增强剂、甘油为增塑剂,制备复合可食纸的工艺参数为:纤维素酶添加量3%、酶解时间1.5 h;均质压力400 bar、均质时间25 min;干燥温度45℃、干燥时间2.0 h。2.以抗拉强度和断裂延伸率作为评价指标,通过单因素和正交试验确定了红肉苹果纤维及魔芋胶复合可食纸的最佳配方:苹果膳食纤维5%,魔芋胶添加量10.25%,壳聚糖含量3.75%,甘油添加量3.5%;影响可食纸抗拉强度结果因素的大小顺序依次是甘油添加量>壳聚糖添加量>魔芋胶添加量,影响可食纸断裂伸长率结果因素的大小顺序是壳聚糖添加量>魔芋胶添加量>甘油添加量。3.采用最佳配比制备出的红肉苹果纤维及魔芋胶复合可食纸,表面细腻光滑、质地均匀、基本无气泡,具有较好的感官特性。通过力学特性和基本特性的分析,可知本试验所制备的复合可食纸包装材料具备良好的力学性能,其抗拉强度为8.35 MPa,断裂伸长率达35.82%;同时还具有可溶和可降解的特性。4.通过扫描电镜、红外光谱分析、X射线衍射分析、热重分析等对复合可食纸的性能进行表征,结果发现红肉苹果纤维及魔芋胶复合可食纸的成分之间具有较强的相互作用,整个共混体系的相容性良好;包装特性研究证明,该可食纸材料具有良好的热封性能,平均热封强度达到24.09 N/m,并能遇热水速溶,可作为调味料内包装袋使用。5.通过滤纸片法探讨了复合可食纸材料的抑菌特性,试验表明添加微量苹果多酚的复合可食纸的样品对沙门氏菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有比较好的抑菌效果,并且对浓度为10-7的三种试验菌株(金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、大肠杆菌)的抑菌率分别达到78.63%、80.67%、94.92%;同时该可食纸还具有良好的常温降解特性,在食品内包装中用途广泛。
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