环糊精在抗菌食品包装中基础应用研究.pdfVIP

中文摘要 中文摘要 本论文选用挥发性和非挥发性两类食品抗菌剂，研究了环糊精(CD)在抗菌食品包装中的两种应 用方式：一是先使环糊耩与抗菌剂形成包合物，然后加入到食品包装材料中，通过抗菌剂从包合物中 的缓慢释放以及在材料中的迁移，最后达到食品表面发挥抗菌作用：二是先将环糊精固载在纤维包装 材料上．然后通过固载环糊精对食品抗菌剂的包埋与缓释来实现纤维材料的抗菌性能。 异硫氰酸烯丙酯(Arrq对食品常见腐败菌和致病菌都有很强的杀灭作用，由于其具有强挥发性及 刺激的气味，很难直接应用于包装材料上。本文利用环糊精或固载环糊精纤维对其进行包埋与释放， 模拟了气态AITC释放形式的抗菌食品包装体系。首先，利用溶液共沉淀法制各环糊精．异硫氰酸烯丙 酯包合物(CD-AITC，主客体摩尔比1：1)，通过均匀设计试验分析优化了包埋工艺。以环糊精包埋 率为指标，MATHEMATICS4．0分析得到拟合方程y=9．44+4xl+22．74x2+0．35X3一O．45x4，对各因素 最佳取值后包埋率可达88．5％；以环糊精回收率为指标，利用M舳M^ⅡcS4．0分析得到拟合方程 x2一O．15x3+0．074 y=17．37—2．5xl+42．87 x4，对各因素最佳取值后环糊精回收率可达8O％．同时， 根据环糊精包合物的包埋与释放机理，建立了CD．-MTC的准确定量分析方法，即利用无水环境下的有 机溶剂洗涤法测定包合物表面吸附油、利用有机溶剂．水体系下的热浸提法测定包合物中的包合油，并 以紫外分光光度法进行定量。实践证明。该方法具有需要样品量少、操作相对简便和准确度高的优点， RsD不大于1．26％，包合物含油量铡定平均回收率为95．6％。 发性大为降低．耐热性显著提高；释放实验表明，CD-AITC具有一定的缓释特性，其释放速率与环境 相对湿度(RH％)和环糊精包埋率密切相关，随着R．FP／o的增加其释放速率也相应变大，低包埋率时释 }cⅨ艘中AITC的释放都是遵循限制扩散的动力学过程。 其次，研究了聚丙烯酸法接枝环糊精到纤维素纤维上的新工艺．结果表明该法与常用柠檬酸接枝 法相比能达到更理想的环糊精固载率；对反应温度的研究表明接枝反应分为两个阶段，聚丙烯酸的接 枝主要发生在低温阶段，而环糊精的接枝固着主要发生在高温处理阶段，因此在不影响纤维品质的条 件下高温处理有利于高环糊精固载纤维样品的获得。通过固载环糊精纤维对AITC的包埋试验发现， 由于空间位阻作用纤维中环糊精固载率与AITC的包埋载量并不完全成正比，保持环糊精有效的包埋位 点非常重要。试验结果显示．环糊精固载量应控制在7．5．9％之间较为合适，此范围的功能纤维样品对 具有控制释放的特性，其释放规律与CD-AITC包合物相类似．并遵循限制扩散的动力学过程，而由 聚丙烯酸网络层吸附的AITC基本不具控制释放的性能。由于空间位阻以及纤维对AITC的吸附等作 用，固载环糊精纤维AITC的释放速度小于未固载环糊精包和物。 作戈常见的食品防腐剂，苯甲酸和足泊金酯耐热性较差，直接加入包装材料中在热成型时会有较 江南大学博士学位论文 大损失，而且有时在包装材料中的迁移速度也不理想．通过环糊精包埋可显著提高其热稳定性，改变 其迁移行为，使制各相应的抗菌包装材料成为可能。本论文利用溶液共沉淀法制备了苯甲酸和尼泊金 】【．一17．57x2均．各因素晟佳取值后环糊精对苯甲酸的包埋率为83．5％，尼泊金乙酯包合过程的拟合方 程为y：2．98--0．23xl+23，81x2+81．14X3--2．83】【．一1．78X5—16．86x2x3，各因素最佳取值后环糊精对尼 --6．14x2+15．24x3—8．5X4，各因素最佳取值后环糊精回收率为”．5％，尼泊金乙酯包合过程的拟合方 x，一14。12x2舄，最佳取值后的环糊精回收率为 程为y==2．24+0．37xI+18．68x2+58．64x3--4．57x4+0．38 81．5％。 溶液中包合物相溶解度图显示苯甲酸和尼泊金乙酯可以与BCD形成主客体摩尔比为1：1的包合 物，其中尼泊金乙酯cD包合常数K为5511．．／moL，苯甲酸-cD包合常数K为270L／reaL。说明环糊精对尼 泊金乙酯的包合能力要强于苯甲酸：环糊精包埋后苯甲酸和尼泊金乙酯的溶解度都得到提高。红外光 谱和热重分析结果确认了两种B．环糊