壳聚糖肉桂精油可食膜对酱卤肉制品保鲜的研究第一章选题背景1.1 可食膜概述可食膜是指由可食性材料形成的膜，对可食膜的真正研究开始于20世纪五、六十年代，此后世界各国政府都投入了大量的人力和物力研究开发可食性包装膜，随着人们对食品品质和保藏期要求的提高，以及人们环保意识的增强，以天然生物材料制成的可食膜在食品包装领域正成为研究热点。

可食膜的制备原料众多，常用的有以淀粉、食用胶等为原料的多糖类可食膜，以大豆蛋白、乳清分离蛋白等制成的蛋白质可食膜，脂质原料如蜂蜡、硬脂酸和软脂酸等也可以制成可食膜，通常与蛋白质、多糖类组合形成复合薄膜。

在各种材料制备的可食膜中，蛋白膜的应用最为广泛，这是由于蛋白质分子中含有大量的氢键、二硫键以及疏水相互作用等来维持膜的稳定结构，使其制得的膜具备较好的强度和阻隔性。

在众多可生产可生物降解、可食性包装的天然生物材料中，壳聚糖是最有前景的材料之一。

1.2 壳聚糖的应用及其缺陷壳聚糖是通过β-1，4-糖苷键连接的α-氨基-D-葡胺糖形成的直链状多糖，是从甲壳素原料提取出来的一种天然可被生物降解的高分子成膜和抗菌材料。

壳聚糖的主要功能特性、抑菌性能，壳聚糖对微生物的抑制作用与其浓度、脱乙酰度、分子量大小、pH值、环境温度和微生物的种类等多种因素有关。

由于壳聚糖单一模的比较脆、机械性能差等缺点，限制了其在食品包装领域的应用，所以目前的研究热点主要集中在对壳聚糖膜的改性上。

国内外的学者通过向壳聚糖膜中添加一种或多种物质，如蛋白、，明胶、油酸、多糖、天然提取物等，制备壳聚糖共混膜来改善膜的各种性质，如机械性质、防水性、生物活性等，主要用于果蔬类的保鲜。

但现在制备的壳聚糖膜都存在机械性能和防水性差的缺点，限制了其在食品或包装领域的应用。

1.3 壳聚糖肉桂精油概述锡兰肉桂也就是俗称的肉桂其富含肉桂醛、β-石竹烯、芳樟醇以及其他萜烯类。

肉桂醛是肉桂油的主要成分，提供了独特的风味和香气。

它被广泛作为一种食品添加剂和调味剂，美国食品药品监督管理局将其列为安全食物成份。

肉桂精油对许多细菌都有明显的抑菌作用，如：金黄色葡萄菌、大肠杆菌等。

有研究表明，以壳聚糖为载体，肉桂精油为主要抗菌剂制备成的食用膜，对果蔬贮藏品质的保持有一定的作用。

课题研究通过改进膜的制备工艺，使膜的抗水性大大增强；通过添加肉桂精油来增强壳聚糖膜的抗菌性，并制备得到抗水性壳聚糖-肉桂精油油可食共混膜，可代替传统塑料包装材料，减少“白色污染”等环境污染问题。

而且抗水性壳聚糖-肉桂精油可食共混膜的主要原料都来自天然，符合现代人对营养和健康的要求，另外使用后可回收利用，因此抗水性壳聚糖-肉桂精油油可食共混膜具有保健性、环保型、可持续发展性，具有广阔的市场前景。

1.4 可食性膜的应用可食膜在食品工业中的用途相当广泛，例如：果蔬保鲜，肉类和水产品的加工和保鲜，方便和快餐食品的制作，糖果和焙烤食品的保藏以及食品包装等。

自20世纪30年代起，美国、英国和澳大利亚的研究者采用天然或合成的蜡和树脂进行果蔬涂膜保鲜的研究和工业实践，在20世纪50年代后期，可食性膜的研究开始应用于肉制品。

此后的几十年中，国外对可食性膜进行了广泛的研究，并在许多方面取得了工业化的成功。

相比之下，我国的研究工作则起步较晚，只是在近些年才逐步开展，而且真正能用于大规模工业生产的产品较少。

本课题将主要对可食性膜在鲜切肉及肉制品中的研究进展进行如下介绍和分析。

第二章文章综述2.1 研究现状随着工业发展而诞生的塑料制品，因其价格便宜，性质稳定、优良，广泛应用于食品包装及保鲜。

但是，塑料包装使用后遗弃在环境中不易分解，造成“白色”污染，有的塑料食品包装容易产生有害气体和异味，对人体还具有一定的毒害作用。

因此，采用新型可食性膜包装取代塑料包装，成为食品包装发展的新趋势。

可食性膜在食品工业中的用途相当广泛，例如：果蔬保鲜，肉类和水产品的加工和保鲜，方便和快餐食品的制作，糖果和焙烤食品的保藏以及食品包装等。

自20世纪30年代起，美国、英国和澳大利亚的研究者采用天然或合成的蜡和树脂进行果蔬涂膜保鲜的研究和工业实践，在20世纪50年代后期，可食性膜的研究开始应用于肉制品。

此后的几十年中，国外对可食性膜进行了广泛的研究，并在许多方面取得了工业化的成功。

相比之下，我国的研究工作则起步较晚，只是在近些年才逐步开展。

2.2 可食膜分类及研究进展2.2.1 多糖膜应用多糖膜是以淀粉、变性淀粉、食用胶及纤维衍生物等为主要原料制成的，可通过抑制脱水，氧化败坏和表面变棕色，来延长肉制品的货架期。

由于多糖特殊的长链螺旋分子结构，其化学性质稳定，适应于长时间贮存及各种贮存环境，是很好的成膜材料。

Ouattara等将有机酸，香精油加入到壳聚糖矩阵中制备可食性膜，调查结果显示这些可食性膜对真空包装肉表面的自带菌(乳酸菌和肠菌属)和接种菌(乳酸菌和沙雷氏菌属)的生长都有抑制作用嘲。

Pranoto还报道向壳聚糖可食性膜中加入大蒜油、山梨酸钾和Nisin可加强这种膜对即食肉制品的抗菌性能。

2.2.2 蛋白膜应用酪蛋白、乳清蛋白、凝胶／胶原质、纤维蛋白原、大豆蛋白、小麦麸质、玉米醇溶蛋白和鸡蛋白蛋白都有报道被加工成可食性膜。

通常，蛋白膜在较低的RH 条件下就有较好的阻隔油脂，氧和香气的性能，因此，蛋白质广泛用于制备可食性膜。

如小扁豆浓缩蛋白膜有很强的弹性，在膜完整的情况下湿气阻隔性能也很好，抗破裂能力很强，还有很好的黏结性，很适合作膜用。

在肉制品加工与保鲜中，胶原蛋白膜是最成功的工业应用例子，在香肠生产中胶原蛋白膜已经大量取代天然肠衣。

有试验表明，用胶原蛋白包裹肉制品后，可以减少汁液流失，色泽变化以及脂肪氧化，从而提高了保藏肉制品的品质。

Khwaldia等进行一系列研究发现酪蛋白膜可以减少湿气损失，延缓脂质氧化，降低冷冻鲑鱼的过氧化值阍。

Shiyi Ou将阿魏酸添加到蛋白膜中通过增强膜机械性能，减少氧气透过率来延长肉制品货架期。

Dawson和Padgett向大豆蛋白膜和玉米醇溶蛋白膜中加入Nisin，溶解酵素来抑制Lacto—baciHus plantarum和Eseheriehia coli菌，最后都表现出很好的抑菌效果，这也扩大了蛋白膜在肉制品保鲜中的应用范围。

2.2.3复合膜应用复合膜通常以脂质作为阻水组分，而蛋白质或多糖在发挥自身具有的阻隔性能的同时作为脂质的支持介质，保持膜的良好性。

单体膜都会存在一些性能缺陷，两种或更多材料混合往往可改善其气体交换，与被包裹产品的黏附性，或湿气透过能力等。

康宇杰将果胶和葡萄糖加入到大豆分离蛋白膜中可明显改善大豆分离蛋白膜的力学性能。

Han等将蜂蜡加入到高直链豌豆淀粉中，增加了膜的弹性模数并减少了水蒸气透过系数。

Barbara用多糖一脂质可食性膜包裹对水分敏感的食品，通过控制湿气转移来保持食品品质。

在复合膜的另外一些例子中，混入蔬菜油，丙三醇，柠檬酸，和抗氧化剂等可通过阻隔湿气，限制氧运动，使抗氧化剂进入食品来阻止腐败。

第三章论文研究目标、研究内容和拟解决的关键性问题3.1 研究目标本课题以壳聚糖为主要成膜材料，通过添加肉桂精油来克服壳聚糖防水性、抑菌性不足的缺点，从而达到一种理想的膜材料。

将制得的膜应用于肉制品的保鲜，从而抑制肉制品中腐败微生物的增值，抑制脂肪氧化的速度，以及抑制高铁肌红蛋白的增加等，从而延长肉的保质期，到达理想的目标。

3.2 研究内容3.2.1壳聚糖肉桂精油可食膜的制备将壳聚糖置于质量体积分数为１.５％的乙酸水溶液（８０℃）中，以１０００ｒ／ｍｉｎ搅拌１０ｈ，溶解得到质量体积分数为１．０％的壳聚糖溶液，冷却至室温，分别向壳聚糖溶液中加入质量分数为0%，2%，4%，6%，8%和10%的0.4%, 0.8%, 1.5%，2%和4%的肉桂精油，并加入质量分数为2%（以壳聚糖的质量为基准）的吐温-80作乳化剂，高速（1000r/min）剪切分散乳化10min，静置脱泡，得到成膜溶液。

膜用浇铸-蒸发-碱浸法制备。

将200ml成膜溶液倒入并均匀地铺展在聚甲基丙烯酸甲酯模具中；置于电热鼓风干燥箱中50℃烘12h；烘干的膜先用50ml碱性溶液浸泡10民，再用去离子水冲洗至洗涤液显中性，烘干备用。

3.2.2可食膜表征的测定a 红外光谱通过红外光谱的测定来验证肉桂精油精油添加量对壳聚糖基膜的红外光谱的影响b X 射线衍射XRD通过测定来验证肉桂精油添加量对壳聚糖基膜结晶结构的影响c厚度膜厚用外径千分尺测量。

在膜上随机取20个点测量，取平均值，用于膜的机械性质和物理性质的计算。

根据美国试验材料学会标准将膜剪成矩形试样用物性测试仪测试其机械性质，包括拉伸强度、断裂伸长率。

d 机械性质根据美国试验材料学会标准将膜剪成矩形试样用物性测试仪测试其机械性质，包括拉伸强度、断裂伸长率。

测试条件：A/TG模式，测力传感器50年，夹头间距离80mm，测速1.0mm/s。

每个样品至少重复测试6次。

e 可挥发物质量分数f 接触角g 水溶性h 溶胀性i 可食膜抑菌圈的测定j 扫描电镜对可食膜表面特性的验证3.2.3 可食膜在肉制品中应用（1）应用方法现有两种方案，一种是将涂膜溶液涂抹于肉制品表面，另一种方案是将干燥后的膜裹在肉制品表面。

(2) 保鲜可行性验证a 测定采用涂膜后肉制品解冻后汁液的流失d 挥发性盐基氮变化测定c 脂肪氧化时间测定d 腐败菌变化的测定e 肉品新鲜度测定3.3 论文创新点可食膜在食品工业中的用途相当广泛，例如：果蔬保鲜，肉类和水产品的加工和保鲜，方便和快餐食品的制作，糖果和焙烤食品的保藏以及食品包装等。

自20世纪30年代起，美国、英国和澳大利亚的研究者采用天然或合成的蜡和树脂进行果蔬涂膜保鲜的研究和工业实践，在20世纪50年代后期，可食性膜的研究开始应用于肉制品。

此后的几十年中，国外对可食性膜进行了广泛的研究，并在许多方面取得了工业化的成功。

相比之下，我国的研究工作则起步较晚，只是在近些年才逐步开展，而且真正能用于大规模工业生产的产品较少。

本课题将主要对可食性膜在鲜切肉及肉制品中的研究进展进行如下介绍和分析。

3.4 进度安排2014.07撰写开题报告，完成开题答辩2014.10完成并提交文献综述、开题报告2014.10-2014.11 进行毕业设计，完成设计内容2014.11-2015.05 进行试验2015.05-2015.11 完成设计初稿并提交毕业论文2015.12 修改毕业论文，定稿并提交毕业论文2016.3 进行毕业答辩参考文献[1] Vargas M, González-Martínez C. Recent Patents on Food Applications of Chitosan. Recents Patents on Food, Nutrition &Agriculture 2010; 2: 121-128.[2] Vargas M, Pastor C, Chiralt A, McClements DJ., González-Martínez C. Recent advances in edible coatings for fresh and minimally-processed fruits. Crit Rev Food Sci Nutr 2008; 28: 496-511.[3] Vargas M, Albors A, Chiralt A, González-Martínez C. Characterizacion of chitosan-oleic acid composite films. Food Hydrocolloid 2009; 23: 536-547.[4] Fernández-López J, Sayas-BarberáE, Muñoz T, Sendra E, Navarro T, Pérez-Álvarez JA. Effect of packaing conditions on shelf-life of ostrich steaks. Meat Sci 2008; 69: 371-380.[5] 王景文，张赟彬，李月霞.一种壳聚糖-天然精油可食共混包装膜及其制备方法[P].中国专利：103194009 2013-07-10.[6] Porto C D, Decorti D, Kikic I. Flavour compounds of Lavandula angustifolia L. to use in food manufacturing:Comparison of three different extraction methods[J].Food Chem, 2009, 112(4): 1072－1078.[7] Thakhiew W, Devahastin S, Soponronnarit S. Effects of drying methods and plasticizer concentration on somephysical and mechanical properties of edible chitosanfilms[J]. J Food Eng, 2010, 99(2): 216－224.[8] Jia D, Fang Y, Yao K. Water vapor barrier and mechanical properties of konjac glucomannan-chitosansoy protein isolate edible films[J]. Food Bioprod Process,2009, 87(1): 7－10.[9] Martínez-Camacho A P, Cortez-Rocha M O,Graciano-Verdugo A Z, et al. Extruded films of blended chitosan, low density polyethylene and ethylene acrylic acid[J]. Carbohyd Polym, 2013, 91(2):666－674.。