辉光放电低温等离子体改性大豆分离蛋白可食膜工艺优化

为制备具有良好性能的可食膜,该文采用大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)为成膜基材,利用辉光放电等离子体作用对可食膜进行改性,并研究等离子体处理时间、丙三醇质量浓度、pH值对可食膜水蒸气透过系数(water vapor permeability,WVP)、氧气透过率(oxygen permeability,OP)抗拉强度(tensile strength,TS)、断裂伸长率(elongation,E)的影响。利用响应面法对工艺参数进行优化,得到各因素对可食膜性能影响的大小依次为pH值丙三醇质量浓度等离子体处理时间。试验结果表明:丙三醇质量浓度为0.02 g/mL、等离子体处理时间为11.31 min、pH值为11,可食膜性能综合得分S为0.90。此时可食膜的断裂伸长率为273.77%、抗张强度为3.46 MPa、水蒸气透过系数为1.81×10~(-12) g/(cm·s·Pa)、氧气透过率为1.43×10~(-5) cm~3/(m~2·d·Pa)。通过原子力显微镜和接触角测量仪对可食膜表面进行观察,结果表明:经低温等离子体处理的可食膜表面物理结构发生改变,粗糙度增加,水接触角变小,有效提高大豆分离蛋白膜的机械性能和表面润湿性。     

电场处理改善玉米醇溶蛋白膜理化性质

传统浇铸法制备的玉米醇溶蛋白薄膜表面粗糙,机械性质及耐水性较差。为了改善玉米醇溶蛋白理化性质,在传统浇铸法膜制备过程中引入平行匀强电场(1~5 A/m2)处理蛋白成膜液。经过电场处理后,玉米醇溶蛋白表面光滑、形状完整。试验结果表明:电场处理可改善薄膜力学性质、表面疏水性、水蒸气透过率等性质;随着电流密度的增大,薄膜拉伸强度、断裂伸长率、水蒸气透过率、吸水率以及表面接触角呈现规律性增加或者减小;电场处理下薄膜热特性改变,与未处理组相比变性温度略有提高,最大增幅为19.5℃。当电流密度为4 A/m2时,薄膜理化性质较佳:拉伸强度、断裂伸长率分别为73.09 MPa和9.68%,吸水率降低至14.87%,水蒸气透过率为2.55×10-8 g·m/(m2·h·Pa),静态接触角为62.18°,变性温度提高到118.39℃,热稳定性提高,薄膜表面光滑。电场可诱导成膜液中分子有序性排列,提高薄膜均一性;通过调节电流密度可得到具有一定力学强度和亲/疏水性的薄膜。试验结果为制备具有特定功能性的纯玉米醇溶蛋白薄膜材料提供了理论依据。     

葵花籽壳纳米纤维素/壳聚糖/大豆分离蛋白可食膜制备工艺优化

为了研究具有良好性能的可食膜及其制备方法,该文以大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)为成膜基材,向其中添加葵花籽壳纳米纤维素(nano-crystalline cellulose,NCC)和壳聚糖(chitosan,CS)制备得到共混可食膜。通过研究成膜材料配比、pH值和丙三醇质量浓度对可食膜抗拉强度(tensile strength,TS)、断裂伸长率(elongarion,E)、水蒸气透过系数(water vapor permeability,WVP)和氧气透过率(oxygen permeability,OP)的影响,以可食膜综合性能为响应值,各因素为自变量,利用响应面法对工艺参数进行优化,并建立了二次多项式回归模型,通过对模型的分析得到各因素对可食膜性能综合分影响的大小顺序为pH值成膜材料配比丙三醇质量浓度。结果表明:成膜材料质量比NCC:CS:SPI为1.25:0.75:2,pH值为3.59,丙三醇质量浓度为0.02 g/m L时,可食膜性能(抗拉强度、断裂伸长率、水蒸气透过系数和氧气透过率)的综合分达到最高为0.63。红外和扫描电镜结果表明成膜材料间具有良好的相容性。研究结果可为可食膜的生产应用提供参考。     

超声波微波协同改性乳清蛋白/壳聚糖可食膜工艺优化

为研究新型高性能可食膜及制备方法采用浓缩乳清蛋白(whey protein concentrate,WPC)和壳聚糖(chitosan,CS)为成膜基材,制备出可食膜,利用超声波微波协同作用对可食膜进行改性,试验结果表明超声波微波协同改性后的可食膜具有较低透气性;并研究成膜材料配比、山梨醇质量浓度、pH值和超声波微波协同作用时间对可食膜水蒸气透过系数(water vapor permeability,WVP)、氧气透过率(oxygen permeability,OP)抗拉强度(tensile strength,TS)、断裂伸长率(elongation,E)和透光率(transmittance,T)的影响。试验结果表明成膜材料配比WPC∶CS=5.8∶6.2、山梨醇质量浓度0.021 g/mL、pH值5.13、超声波微波协同作用5 min时,此时制备的可食膜透气性较低,且具有较好的物理性质,水蒸气透过系数为1.22×10-13 g/(cm·s·Pa),氧气透过率为1.29×10-5 cm3/(m2·d·Pa)。该文研究成果可为可食膜的研发提供新的参考。     

不同工艺生产大豆分离蛋白的成膜性能

为了制作出具有良好机械性和阻隔性的大豆分离蛋白可食性膜,优选出成膜性能优良的大豆分离蛋白,该文研究了7种不同生产工艺下的大豆分离蛋白,分别以7种蛋白为材料制膜,测定其机械性能、水溶性、水蒸气透过性、O2透过性、脂质渗透性等性能,进行模糊综合评价,并用扫描电镜观察膜的表面结构。结果表明:GS5000型普通型未经造粒的大豆分离蛋白综合评价分数最高,表明其成膜性能优于其他6种大豆分离蛋白,并且电镜扫描照片也显示用其制出的膜结构更加致密,因此,GS5000型大豆分离蛋白比较适合制作可食性膜。该研究为进一步开发优质大豆分离蛋白膜进行了初步的探索。     

甲醛交联碱木质素-聚乙烯醇薄膜的透光性和透气性

为了提高工业碱木质素的利用价值,扩大碱木质素的应用范围,以工业碱木质素和聚乙烯醇为原料,以甲醛为交联剂,利用流延法制备了碱木质素-聚乙烯醇交联反应膜。通过单因素实验探索了碱木质素加入量、甲醛加入量、溶液pH值对碱木质素-聚乙烯醇(PVA,poly vinyl alcohol)反应膜透光性和透气性的影响。采用紫外可见分光光度计分析了薄膜的光学性能,压差法测定薄膜的透气性。采用SEM(scanning electron microscopy)和FTIR(Fourier transform infrared spectroscopy)方法分析反应膜的表面形貌和化学结构,利用静态接触角测量仪测定薄膜的接触角。结果表明:碱木质素加入后,在紫外光区200～400 nm薄膜的透过率为零,对紫外线全吸收,在可见光区400～800 nm薄膜透过率降低,当碱木质素与PVA质量比为1:4时,在600 nm处薄膜的透过率为16.12%;随着甲醛加入量的提高,薄膜可见光区的透光率逐渐增大;随着pH值增大,木质素逐渐溶解,pH值为9时,薄膜600 nm处薄膜透过率为20.85%。与纯PVA薄膜相比较,碱木质素加入后薄膜二氧化碳和氧气的透气性都减小;经甲醛交联后,薄膜的氧气和二氧化碳的透过量都增大;pH值由小到大变化时,碱木质素-聚乙烯醇反应薄膜对二氧化碳和氧气的透气量先增大后减小。FT-IR表征说明碱木质素-聚乙烯醇薄膜结构中有醚键生成,碱木质素和PVA发生了交联反应;电镜图片显示碱木质素-聚乙烯醇反应薄膜表面较光滑;接触角分析说明碱木质素的加入增大了薄膜与水的接触角,薄膜表面亲水性降低,并且交联反应薄膜的接触角大于共混薄膜的接触角,交联提高了薄膜的耐水性。与戊二醛相比甲醛做交联剂时碱木质素和PVA之间的交联反应程度更大,交联薄膜在可见光区的透光性更大。薄膜对紫外线吸收主要是受碱木质素的影响。碱木质素-聚乙烯醇反应膜可作为良好的紫外吸收材料,应用于地膜中。     

乌贼墨黑色素纳米粒对明胶-普鲁兰多糖复合膜的性能影响及表征

为探究乌贼墨黑色素纳米粒(MNP)对明胶-普鲁兰多糖(Gel/Pul)复合膜的改性效果,本研究以乌贼墨为原料,利用动态高压微射流技术制备MNP,以明胶、普鲁兰多糖为成膜基质,添加MNP制备纳米复合膜,通过水蒸气透过率(WVP)、透油率、光学性能、机械性能和自由基清除率等指标,考察了MNP添加量对复合膜的物理特性和抗氧化能力的影响,并通过傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)进行微观表征,探究MNP与成膜基质间的相互作用。结果表明,MNP与Gel/Pul基质存在氢键的相互作用,具有良好的生物相容性;MNP的加入可以改善纳米复合膜的水蒸气阻隔性和机械性能;当MNP添加量为1 wt%时,复合膜的水蒸气透过率最小,抗拉强度达到最大值;随着MNP添加量的增加,纳米复合膜表现出优越的紫外阻隔性和抗氧化性能。本研究结果为MNP应用于可食膜改性及食品包装提供了一定的理论依据。     

复合益生菌对草莓品质和货架期的影响

以红颜草莓为研究对象,在生产基地试验探讨了生长期使用复合益生菌对草莓长势、产量、果实品质以及采后货架期的影响。结果表明,复合益生菌的使用促进了草莓健康生长,根系更发达;提高单果重10%以上,增产18%左右;提升了果实的鲜食品质,可溶性固形物提高1度以上,糖酸比提高20%以上;延长了草莓的货架期,常温18℃和4℃低温条件下处理的果实硬度、可溶性固形物等营养指标与对照比下降缓慢,腐烂率显著降低30%和52%以上。另外,新型缓冲包装盒具有较好的保鲜效果,常温18℃下降低腐烂率达50%以上。     

茶树油熏蒸对草莓采后病害和品质的影响

为了研究茶树油对草莓保鲜的作用效果,对人工接种灰葡萄孢霉（Botrytis cinerea）和根霉（Rhizopus stolonifer）的草莓果实进行不同质量浓度、不同时间的茶树油熏蒸处理,测定20℃贮藏下的病害发生情况,并运用体外试验研究该熏蒸处理对病原菌孢子萌发和菌丝生长的影响。同时,还分析了接受该处理的果实在贮藏期间的品质变化趋势。研究发现：茶树油熏蒸处理可降低草莓果实灰霉病和根霉病的发病率和病斑直径,抑制其孢子萌发和菌丝生长,减缓草莓果实在贮藏期间失重率的上升,维持较高的硬度、可溶性固形物和可滴定酸含量。结果表明茶树油熏蒸用于草莓保鲜是可行的,质量浓度为2?000 mg/L,熏蒸3 h可明显延长草莓货架期。     

果蔬平衡调湿包装设计及试验验证

为了探究果蔬多孔膜包装内水分的传递规律,优化并控制包装内的适宜相对湿度条件,降低果蔬失水及袋内凝水对果蔬采后品质的影响,该文对果蔬冷藏期间的蒸腾及包装内水蒸气向膜外扩散的过程进行了分析,并根据Fick扩散模型对多孔膜平衡调湿包装进行设计计算,确定开孔面积与袋内相对湿度的关系,利用计算结果将开孔面积调节到一定范围,能够使包装内形成一个平衡的、且适合于果蔬保鲜需要的最佳相对湿度条件,既可避免包装袋透湿性过小导致凝水现象,又可防止透湿性过大造成的产品失水严重影响品质的问题,从而更好地保持产品品质。以250 g包装的双孢菇在2℃、80%相对湿度条件下贮藏对平衡调湿包装进行了试验验证,结果表明,适宜的开孔(11个直径2 mm的孔,孔的总面积约34.6 mm2)能够避免凝水的生成,且产品在贮藏10 d后的失重率为4.9%±0.2%,较好地保持产品的贮藏品质,保鲜期可达13 d,试验数据与模型预测值具有较高的吻合度,研究结果为采后果蔬平衡调湿包装的设计及实际应用提供了参考。     

芒果叶提取液生物合成纳米TiO2工艺优化及其抗菌性能

为了将生物合成法制得的纳米粒子应用于果蔬保鲜中,该研究以芒果叶提取液和偏钛酸（TiO(OH)2）为原材料,采用生物合成法制备纳米二氧化钛（titanium dioxide,TiO2）粒子。以单因素试验为基础,通过响应曲面分析法优化了纳米TiO2生物合成工艺,研究了其抗菌性能。优化合成工艺为：TiO(OH)2添加量0.65 g,反应时间10.2 h,灼烧时间2 h,灼烧温度786 ℃。纳米TiO2的光诱导降解率为96.24%,与理论值标准偏差为0.6%。X射线衍射（X-ray Diffraction,XRD）结果显示,生物合成的纳米TiO2为锐钛矿型。扫描电镜（Scanning Electron Microscope,SEM）显示,生物合成后改性的纳米TiO2粒径分布在10～30 nm,无明显聚集体。紫外（Ultraviolet,UV）光诱导,生物合成改性的纳米TiO2（P<0.05）对青霉菌表现出明显的抑制作用。该制备工艺为光诱导抗菌性纳米TiO2的合成提供理论参考。     

基于酶动力学方程的双孢蘑菇气调贮藏呼吸速率模型

为了给气调贮藏设计提供理论设计依据,采用酶动力学方程,建立了双孢蘑菇呼吸速率随贮藏时间变化的理论模型;研究了在贮藏温度为5℃、气体体积分数为20%O_2、80%N2的贮藏条件下,贮藏时间对双孢蘑菇采后呼吸速率的影响,并建立了双孢蘑菇呼吸速率随贮藏时间变化的数学模型,模型决定系数R~2为0.9766、0.9331。模型与实测值进行配对T检验差异不显著(P0.05),呼吸速率值的绝对误差小于5 m L/(kg·h),相对误差变化范围为0.06%~24.95%。在已建模型基础上,研究不同贮藏温度(5、10、15、20℃)对已建模型参数的影响,利用Arrhenius方程来描述贮藏温度对果蔬呼吸速率的影响,建立了包含温度和贮藏时间因子的呼吸速率模型,模型决定系数R~2为0.9073、0.9350。验证试验结果表明,模型与实测值进行配对T检验差异不显著(P0.05),呼吸速率值的绝对误差小于17 m L/(kg·h),相对误差变化范围为1.00%~25.25%。该模型可为双孢蘑菇气调贮藏期间呼吸速率的预测及贮藏品质研究提供参考。     

不同纳米改性LDPE膜对枇杷保鲜效果的影响

为探讨不同纳米改性低密度聚乙烯(LDPE) 膜对枇杷果实采后保鲜效果的影响,本试验分别研究了普通LDPE膜与纳米改性LDPE膜在室温条件下(20℃)对采后枇杷品质和生理特性的影响。结果表明,与普通LDPE膜相比,纳米Ag、纳米TiO₂和纳米SiO₂改性LDPE膜可显著抑制采后贮藏过程中枇杷果实的腐烂指数、褐变指数、失重率和硬度的上升及出汁率的下降;延缓其可溶性固形物、可滴定酸和Vc含量的降低;保持其贮藏后期较高的总酚、总黄酮含量和抗氧化能力;提高了对枇杷果实DPPH自由基和羟自由基的清除能力,有效延长了枇杷保质期,表明不同纳米改性LDPE膜可显著提高枇杷果实的保鲜效果。其中,纳米SiO₂改性LDPE膜包装处理能够更好地抑制枇杷果实品质的下降,保持更好的抗氧化能力,其作为枇杷果实采后保鲜包装具有潜在的市场前景。本研究结果为纳米改性LDPE膜在果蔬保鲜中的应用提供了理论参考。     

天然植物提取物在果蔬保鲜中应用研究进展

农产品采后保鲜始终是关系到农业可持续发展的重要问题，采用天然植物提取物对果蔬进行保鲜可以减少化学合成杀菌剂对人类健康的不良影响，并有效防止植物病原菌的抗药性。能够应用到果蔬贮藏保鲜中的天然植物提取物主要是天然香辛料和部分中草药, 其提取物对果蔬贮藏保鲜过程中的主要病原菌具有较强的抑制作用。天然防腐保鲜剂的活性成分大多是挥发性精油，主要通过作用于微生物的细胞膜或者能量代谢途径达到抗菌效果。天然植物提取物在果蔬保鲜中的主要应用方式有浸蘸、熏蒸、喷洒或与保鲜纸及涂膜剂等载体相结合，但目前尚缺乏成熟的产业化应用技术。发展植物源果蔬保鲜剂的未来研究应集中于确定植物提取物的活性成分与构效关系，以及产业化应用的系统工程技术。     

Analysis of water vapour transmission rate of perforation-mediated modified atmosphere packaging (PM-MAP)

Perforation-mediated modified atmosphere packaging relies on the use of perforations (tubes) of different dimensions to control O₂ and CO₂ exchange in order to create the desired atmosphere for preservation of fresh fruits and vegetables. No work has been done so far to measure the water vapour transmission rate (WVTR) of this new system. The present study analyses WVTR in different perforation dimensions (diameter: 9, 13 and 17 mm; length: 10, 20 and 30 mm) and storage temperatures (4, 10 and 16 °C). Diameter was the variable with the greatest influence on WVTR, followed by tube length and temperature. The WVTR of perforation-mediated packages increased with increasing temperature and tube diameter while it decreased with increasing tube length. A mathematical model to describe the changes in WVTR as a function of perforation diameter, length, porosity and storage temperature was developed and validated successfully at 7 °C. An experiment with mushrooms showed that the perforation-mediated modified atmosphere packaging could be used for fresh produce provided that the condensation is minimised by using a moisture absorber.     

纳米TiO2改性低密度聚乙烯包装保持山核桃贮藏品质

为了探索纳米二氧化钛(titanium dioxide,TiO_2)改性低密度聚乙烯(low-density polyethylene,LDPE)薄膜对山核桃贮藏品质的影响,研究了普通LDPE薄膜和纳米TiO_2改性LDPE薄膜两种包装对20℃下山核桃贮藏品质的影响。结果表明:与对照组相比,纳米TiO_2改性LDPE薄膜可更快形成高CO_2低O_2气体环境,延缓过氧化值和己醛升高,抑制过氧化物酶、脂氧合酶和脂肪酶活性,减缓脂肪、可溶性总糖、总酚和总生育酚降低。贮藏180 d后,纳米TiO_2改性LDPE薄膜包装山核桃O_2比对照组低36.36%(P0.05),CO_2比对照组高7.25%(P0.05);过氧化值和己醛分别比对照组低35.32%和41.21%(P0.05);总脂肪、可溶性总糖、总酚和总生育酚分别比对照组高4.07%、6.90%(P0.05),11.37%和8.87%(P0.05);过氧化物酶、脂氧合酶和脂肪酶活性分别比对照组低17.21%、8.96%和20.55%(P0.05),表明纳米TiO_2改性LDPE薄膜有利于保持山核桃贮藏品质。研究结果为山核桃保藏包装的应用提供理论参考。     

Effects of ozone treatment on postharvest strawberry quality

The effect of ozone treatment on the postharvest quality of strawberry was evaluated. Strawberry fruits (Fragaria x ananassa Duch. cv. Camarosa) were stored at 2 degrees C in an atmosphere containing ozone (0.35 ppm). After 3 days at 2 degrees C, fruits were moved to 20 degrees C to mimic retail conditions (shelf life). The changes in several quality parameters such as fungal decay, color, sugar and acids distribution, and aroma were evaluated during the strawberries' shelf life. Ozone treatment was ineffective in preventing fungal decay in strawberries after 4 days at 20 degrees C. Significant differences in sugars and ascorbic acid content were found in ozone-treated strawberries. At the end of cold storage, the vitamin C content of ozonated strawberries was 3 times that of control fruits. A detrimental effect of ozone treatment on strawberry aroma was observed, with a 40% reduced emission of volatile esters in ozonated fruits.     

Effects of yam starch films on storability and quality of fresh strawberries (Fragaria ananassa)

Yam starch films, formulated with yam starch (4.00 g/100 g of solution) and glycerol (1.30 and 2.00 g/100 g of solution) in filmogenic solution, were employed as packaging to extend storage life of strawberries stored at 4 degrees C and 85% RH. The effects of yam starch films on fruits were compared to the effect of PVC (poly(vinyl chloride)) packaging. Starch and PVC films significantly reduced decay of the fruits compared to control. Compared to starch films, PVC presented the better behavior on weight and firmness retention of fruits, especially in the last 7 days of storage. Considering microbiological counts, the shelf life of control fruits was 14 days, and of all packaged samples, stored at same conditions, was 21 days. Two different formulations of yam starch film were tested and had different mechanical properties as a function of glycerol content (1.30 and 2.00 g/100 g of solution) but showed no difference when employed as strawberries packaging.     

薄膜气调包装对枇杷果实冷藏期间呼吸和品质性状的影响

通过对呼吸速率、总可溶性固形物、可滴定酸、pH值、果肉硬度、维生素C、失重率和品质及感官指标的变化进行分析，研究了薄膜气调包装对枇杷(Eriobotrya japonica Lindl.，品种：解放钟）果实冷藏期间呼吸和品质特性的影响，气调包装用的薄膜为低密度聚乙烯薄膜(LDPE，厚度20 μm)，以打孔的低密度聚乙烯薄膜包装为对照。结果表明，低密度聚乙烯薄膜包装枇杷果实后，3～4 d后可维持一个相对稳定的适宜枇杷贮藏的O₂和CO₂的气体浓度，即CO₂(4.8±0.67)%，O₂(11.5±0.85)%；薄膜气调包装结合低温可明显地降低枇杷果实的呼吸速率；薄膜气调包装可以最大限度地减小冷藏期间的枇杷果实的失重率、果肉硬度、维生素C、总可溶性固形物、可滴定酸和固酸比的变化，维持枇杷的新鲜品质，延长货架期。因此，低密度聚乙烯薄膜（LDPE，厚度20 μm）气调包装可用于枇杷的贮藏保鲜。     

模拟物流运输条件下不同内包装对甜樱桃品质的影响

甜樱桃果实上市集中且不耐贮运,为延长甜樱桃的货架期和储运时间,以新型材料—纳米包装箱为外包装,观察了不同内包装对模拟物流运输条件下甜樱桃对机械损伤的抗性。结果表明,72 h的运储对各处理甜樱桃的可溶性固形物无影响,纳米箱+内包装PE保鲜膜处理在36 h的运储期果实无腐烂,果梗干枯指数比对照纳米箱无内包装处理低74.39%,可有效抗机械损伤且保鲜效果好。长距离运输时(72 h)纳米箱+内包装果实套袋处理抗机械损伤效果最好,其腐烂率为对照纳米箱无内包装处理的55.80%,但纳米箱+内包装果实套袋处理在装箱时应注意剔除腐烂果及裂果。