成品粮植物精油保鲜剂的研制与其应用研究
Development and Preservation Application of Essential Oil as a Refined Grain Preservative
近年来,人们普遍使用磷化氢等化学杀菌剂来解决成品粮储藏过程中的虫害、霉变和陈化带来的成品粮严重损失问题.由于化学杀菌剂残留问题严重危害人类健康,而且,植物病原菌和害虫对化学杀菌剂产生抗药性,因此,在成品粮贮存保鲜领域,开发出天然无污染、对人体没危害的又省钱的专用保鲜剂是本领域的研究热点.植物精油具有很多的优点,如其没有毒性、对环境无污染、抑菌范围广、效能高等,但是植物精油在室温条件下不稳定,有非常强的挥发性,极易产生氧化分解现象,继而对精油的作用效果及品质有影响.在天津食品安全低碳制造协同创新中心的支持下本文针对植物精油及其主要抑菌物质易挥发和易氧化等技术难题以及成品粮化学杀菌剂残留问题严重的技术难题,采用包络结合法,以壳聚糖和β-环糊精为载体以及采用锐孔法,以海藻酸钠、壳聚糖为壁材,明确最佳配方和工艺参数,开发丁香精油微囊化保鲜剂和山鸡椒精油微囊化保鲜剂共2种,并首次对微胶囊进行缓释作用的包装.考察了微胶囊对以大米和大豆为代表的成品粮的品质指标的影响,为今后将植物精油微囊化保鲜剂应用于成品粮贮藏的开发应用提供理论依据.经过对配方及工艺条件的系统优化,从而确定了丁香精油微囊化保鲜剂在研制过程中的最优条件是:壁材β-环糊精的浓度为6.0%,壁材壳聚糖的浓度为1.0%,以及吐温-80的浓度为0.2%;在电镜下观察到的微囊化保鲜剂的形状呈不定型状,大小不一,并且是粉末;通过对保鲜剂的释放过程进行检测得到的结果是其呈缓慢释放的状态;防霉性试验获得到的结果为保鲜剂具有防霉的特点.在0℃,15℃和30℃三个温度下,以大米为示例,对比放有包装好的丁香精油微囊化保鲜剂成品和没有放保鲜剂的作用效果,结果表明:该保鲜剂在不同温度下的释放速率按大小排列依次为:30℃>15℃>0℃,30℃的高温条件下此保鲜剂对贮存期间大米的保鲜效果最显明,而且30℃条件下此保鲜剂在大米脂肪酸氧化以及微生物调控两方面具有非常好的效果.山鸡椒精油微胶囊保鲜剂的研究及应用结果表明:最佳优化条件为芯壁比1:4,搅拌速率800r/min,壳聚糖添加比例2.0%.对湿胶囊进行包衣后,室温下放置90天后,精油的挥发率为60.4%,而未包衣的挥发率为96.7%,由此可见包衣后的微囊颗粒能够延长精油的使用时间.不同温度条件下山鸡椒精油微胶囊保鲜剂应用于大豆的结果表明:该保鲜剂对大豆的保鲜效果明显程度从大到小依次为:30℃>15℃>0℃,30℃条件下,该保鲜剂对大豆的脂肪酸氧化和蛋白质的溶解比率具有显著的影响效果,从而保鲜效果明显.
- 作者：
- 刘香军
- 学位授予单位：
- 天津科技大学
- 专业名称：
- 工程硕士(全日制)(专业学位)
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2016年
- 导师姓名：
- 李喜宏；高凯
- 中图分类号：
- TS202.3
- 关键词：
- 保鲜剂；微胶囊；精油；成品粮
- Preservatives; Microcapsules; Essential oil; Processed grain;