含穿心莲叶提取物纳米颗粒的蟋蟀蛋白基复合膜用于肉糜保鲜研究

【字体: 时间:2025年04月29日 来源:Applied Food Research 4.5

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  为解决肉类及肉糜保鲜问题,研究人员开展了以蟋蟀蛋白(Crik - Prot)为基膜、穿心莲叶提取物纳米颗粒(And - Pan - NPs)为活性剂的复合膜对山羊肉糜(Got - met - Emul)保鲜效果的研究。结果表明该复合膜能提升肉糜多项品质,对食品保鲜有重要意义。

  在食品行业,如何延长易腐食品,尤其是肉类和肉糜的保质期、保持其良好的感官属性,一直是亟待解决的重要问题。传统的合成食品添加剂因对人体健康存在潜在危害,逐渐被消费者排斥。而植物源生物活性分子虽有保鲜潜力,但直接添加会影响食品的感官品质。为了找到一种既绿色安全又能有效保鲜的方法,研究人员进行了深入探索。在这样的背景下,研究人员开展了一项关于利用蟋蟀蛋白(Crik - Prot)和穿心莲叶提取物纳米颗粒(And - Pan - NPs)制备复合膜,以提升山羊肉糜(Got - met - Emul)冷藏储存品质的研究。该研究成果发表在《Applied Food Research》上,为食品保鲜领域提供了新的思路和方法。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,通过超声介导的绿色合成法制备 And - Pan - NPs,并对其进行了全面的表征分析 。然后,运用溶剂浇铸法制备不同 And - Pan - NPs 添加量的 Crik - Prot 基复合膜。在研究过程中,对复合膜的各项性能进行测试,同时以该复合膜包装 Got - met - Emul 样本,在冷藏条件下储存,定期分析肉糜的各项品质指标 。

1. Crik - Prot 基复合膜的物理机械特性


研究发现,随着 And - Pan - NPs 添加量从 0.0% 增加到 1.5%,Crik - Prot 基复合膜的水分含量显著降低。这是因为生物活性剂的加入破坏了膜基质中与水分子的相互作用,阻碍了氢键形成。同时,膜的厚度和断裂伸长率无显著变化,但水蒸气透过率(WVTR)和透光率呈显著下降趋势,而密度则显著增加。低 WVTR 和高密度有助于减少水分对微生物生长的影响和限制食品不良反应,虽然透光率降低不利于食品展示,但能减少紫外线对食品的影响,从而更好地保存食品的感官品质。

2. Crik - Prot 基复合膜的颜色和生物活性特性


随着 And - Pan - NPs 浓度增加,Crik - Prot 基复合膜的 L值(亮度)显著降低,a值(红度)和 b * 值(黄度)显著增加。这是由于 And - Pan - NPs 在膜基质中的均匀分布,减少了光的透射并增加了光的散射。同时,复合膜的抗氧化性能显著增强,这得益于 And - Pan - NPs 中高含量的总酚和黄酮类物质,其能有效清除自由基、还原铁离子。此外,复合膜的抗菌性能也明显提升,对金黄色葡萄球菌(S. aureus)和大肠杆菌(E. coli)的抑制圈大小随着 And - Pan - NPs 添加量的增加而增大。

3. 包装在 Crik - Prot 基复合膜内的 Got - met - Emul 的抗氧化潜力


在两周的储存期内,包装在含有 And - Pan - NPs(0.5%(T1)、1.0%(T2)和 1.5%(T3))的 Crik - Prot 基复合膜内的 Got - met - Emul,其抗氧化潜力(DPPH、ABTS 和 FRAP)显著高于未添加 And - Pan - NPs 的 T0膜包装的样本和无膜包装的对照组。在储存第 7 天,抗氧化活性显著增加,随后在第 14 天有所下降,这可能与抗氧化分子的释放速率以及脂质和蛋白质的氧化有关。

4. Got - met - Emul 在储存期间的脂质稳定性和蛋白质氧化情况


含有 And - Pan - NPs 的 Crik - Prot 基复合膜包装的 Got - met - Emul,在第 7 天和第 14 天的硫代巴比妥酸反应物(TBARS)和游离脂肪酸(FFA)值显著低于对照组,蛋白质氧化(总羰基含量,TCC)也显著降低。这主要归因于复合膜中抗氧化剂的释放,其能够有效减少脂质和蛋白质的氧化,并且抗菌性能也有助于降低微生物对脂质的分解。

5. Crik - Prot 基复合膜对 Got - met - Emul 的 pH 和水分含量的影响


含有 And - Pan - NPs 的 Crik - Prot 基复合膜包装的 Got - met - Emul,在第 7 天和第 14 天的 pH 值显著低于对照组。这得益于复合膜的抗菌性能,减少了微生物产生碱性代谢物。同时,复合膜包装的肉糜水分含量显著高于无膜包装的对照组,虽然随着 And - Pan - NPs 浓度增加水分含量有上升趋势,但各膜之间差异不显著。

6. Crik - Prot 基复合膜对 Got - met - Emul 微生物质量的影响


含有 And - Pan - NPs 的 Crik - Prot 基复合膜包装的 Got - met - Emul,在第 7 天和第 14 天的总平板计数显著低于对照组。其他微生物计数(嗜冷菌、大肠菌群和酵母霉菌)在第 14 天也呈现类似趋势,表明复合膜有效改善了肉糜的微生物质量。

7. Got - met - Emul 的消化模拟


含有 And - Pan - NPs 的 Crik - Prot 基复合膜包装的 Got - met - Emul,在消化模拟前后的抗氧化潜力(DPPH、ABTS 和 FRAP 活性)显著高于对照组。在第 7 天,T3膜包装的样本抗氧化活性最高,这对消费者的健康有益,提升了肉糜的功能价值。

8. Crik - Prot 基复合膜对 Got - met - Emul 感官质量的影响


含有 And - Pan - NPs 的 Crik - Prot 基复合膜包装的 Got - met - Emul,在第 7 天和第 14 天的颜色和外观评分显著高于对照组。在第 7 天,风味、质地和总体可接受性评分也显著更高。这主要是因为复合膜减少了脂质和蛋白质氧化以及微生物腐败,从而提升了肉糜的感官品质。

研究结论表明,Crik - Prot 基复合膜添加 And - Pan - NPs(0.5 - 1.5%)能够显著提升 Got - met - Emul 在冷藏储存期间的品质,增强其脂质和蛋白质氧化稳定性、抗氧化潜力和微生物质量,同时对肉糜的感官品质和消化后的抗氧化潜力也有积极影响。该研究为食品保鲜提供了一种新型、有效的包装材料和方法,具有重要的理论和实践意义。不过,未来还需进一步研究该复合膜在其他食品中的应用效果,以及在工厂和实际应用场景中的耐久性,以推动其更广泛的应用。

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