富含纳米乳液的奇亚籽胶可食膜:鸡肉保鲜的新希望

【字体: 时间:2025年05月12日 来源:Applied Food Research 4.5

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  为解决鸡肉保鲜难题,研究人员开展了将肉桂(Cinnamomum zeylanicum)和胡齐斯坦香薄荷(Satureja khuzestanica)精油纳米乳液融入奇亚籽胶可食膜的研究。结果表明该膜能抑制微生物生长和脂质氧化,提升感官品质。这为肉类保鲜提供了新的生物活性包装方案。

  在人们的日常饮食中,鸡肉凭借丰富的营养,如大量的蛋白质、脂肪以及各类矿物质等,成为备受青睐的食物。然而,鸡肉在储存过程中却面临着诸多挑战。它富含水分、pH 值较高,再加上一些有害微生物的存在,使得鸡肉极易变质。传统的保鲜方法,像冷冻,无法完全阻止微生物的滋生;化学防腐剂虽然能起到一定的保鲜作用,但人们对其安全性存在担忧;塑料包装虽然能延长保质期,却存在降解缓慢、污染环境等问题。在这样的背景下,寻找一种既安全又有效的鸡肉保鲜方法迫在眉睫。
为了解决这些问题,来自国外的研究人员开展了一项关于生物活性可食膜用于鸡胸肉包装的研究。他们将肉桂和胡齐斯坦香薄荷精油的纳米乳液融入奇亚籽胶制成的可食膜中,并对其性能进行评估。研究结果表明,这种富含纳米乳液的奇亚籽胶可食膜在鸡胸肉保鲜方面表现出色,相关成果发表在《Applied Food Research》上。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先,运用 GC - MS 分析(气相色谱 - 质谱联用技术,用于分析精油成分)确定了肉桂和胡齐斯坦香薄荷精油的化学组成。接着,通过自发乳化法制备了纳米乳液,并利用动态光散射(DLS)测量其粒径和多分散性,用透射电子显微镜(TEM)观察其形态。同时,运用 ATR - FTIR(衰减全反射傅里叶变换红外光谱)分析确认精油是否成功负载到纳米乳液中,还用 DPPH(1,1 - 二苯基 - 2 - 三硝基苯肼)自由基清除实验评估纳米乳液的抗氧化活性。在制备可食膜后,对其进行了一系列表征测试,包括测量水含量(WC)、水溶性(WS)、厚度、机械性能、水蒸气透过率(WVP)和颜色参数等。

研究结果如下:

  • 精油成分分析:GC - MS 分析显示,肉桂精油的主要成分是肉桂醛(68.86%),胡齐斯坦香薄荷精油的主要成分是邻 - 伞花烃(35.56%)和香芹酚(35.46%)。这些成分具有抗菌和抗氧化特性,为后续的保鲜作用奠定了基础。
  • 纳米乳液特性:制备的纳米乳液平均粒径符合要求,肉桂精油纳米乳液平均粒径为 73 ± 6 nm,胡齐斯坦香薄荷精油纳米乳液为 118 ± 10 nm,且 SPAN 值均为 0.96,表明粒径分布均匀。Zeta 电位测量显示,两种纳米乳液表面电荷分别为 - 34 ± 1 mV 和 - 32 ± 1 mV,具备良好的稳定性。TEM 观察到两种纳米乳液均形成球形液滴,胡齐斯坦香薄荷纳米乳液的液滴有齿状边缘。
  • 抗氧化活性:DPPH 自由基清除实验表明,纳米乳液具有显著的抗氧化活性。在浓度为 2500 μg/mL 时,肉桂精油纳米乳液(NEC)的 DPPH 抑制率为 52%,胡齐斯坦香薄荷精油纳米乳液(NES)为 47%,两者混合的纳米乳液抑制率高达 82%,呈现出协同增强的抗氧化效果。
  • 可食膜性能
    • 物理化学性能:加入纳米乳液后,可食膜的 WC、WS 和 WVP 降低,厚度增加。例如,含有两种精油纳米乳液的奇亚籽胶可食膜(CiSatNE Chia F)WC 为 7.55%,WS 为 12.48%,WVP 为 0.41 g/s?Pa?m,厚度为 119.15 μm。这表明纳米乳液的加入使可食膜的疏水性增强,水分阻隔性能提升。
    • 机械性能:CiSatNE Chia F 膜的拉伸强度(TS)最高,为 60.02 MPa,而添加单一精油纳米乳液的膜 TS 有所降低。所有含纳米乳液的膜断裂伸长率(EB)均低于对照组,说明纳米乳液会影响膜的柔韧性。
    • 颜色性能:加入精油纳米乳液使可食膜的亮度(L*)降低,红 - 绿(a*)、黄 - 蓝(b*)和总色差(ΔE)参数增加,膜颜色变深。这可能是由于精油的固有颜色及其与聚合物基质的相互作用导致的。

  • 鸡肉保鲜效果
    • 化学分析:在 20 天的冷藏储存过程中,涂有含精油纳米乳液可食膜的鸡胸肉 pH 值、硫代巴比妥酸反应物质(TBARS)和总挥发性碱性氮(TVBN)增加幅度较小。其中,CiSatNE Chia F 膜处理的鸡胸肉 pH 值在第 20 天为 6.39,TBARS 值为 0.63 mg 丙二醛 /kg,TVBN 值为 42.34 mg/100 g,表明该膜能有效抑制鸡肉的微生物生长和脂质氧化,延缓蛋白质降解。
    • 微生物分析:含精油纳米乳液的可食膜显著降低了鸡胸肉中需氧嗜温菌、大肠菌群和乳酸菌(LAB)的数量。例如,CiSatNE Chia F 膜处理的鸡胸肉在第 20 天,需氧嗜温菌数量为 8.00 log CFU/g,大肠菌群为 6.58 log CFU/g,乳酸菌为 6.72 log CFU/g,显示出良好的抗菌效果。
    • 感官评价:经过训练的评估人员对鸡胸肉进行感官评价发现,在冷藏储存过程中,所有处理组的感官评分均下降,但 CiSatNE Chia F 膜处理的鸡胸肉在颜色、香气、质地和总体可接受性方面得分最高(3 - 4 分),说明该膜能较好地保持鸡肉的感官品质。


综合来看,本研究成功开发了含有肉桂和胡齐斯坦香薄荷精油纳米乳液的奇亚籽胶可食膜。这种可食膜不仅在结构上具有优势,如增加厚度和拉伸强度,降低水分相关指标,而且在保鲜性能上表现卓越,能够显著抑制鸡胸肉在冷藏过程中的微生物生长和脂质氧化,同时提升感官品质。这为肉类保鲜提供了一种新的生物活性包装解决方案,有望在食品行业中得到广泛应用,对延长肉类保质期、保障食品安全和提高消费者满意度具有重要意义。

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