改性氟树脂-低密度聚乙烯防霉包装薄膜的制备及对吐司面包防霉包装应用的研究
作者单位：上海海洋大学
学位级别：硕士
导师姓名：杨福馨
授予年度：2018年
学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083202[工学-粮食、油脂及植物蛋白工程] 083201[工学-食品科学]
摘 要：吐司面包在生产和贮藏过程中会不可避免的接触微生物,所以加入相应的食品添加剂可以达到减缓发霉变质的目的。众所周知,引起吐司面包发霉变质的微生物主要是霉菌类和酵母菌的生长繁殖,面包表面会出现霉斑,影响食品品质并有特殊气味,使食品安全受到严重影响。微生物的生长繁殖会影响吐司面包的质量,影响销售,甚至造成误食造成人体疾病,使消费者身心健康安全问题受到威胁,严重影响食品品牌在市场中的经济效益和市场效益。因此,在食品生产、销售及储存过程中,保持食品安全及质量,包装是食品加工和供应中不可少的环节。防止发霉是一个重大的研究问题,改性氟树脂抑菌防霉薄膜的研究和应用对防止食品发霉有着重要的意义。本研究在薄膜活性物质的释放以及霉菌生长繁殖机理的基础上制备抑菌防霉聚乙烯包装薄膜。将改性氟树脂(FM)、山梨酸(SA)、丙酸钙(CA)作为防霉添加剂,以低密度聚乙烯(LDPE)作为制作薄膜的基本原材料,研究试制防霉包装薄膜材料。首先,研究了FM、SA、CA对基本原材料(LDPE)性能的影响;其次研究了三种防霉剂通过不同比例复配制成的防霉薄膜的防霉包装性能;最终确定以质量分数为4%的FM,与不同配比的防霉剂SA和CA复配,制备抑菌防霉PE包装薄膜,并考察防霉薄膜的基本性能。最后对防霉薄膜在常温(25℃)下对吐司面包的防霉保鲜效果进行了研究。通过研究得出如下结论:(1)防霉剂与塑料基材的相容性问题。1%%含量的FM、SA、CA与LDPE基本相容,分散性能良好。(2)单一防霉剂对防霉薄膜性能的影响。在加入相同质量分数(0%)的单一防霉剂条件下,研究加入FM防霉剂的包装薄膜的性能指标,结果发现,FM在LDPE基材中分散性良好,薄膜的透光率有所下降,抗拉强度、氧气透过率随着防霉剂含量的增加均有所降低,但薄膜的水蒸气透过系数有所增大,耐热性相对提高。相比于纯LDPE薄膜,4%质量分数的FM防霉薄膜的防霉性能和包装性能都较好。(3)防霉剂含量和种类对薄膜成膜性的影响。FM、SA和CA与LDPE具有良好的相容性,4%FM+2%CA的薄膜,由于丙酸钙含量过高,对薄膜的成膜性能影响较大,做出薄膜的性能不佳。加入4%FM+4%SA的薄膜,薄膜的雾度有所提高,透明度和拉伸强度以及断裂伸长率在一定程度上有所降低,薄膜的透气性以及耐热性降低。相对于纯LDPE薄膜,防霉剂FM和SA的加入都提高了薄膜的防霉性能,其中4%FM+2%SA薄膜的防霉性能和包装性能最好,可以用作吐司面包的防霉包装材料。(4)三种防霉剂两两混合对防霉薄膜性能的影响。以LDPE为基材,添加防霉剂FM、SA和CA制成改性抑菌防霉包装薄膜。实验结果表明,在一定范围内,加入FM和CA,薄膜的防霉性能提高。由于防霉剂的加入,防霉薄膜的颜色发生变化,透光率下降,雾度相应增大,薄膜的拉伸强度和热稳定性有所提高,断裂伸长率和阻隔性也有所降低,并且对吐司面包中的霉菌具有明显的抑制作用;由于复配造成的相容性问题,防霉剂与基材间的交联和热分解作用,薄膜的结构变化较大,出现孔洞、破损现象。相对于LDPE薄膜,4%FM+2%SA+1%CA薄膜防霉效果最好,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌具有很好的抑菌作用,可以用作吐司面包的防霉包装材料。(5)对防霉薄膜实际防霉效果的研究。选用吐司面包作包装对象,从感官评价、失重率、过氧化值、酸价、菌落总数等指标展开,对防霉薄膜的防霉保鲜效果进行评价。通过感官评价及其他鲜度指标均表明,4%FM+2%SA+1%CA改性防霉包装薄膜对吐司面包的防霉保鲜效果最好,相对于对照组LDPE薄膜,常温下能使吐司面包的保质期延长10-15天。防霉包装薄膜可以有效抑制细菌及霉菌的生长,失重率变化较LDPE薄膜趋势缓慢,过氧化值、酸价与新鲜面包吐司相比,有所变化,所以防霉薄膜对吐司面包具有良好的防霉保鲜效果。(6)由于防霉剂的加入引起薄膜材料光学、力学性能方面的降低问题还需进一步研究。
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