本發明涉及一種細菌纖維素-茶多酚復合膜在食品保鮮中的應用，屬于食品包裝膜加工領域。

背景技術：

食品包裝是食品商品的重要組成部分，它能保證食品在加工、運輸以及銷售過程中免于外來因素的損害，能維持食品原有質量品質，保證其經濟價值。目前食品包裝領域使用最為廣泛的為塑料制品，其存在環境污染、能源消耗以及對人體有毒有害等問題，得到了人們廣泛的重視。因此研究一種無毒無害具有抗菌性的活性包裝替代原有塑料包裝成為未來研究的主要發展方向。本實驗根據細菌纖維素具有可降解、無毒無害、擁有良好成膜性等特點，同具有廣譜殺菌作用的天然抑菌劑茶多酚進行復合成膜，制備一種具有抗菌作用的包裝膜以滿足市場需求。

細菌纖維素膜是指木醋桿菌等醋酸菌屬分泌的纖維素聚合物交聯形成的三維立體網狀結構。細菌纖維素膜具有較好的拉伸強度、天然成膜性、持水性以及良好的生物相容性和生物可降解性。由于這些獨有的性質使其在生物醫學領域得到了廣泛應用。同時細菌纖維素膜在造紙、聲學領域的研究也較多。目前，細菌纖維素在食品領域主要作為一種食品以及食品添加劑，將其作為一種食品包裝的研究目前還較少。

冷鮮肉較傳統熱鮮肉以及冷凍肉相比具有口感好、營養價值高等優勢，已近成為生鮮肉的發展趨勢。冷鮮肉銷售環節的包裝通常僅僅使用塑料薄膜覆蓋在托盤表面，這種方式不僅使產品貨架期較短，同時存在增塑劑溶出和環境污染等問題。本試驗研究復合膜對冷鮮肉保鮮過程中的影響，探究其取代傳統包裝膜的可能性，為生產具有抗菌及可降解性的活性包裝提指導。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種細菌纖維素-茶多酚復合膜在食品保鮮中的應用，本發明以木醋桿菌為菌種接菌到培養基上培養一段時間，得到細菌纖維素水凝膠，將水凝膠進行純化和處理，再將水凝膠浸泡在一定濃度的茶多酚溶液中，再經過烘干即可得到細菌纖維素-茶多酚復合膜，探究復合膜對冷鮮肉在貯藏期間的影響，所得到的細菌纖維素-茶多酚復合膜與其他膜和未經包膜相比，冷鮮肉具有更好的新鮮度和更好的感官特性，具備更長的貯藏期。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種細菌纖維素-茶多酚復合膜在冷鮮肉保鮮中的應用，包括以下步驟：細菌纖維素水凝膠的制備；細菌纖維素水凝膠的純化以及處理；細菌纖維素膜的制備；細菌纖維素-茶多酚復合膜的制備

本發明探究了不同包裝膜對冷鮮肉在貯藏期間的品質影響，探究未包膜，PE膜，細菌纖維素膜和細菌纖維素-茶多酚復合膜對冷鮮肉pH、TVB-N、菌落總數和感官質量的影響。

通過單因素試驗得出，細菌纖維素膜和細菌纖維素-茶多酚復合膜組在貯藏期各項指標均低于其他三組，能有效延長產品的貨架期。細菌纖維素-茶多酚復合膜具有無毒無害、可降解、效果好于傳統的PE包裝膜，具有廣闊的市場前景。

附圖說明

圖1貯藏期間冷鮮肉pH的變化；

圖2貯藏期間冷鮮肉揮發性鹽基氮(TVB-N)的變化；

圖3貯藏期間冷卻肉菌落總數的變化；

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術方案作進一步的說明，但并不局限于此，凡是對本發明技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本發明的保護范圍中。

一、細菌纖維素水凝膠的制備

將冷凍保存的木醋桿菌接種到新的斜面固體培養基上，30℃恒溫培養24h。挑取斜面上長出的新菌落接種到液體種子培養基中，恒溫靜置培養12h，以4％的接種量接入發酵培養基中，30℃恒溫靜止培養一周。

二、細菌纖維素水凝膠的純化以及處理

將細菌纖維素水凝膠用去離子水反復沖洗，以去除其表面殘留的培養基與雜質。后將其浸泡在濃度為1％的NaOH溶液中，80℃恒溫水浴2h，并持續浸泡使水凝膠成無色透明狀，采用低濃度醋酸處理其致pH為中性，得到實驗所需細菌纖維素水凝膠。

三、細菌纖維素膜的制備

將得到的實驗所需細菌纖維素水凝膠在-20℃的冰箱中冷凍一夜，在-60℃條件下利用凍干機進行冷凍干燥。

四、細菌纖維素-茶多酚復合膜的制備

將得到的細菌纖維素水凝膠裁剪成20cm×20cm的正方形，浸泡于濃度為0.2％的茶多酚溶液中，4h后取出，放入濃度為15％的增塑劑(甘油)中1-2s，迅速取出后，瀝干表面多余液體，置于50℃恒溫烘箱干燥致恒重。

1、單因素試驗設計

考察不同膜(對照、PE膜、細菌纖維素膜、細菌纖維素膜和細菌纖維素-茶多酚復合膜)對冷鮮肉pH、TVB-N、菌落總數、感官質量的影響。

七、單因素實驗

1、冷鮮肉貯藏期間pH的變化

從圖1可以看出，各組樣品的pH值在貯藏期間均有所上升，空白對照組與PE組的上升幅度較大，而細菌纖維素膜組以及細菌纖維素-茶多酚膜組的上升幅度較小。pH值的上升幅度同腐敗微生物的生長狀況直接相關。在貯藏過程中，豬肉逐漸出現滲出水分的情況，空白對照組以及PE組中水分含量較高，為微生物的生長提供了有力的環境，而細菌纖維素具有一定的吸水性能，能夠吸收滲出的水分，有效抑制了微生物的生長。

相對空白組、PE膜、細菌纖維素膜，細菌纖維素-茶多酚膜包裝的冷鮮肉的pH值上升的幅度最小。

2、冷鮮肉貯藏期間揮發性鹽基氮(TVB-N)的變化

TVB-N值越低代表肉制品越鮮。從圖2中可以看出，四組樣品的TVB-N值均呈上升趨勢。空白組的值上升最快，并在貯藏的第6天便腐敗變質。PE組在第8天達到了腐敗變質的臨界值。細菌纖維素膜組在第8天時接近腐敗變質的臨界值，在第10天時值已經明顯超過25mg/100g。細菌纖維素-茶多酚組在第10天時，其值已經逼近25mg/100g，在第12天時已經腐敗變質。

相對空白組、PE膜、細菌纖維素膜，細菌纖維素-茶多酚復合膜能有效延長肉制品鮮度，較PE組能延長3-4天，較空白組能延長5-6天。

3、冷鮮肉貯藏期間菌落總數的變化

從圖3中可以看出，第2天時，空白組的菌落總數明顯上升，2-8天過程中變化速率減緩。但是第8天時值超過6lg cfu/g，已經腐敗變質。PE組的菌落總數也呈上升趨勢，從第4天起，其菌落總數顯著高于其他三組(P<0.05)，第6天之后便超過了腐敗變質的極限值。PE膜的存在使豬肉滲出的水分蒸發較慢，為微生物的生長提供了有力的環境。細菌纖維素組和細菌纖維素-茶多酚處理組的菌落總數值上升較為緩慢，細菌纖維素組的在第10天超過了6lg cfu/g，細菌纖維素-茶多酚處理組在第12天才超過腐敗極限值。這主要歸功于細菌纖維素特有的吸水性，能有效吸收貯藏期豬肉滲出的水分，抑制了微生物的有效生長。同時茶多酚具有的廣譜的抑菌性，能有效抑制微生物的生長繁殖。

因此，相對空白組、PE膜、細菌纖維素膜，細菌纖維素-茶多酚處理組的菌落總數值一直處于最低。實驗證明細菌纖維素-茶多酚復合膜能有效抑制冷卻肉貯藏期微生物的生長繁殖。4、冷鮮肉貯藏期間感官品質的變化

表1貯藏期間冷鮮肉菌落總數的變化

注：a～d同列標注不同的字母表示樣品存在顯著性差異(P<0.05)；相同字母表示差異不顯著(P>0.05)

從表1中可知，隨著時間的延長。冷卻豬肉的感官評分呈現下降的趨勢?？瞻讓φ战M感官評價值下降最快。第6天時，空白對照組的肉此時，色澤發灰，指壓彈性已經喪失，較硬，較為干燥，存在明顯的酸敗味，肉湯渾濁不清，其感官評價值小于4，此時空白對照組已經腐敗變質。PE組在第8天時接近腐敗變質。此時PE組中的肉顏色暗紅，肉質軟榻，彈性喪失，表面有較多的粘手汁液，有酸臭味的出現，肉湯中有絮狀物質的出現。細菌纖維素組和細菌纖維素-茶多酚組在第10和第12天才達到腐敗變質的感官評定值。第10天時，細菌纖維素組肉色偏暗，肉質較為緊致，有酸味的出現，肉湯渾濁。細菌纖維素-茶多酚組在第12天時，肉色偏粉，表明干燥，稍有酸味出現，煮沸后肉湯異味不明顯。

細菌纖維素具有較強的吸水性能，能有改善豬肉在貯藏過程中水分析出的現象。不但阻礙了微生物的生長繁殖，同時也使肉保持了良好的組織狀態。同時茶多酚具有光譜的抑菌性，能有效抑制豬肉在貯藏期間微生物的生長繁殖，能有效延長豬肉的貨架期。細菌纖維素-茶多酚復合膜中的茶多酚分子能同三價鐵離子結合，減弱鐵離子對高鐵肌紅蛋白生成的促進作用，從而護色作用更為明顯。綜上所述，細菌纖維素-茶多酚復合膜對貯藏期豬肉的感官性質的保護作用明顯好于其他三組。

通過前期結論，相對空白組、PE膜、細菌纖維素膜，無論是pH、TVB-N、菌落總數，還是感官性質，細菌纖維素-茶多酚處理組對于冷鮮肉在貯藏期間的品質的保持都相對較好，并能延長其貯藏期。