基于pH驱动法的姜黄素/明胶指示膜制备、表征及对刀额新对虾的新鲜度指示

摘要

目的制备姜黄素/明胶(curcumin/gelatin,Gel/Cur)指示膜并应用于刀额新对虾(Metapenaeus ensis)的新鲜度指示,拓宽姜黄素作为pH指示剂在水产品新鲜度可视化检测中的应用。方法以明胶为成膜基质,姜黄素为指示剂,pH驱动法制备指示膜,比较不同成膜pH对指示膜微观结构、机械性能及颜色响应能力等指标的影响,并将Gel/Cur指示膜应用于刀额新对虾新鲜度检测。结果pH驱动法显著提高了姜黄素和明胶的相容性,傅里叶变换红外光谱分析表明,姜黄素在pH驱动过程中主要通过氢键和疏水相互作用包埋于明胶网络中。X射线衍射和扫描电子显微镜结果显示,姜黄素在pH驱动过程中以无定形形态存在,而不同成膜pH导致了姜黄素在指示膜内的溶解性差异,影响了指示膜的微观结构。当最终成膜液pH=7.0时,指示膜具有最优异的柔韧性(断裂伸长率为49.46%)、阻隔性能[水蒸气透过率为(18.64±0.31)×10^(-10) g/(m·Pa·s)]和颜色响应能力。此外,将性能最优的指示膜用于刀额新对虾(4℃)新鲜度指示,在实验期间指示膜出现明显的颜色变化,并对应鲜度等级划分,相关性分析表明指示膜色差值(ΔE)与pH、挥发性盐基氮含量存在显著正相关(R2=0.92806),表明指示膜能够对鲜虾的新鲜度进行可视化实时监测。结论pH驱动法制备的Gel/Cur指示膜可以作为水产品新鲜度实时检测的智能包装。