不同浓度苹果多酚对壳聚糖复合膜液理化性质的影响

摘要

[目的]以5％ (w/v)的壳聚糖(chitosan)溶液和苹果多酚(apple polyphenols,AP)为原料制备一种复合膜液,研究不同多酚添加量对复合膜液抗氧化活性、流变特性及稳定性的影响,以期制备性能良好的可食液体涂膜,为食品保鲜提供理论依据及技术参考.[方法]以浓度为5％的壳聚糖溶液为基质,通过添加苹果多酚,分别制备多酚含量为0.5％、1.0％、1.5％的复合膜液.同时以不添加多酚的膜液作对照.采用磁力搅拌将多酚均匀分散于膜液体系后,对膜液DPPH自由基清除能力、脂质氧化抑制能力、总还原力及OH自由基清除能力进行测定.采用AR-G2流变仪研究不同苹果多酚添加量对复合膜液剪切流变特性的影响.同时采用红外光谱(fouriertransform infrared spectrum,FTIR)和X射线衍射(X-ray diffraction)对复合膜液体系中的分子间作用力和晶体结构进行表征.此外,采用Q600SDT热分析系统在50℃-400℃范围内对复合膜液样品进行热稳定性分析.[结果]苹果多酚可显著提高复合膜液的抗氧化活性(P＜0.01),且随苹果多酚添加量增加,复合膜液抗氧化活性也随之增加.当苹果多酚添加量为0.5％时,复合膜液的DPPH自由基清除率、脂质氧化抑制率和OH自由基清除率分别为41.33％、56.32％、35.44％;当苹果多酚添加量增至1.5％时,DPPH自由基清除率、脂质氧化抑制率和OH自由基清除率增加至94.3％、95.9％、98.4％.与同等浓度的BHT(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚)相比,复合膜液具有更高的抗氧化活性(P＜0.01).此外,随着苹果多酚浓度的增加,复合膜液的总还原力也显著提高.流变学分析结果表明,复合膜液为非牛顿剪切变稀型,随剪切速率增加,复合膜液表观黏度逐渐降低,最终趋于平稳(5 Pa.s).此外,随苹果多酚添加量增加,复合膜液的非牛顿假塑性流体特征逐渐明显.当苹果多酚添加量为1.5％时,复合膜液动态流变特性由黏性模量主导转变为弹性模量主导.红外光谱和X-RAD分析结果表明,苹果多酚中-OH和壳聚糖分子中的-OH以及-NH2形成明显的分子间弱作用力,使复合膜液在3 400 cm-1处的红外吸收峰出现红移,1 545 cm-1、1 245 cm-1处的红外吸收峰有轻微减弱,且这种分子间弱作用力降低了壳聚糖的结晶度.热分析结果表明,苹果多酚添加量增加显著提高了复合膜液的热稳定性.对照组的3个阶段质量损失温度为50.8℃、110.7℃、269.9℃,当添加量1.5％苹果多酚时,复合膜液的质量损失温度增至56.6℃、128.7℃、272.9℃.[结论]苹果多酚-壳聚糖复合膜液具有良好的抗氧化能力,且膜液的黏度和热稳定性也较好,可作为一种优良的可食性液体涂膜应用于食品保鲜方面.