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羧甲基魔芋葡甘聚糖的抑菌性能和应用研究

作　者: 董佳
导　师: 钟耕
学　校: 西南大学
专　业: 农产品加工及贮藏工程
关键词: 魔芋葡甘聚糖抑菌机理保鲜
分类号: O636.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文进行了羧甲基魔芋葡甘聚糖(KCM)对四种常见菌的抑菌效果研究,几种对因素KCM抑菌作用的影响,KCM的抑菌机理研究,最后进行了KCM、ClO2和Nisin复合保鲜液对鲜肉的保鲜效果研究。其研究结果如下：1.CMK抑菌效果的试验：研究不同DS(0.2274、0.2997、0.3546、0.4076、0.4501)对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、啤酒酵母、黑曲霉的抑制效果。CMK对细菌有较好的抑制作用,抑菌直径最高可达11mm；对酵母菌抑菌圈直径<11mm,抑制作用效果不明显；对霉菌无抑制作用。2.DS对CMK抑菌效果的影响：研究不同DS (DS分别为0.2274、0.2997、0.3546、0.4076、0.4501)对细菌抑菌效果,发现在DS=0.4076之前随着取代度升高抑菌效果增强,在DS=0.4501时又下降。从而筛选出抑菌效果最好的CMK, DS=0.4076。3.抑菌率的测定：经测定CMK对大肠杆菌抑菌率为：48.5%,金黄色葡萄球菌平均抑菌率为：41.1%。CMK对大肠杆菌(G-)的抑制作用强于对金黄色葡萄球菌(G+)的作用。4.不同pH值对CMK抑菌效果影响：pH为5.0、5.5、6.0、6.5时,随着pH的上升抑菌能力增强,pH 7.0之后随着pH的上升抑菌能力减弱,结果表明酸性条件更有益于CMK的抑菌作用。5不同处理温度对CMK抑菌效果的影响：当温度≤115℃时,抑菌效果无明显变化,而当温度=121℃时,对抑菌效果有明显影响。6.不同金属离子对CMK抑菌效果的影响：：在浓度都为0.1mol/L的条件下,用金属离子Na+、K+、Mg2+、Ca2+和Fe3+处理CMK,发现这些离子对抑菌效果影响不大。7.CMK对细菌通透性的影响：通过对电导率的测定,研究CMK对菌体通透性的影响。实验组在2个小时内电导率变化不大,与空白组相近。4个小时之后,实验组电导率明显高于空白组。CMK可以改变菌体细胞质的渗透性,从而导致菌体停止生长、繁殖或者死亡。8.CMK对细胞壁的影响：通过对菌体外LAP、β-GAL两种胞内酶的测定,进一步明确了CMK的抑菌机制。CMK先对菌体细胞壁作用,使LAP释放到体外,然后作用于细胞膜,使少量的β-GAL释放到体外。9.将CMK、Nisin、ClO2进行优化设计,配制成不同保鲜液对鲜肉进行涂膜保鲜,置于0-4℃条件下,分别在第1、3、6、9天对样品进行TVB-N、菌落总数、pH的测定。a.挥发性盐基氮(TVB-N)的含量变化：TVB-N的初始值为3.88 mg/100 g,随时间延长TVB-N值增高,空白和处理组样品的TVB-N都在增加,但两者出现较大差距。空白组在第6天之后TVB-N值已经超过了一级鲜肉标准(≥15mg/100g),在6-9天期间逐渐变成腐败变质肉(≥25mg/100g),在9天后处理组产品还保持在二级鲜肉范围内(15mg/100g-25mg/100g)。b.菌落总数含量变化：初始细菌总数为3.5 log cfu/g,空白组开始上升平缓,3天后出现大的上升趋势,超过二级鲜肉(4～6 log cfu/g)标准。处理组整体上升趋势平缓,在储藏9天后的细菌数为5.5 logcfu/g,保持在6 logcfu/g以下。c.pH的测定：整个储藏期内,pH的变化呈先下降后上升的趋势,处理组pH的变化趋势大致相同。但处理组波动比较缓慢,而空白组pH升高较快,第3天后空白的pH值高达7.2,超过鲜肉标准(pH>6.7)。处理组在第6天pH仍符合次鲜肉标准(6.3～6.6),第9天仍未超出二级鲜肉范围的是8号、10号、18号、20号。d.结合方差和响应曲面分析可知,在对鲜肉的保鲜试验中。由图4-13可知,当Nisin处于编码范围值(0.24,0.36)、CMK值在编码范围值(0.21,0.25)时,随着CMK浓度的增加TVB-N逐渐减小；由图4-14可知,当ClO2处于编码范围值(0.02,0.03)、CMK值在编码范围值(0.21,0.25)时,随着CMK浓度的增加TVB-N逐渐减小；由图4-14可知,当Cl02处于编码范围值(0.02,0.04)、Nisin值在编码范围值(0.24,0.36)时,两者存在显著的增效作用。由图4-15可知,当Nisin处于编码范围值(0.34,0.42)、CMK值在编码范围值(0.17,0.25)时,随着CMK浓度的增加菌落总数逐渐减小；由图4-16可知,当Cl02处于编码范围值(0.02,0.04)、CMK值在编码范围值(0.17,0.25)时,随着CMK浓度的增加菌落总数逐渐减小；由图4-17可知,当C102处于编码范围值(0.02,0.04)、Nisin值在编码范围值(0.30,0.36)时,两者存在显著的增效作用。可以确定保鲜液最佳浓度范围为Nisin(0.30g/L-0.36g/L), ClO2(0.02 g/L～0.04 g/L), CMK(0.21 g/L～0.25 g/L)。

全文目录

摘要  6-8
ABSTRACT  8-11
绪论  11-12
  1 研究的目的和意义  11
  2 主要研究内容  11-12
第1章文献综述  12-23
  1.1 羧甲基魔芋葡甘聚糖概述  12-14
    1.1.1 魔芋葡甘聚糖及其衍生物  12-14
    1.1.2 羧甲基魔芋葡甘聚糖  14
  1.2 羧甲基魔芋葡甘聚糖的制备  14-16
    1.2.1 魔芋葡甘聚糖的改性方法  14-16
    1.2.2 羧甲基魔芋葡甘聚糖的制备方法  16
  1.3 魔芋葡甘聚糖及其改性产物的应用概况  16-21
    1.3.1 魔芋葡甘聚糖的应用概况  17-20
    1.3.2 魔芋葡甘聚糖改性产物的应用概况  20-21
  1.4 羧甲基魔芋葡甘聚糖的应用概况  21-23
    1.4.1 医药缓释剂  21-22
    1.4.2 仿生材料  22
    1.4.3 离子交换树脂  22
    1.4.4 可降解共混膜  22
    1.4.5 涂膜保鲜  22-23
第2章羧甲基魔芋葡甘聚糖抑菌性的研究  23-32
  2.1 前言  23
  2.2 试验材料与仪器  23-24
    2.2.1 材料  23-24
    2.2.2 仪器与设备  24
  2.3 试验方法  24-27
    2.3.1 羧甲基魔芋葡甘聚糖抑菌效果的研究  24-25
    2.3.2 CMK最佳抑菌效果取代度的筛选  25-26
    2.3.3 抑菌率的测定  26
    2.3.4 不同因素对羧甲基魔芋葡甘聚糖抑菌效果的影响  26-27
  2.4 结果与分析  27-31
    2.4.1 羧甲基魔芋葡甘聚糖抑菌效果的研究  27-28
    2.4.2 CMK最佳抑菌效果取代度的筛选  28
    2.4.3 抑菌率的测定结果  28-29
    2.4.4 不同pH值对抑菌效果的影响  29
    2.4.5 不同处理温度对抑菌效果的影响  29-30
    2.4.6 不同金属离子对抑菌效果的影响  30-31
  2.5 小结  31-32
第3章羧甲基魔芋葡甘聚糖的抑菌机理研究  32-36
  3.1 前言  32
  3.2  32
    3.2.1 材料  32
  3.3 试验方法  32-33
    3.3.1 CMK对细菌通透性的影响  32-33
    3.3.2 CMK对细胞壁的影响  33
  3.4 结果与分析  33-35
    3.4.1 CMK对细菌通透性的影响  33-34
    3.4.2 CMK对细胞壁的影响  34-35
  3.5 小结  35-36
第4章羧甲基魔芋葡甘聚糖对鲜猪肉涂膜保鲜研究  36-52
  4.1 前言  36
  4.2 试验材料与仪器  36
    4.2.1 材料  36
  4.3 试验方法  36-39
    4.3.1 挥发性盐基氮(TVB—N)的测定  37-38
    4.3.2 菌落总数测定  38
    4.3.3 pH值的测定  38
    4.3.4 CMK浓度对鲜肉保鲜的影响  38
    4.3.5 Nisin浓度对鲜肉保鲜的影响  38
    4.3.6 ClO_2浓度对鲜肉保鲜的影响  38-39
    4.3.7 三因素组合使用试验设计  39
  4.4 结果与分析  39-51
    4.4.1 保鲜液参数设定单因素试验  39-40
    4.4.2 响应面优化保鲜液试验设计  40-41
    4.4.3 三种因素组合试验结果  41-51
      4.4.3.1 挥发性盐基氮(TVB—N)的含量变化  41-42
      4.4.3.2 菌落总数含量变化  42-44
      4.4.3.3 pH测定结果  44-45
      4.4.3.4 响应面优化结果分析  45-51
  4.5 小结  51-52
第5章结论与展望  52-54
  5.1 结论  52-53
  5.2 展望  53-54
参考文献  54-60
研究生阶段发表论文情况  60-62
致谢  62

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