摘要
冷鲜肉作为一类货架期较短的肉类食品，在运输、储藏过程中极易被微生物污染，使得其营养物质被分解，产生挥发性氨类腐败气体，导致冷鲜肉新鲜度降低甚至腐败。随着食品包装技术的发展，新鲜度指示型的智能包装能够通过活性物质对包装内环境进行感知并传递可视化的食品新鲜度检测结果。其中，花青素作为一种天然无毒的活性物质，具有来源广泛、pH敏感等优点，被广泛用作酸碱指示剂来指示包装内pH的变化。活性包装作为当下一种新型的食品包装，其通过加入抑菌、抗氧化等功能成分，能够有效对包装内食品进行保护，延长其货架期。鉴于此，本研究采用超声辅助低共熔溶剂提取方法绿色提取紫甘蓝、紫薯、黑豆和蓝莓中的花青素，并对比探究四种食物来源花青素的抗氧化性；选用性能较优且原料成本较低的紫甘蓝花青素，与 ε-聚赖氨酸盐酸盐、聚乙烯醇和壳聚糖共同制备双功能活性智能包装，重点研究紫甘蓝花青素和ε-聚赖氨酸盐酸盐对包装膜的性能影响；最后探究该活性智能包装在冷鲜肉保鲜和新鲜度监测的应用。本论文研究结论主要如下： （1）探究优化了超声辅助低共熔溶剂提取花青素的工艺，通过单因素实验和响应面法优化确定了最优的工艺参数为氯化胆碱∶乙酸的摩尔比为 1∶3、含水量 21%、料液比1∶22、超声时间15 min、超声功率245 W、超声温度55℃。在该工艺下，经pH示差法测得紫甘蓝中花青素提取含量为 2.56 mg/g。采用此工艺分别提取了紫甘蓝、紫薯、黑豆及蓝莓花青素，并探究了上述不同来源花青素的抗氧化性。根据性能测定结果，并结合原料成本考虑确定了紫甘蓝花青素用于后续包装膜的制备，并明确了紫甘蓝花青素在不同酸碱环境下颜色变化情况：由酸到碱的颜色变化依次为红色-紫红-紫色-蓝色-绿色，以此作为智能指示的依据。 （2）以聚乙烯醇、壳聚糖、紫甘蓝花青素提取物和ε-聚赖氨酸盐酸盐为主要成分，采用溶液浇铸法制备了一种兼具抑菌延长货架期和新鲜度指示双重功能的活性智能包装膜，并对其相关性能进行测试和表征。红外光谱和扫描电镜结果显示，紫甘蓝花青素提取物和ε-聚赖氨酸盐酸盐能够较为稳定地固定在包装膜内。性能测试结果表明，紫甘蓝花青素添加量为成膜基质干重的 30%时包装膜的断裂伸长率为 82.52%、对挥发氨响应率为50.69%、水蒸气透过性为2.54×10-10 g/（m·s·Pa）、DPPH自由基清除率为80.09%；ε-聚赖氨酸盐酸盐添加量为成膜基质的20%时，包装膜的断裂伸长率为77.56%，且包装膜具有优秀的抑菌性能，对大肠杆菌（Escherichia coli）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus ）、荧光假单胞菌（ Pseudomonas fluorescens ）和单增李斯特菌（ Listeria monocytogenes）均有明显的抑制效果。上述研究结果表明，紫甘蓝花青素添加量为成膜基质干重的30%、ε-聚赖氨酸盐酸盐添加量为成膜基质的20%的包装膜性能最优，适合于冷鲜肉实际包装应用。 （3）将聚乙烯醇/壳聚糖/ε-聚赖氨酸盐酸盐/紫甘蓝花青素提取物（ Polyvinyl alcohol/chitosan/polylysine hydrochloride/anthocyanidin，PCPA）制备的双功能活性智能包装膜应用于冷鲜肉包装，对冷鲜肉进行10天储藏，测得冷鲜肉的挥发性盐基氮（Total volatile basic nitrogen，TVB-N）值为28.72 mg/100 g，菌落总数（Total viable count，TVC）为6.87 lg CFU/g，脂质过氧化值为0.78 mg MDA/kg，其理化指标均明显低于市面常用的聚乙烯保鲜膜包装的冷鲜肉。同时，PCPA包装膜能对冷鲜肉储藏期内新鲜度变化形成明显颜色指示作用，采用非线性回归曲线对其颜色变化率（ΔS）数据与冷鲜肉的TVB-N 值数据建立评价模型，模型为：TVB-N=-182.47171×ΔS2+158.94322×ΔS ， R2=0.9906，研究结果表明制备的双功能活性智能包装膜能够对冷鲜肉新鲜度进行准确预测。
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