PE-BW-SiO2復合包裝膜對草魚保鮮效果的研究

李娟華，王紅蕾*，陳國健，高南，仲蕓蕓，肖乃玉

PE-BW-SiO2復合包裝膜對草魚保鮮效果的研究

李娟華1，王紅蕾1*，陳國健1，高南2，仲蕓蕓1，肖乃玉1

（1.仲愷農業工程學院 輕工食品學院，廣州 510225； 2.順德職業技術學院 輕化與材料學院，廣東 佛山 528399）

開發一種具有優良理化性能，并能有效應用于草魚保鮮的新型活性包裝膜。采用聚乙烯為基膜材料，以蜂蠟和納米SiO2為活性成分，采用熔融共混和造粒吹膜工藝制備PE-BW-SiO2復合包裝膜。測定包裝膜的力學性能、阻隔性能和疏水性能，并研究它在4 ℃貯藏條件下對草魚的保鮮效果。通過添加BW-SiO2活性成分，包裝膜的力學性能、阻隔性能和疏水性能得到提高。其中，BW-SiO2添加量（質量分數）為2%的包裝膜的力學性能、阻隔性能等綜合性能達到最佳水平。將不同包裝膜包裝的草魚置于4 ℃下貯藏11 d，結果表明，與純PE包裝膜相比，添加BW-SiO2功效因子的復合PE包裝膜對草魚的保鮮效果更好，能夠減緩魚肉的水分流失和脂質氧化反應，有效延緩魚肉的腐敗變質進程，從而延長魚肉的貯藏期。PE-BW-SiO2復合包裝膜具有良好的理化性能和保鮮效果，它有效地阻隔了外界水分的滲透和氧氣的進入，從而減緩了水分流失和脂質氧化反應，同時還能防止微生物的滋長。此包裝膜有效延緩了草魚的腐敗變質進程，在4 ℃下貯藏時將草魚的貨架期延長至11 d。

草魚；保鮮；蜂蠟；納米SiO2；PE-BW-SiO2復合包裝膜

近年來，隨著人們生活節奏的加快，以及預制菜肴線上消費的興起，淡水魚鮮活售賣的傳統銷售模式正逐漸向多元和便利方向演變[1]。草魚（即皖魚）是我國“四大家魚”之一，也是重要的淡水養殖魚類，它具有生長迅速、肉質鮮美、價格低廉、營養價值較高等特點，備受消費者歡迎[2]。僅2021年，草魚的總產量就達到575.51萬t，占淡水魚養殖總產量的21.80%[3]。草魚在貯藏、運輸、加工、銷售等環節會受到微生物的污染，易出現蛋白質變性、脂肪氧化酸敗等現象，導致其品質下降[4-5]。目前，國內外應用于草魚保鮮的方法主要包括低溫[6]、氣調保鮮[7]、化學保鮮[8]等。許多養殖場在長途運輸前選擇將魚宰殺后切成魚片，然后在4 ℃或?18 ℃以下保藏、貯運、銷售[9]。在低溫環境下，雖然魚肉的脂質氧化速度減慢，但是微生物和酶的活性也受到抑制，低溫凍藏易出現冰晶增大、細胞破損、復原性差及持水力下降等問題，導致魚肉的口感不佳[10]。程智蓁等[11]采用高濃度CO2氣調包裝，可有效抑制微生物滋長和蛋白質變性，從而延長了草魚的貨架期。賀瑩等[12]采用ε-聚賴氨酸與魔芋葡甘聚糖復配保鮮液處理，將草魚片的保質期延長至9 d以上。上述保鮮技術容易使草魚發生不同程度的脂質氧化或蛋白質變性，造成營養成分的流失和化學藥物殘留等問題，因此有必要尋找更有效的保鮮策略，延緩魚肉品質的惡化，增大保鮮時效。

活性包裝是一種新型包裝技術，是防止氧氣和水蒸氣滲透到食品中的物理屏障，可以提高食品質量、延長其保質期[13]。聚乙烯（Polyethylene，PE）具有價格低廉及良好的綜合性能，是目前市面上常見的食品包裝材料之一，它能在一定程度上阻隔空氣，達到保鮮效果，但不能從源頭上防止細菌的滋生[14]。由此，文中通過活性物質對PE薄膜進行改性，開發一種可延緩草魚脂質氧化、防止細菌滋生的新型活性包裝材料。

納米二氧化硅（SiO2）是一種分子體積小、表面積大、疏水性良好、多孔、安全無毒的無機材料，在塑料中應用廣泛，能提高包裝膜的韌性、阻隔性和耐熱性[15]。Dorigato等[16]將氣相納米SiO2與HDPE熔融共混，并擠出吹膜后制成復合材料，其熱性能和力學性能都很優異。同時，SiO2通過硅氧鍵對CO2和O2進行吸附、溶解、擴散、釋放，調節膜內外氣體的交換，阻止氧氣和其他氣體的進入，抑制食物的呼吸強度，以達到保鮮效果[17]。張克宏[18]將研制的SiO2/PP復合保鮮薄膜成功應用于草莓保鮮，結果顯示，在貯藏13 d后草莓的質量損失率、腐爛指數分別僅有6.9%、19%，表明該薄膜具有優異的保鮮效果。Wang等[19]研究發現，加入nano-SiO2的低密度聚乙烯包裝膜可以延緩果蔬的腐爛進程，保持其營養成分。該膜具有高阻隔性能，能保持果實的新鮮和品質。在包裝膜中添加SiO2能有效提高胡蘿卜[20]和大棗[21]的理化和感官品質，降低西紅柿[22]的腐爛率，保持其新鮮度。蜂蠟（Beewax，BW）是由蜜蜂腹部蠟腺分泌的蠟質混合物[23]，富含類黃酮類物質、多種有機酸及具有抗菌活性的化學成分，具有良好的化學穩定性、抗氧化性、可食用性和超疏水性[24]，能在材料表面形成一層薄膜，隔絕空氣和水分，防止氧化和有效成分的揮發。同時，BW能阻止細胞分化，抑制細菌的生長，是一種疏水性較好的食品包裝材料，目前廣泛應用于果蔬保鮮[25]。將PE與蜂蠟、納米SiO2相結合對草魚進行保鮮的研究尚無相關報道。文中將蜂蠟與納米SiO2配合，制備具有超疏水性的活性成分BW-SiO2，以PE為基膜材料，通過熔融共混、造粒吹膜方法，制備PE-BW-SiO2復合包裝膜，并測定包裝膜的力學性能、阻隔性能和疏水性能，對草魚在4 ℃下保存的效果進行鮮度評價，以期延長草魚的貨架期，擬為進一步開發活性包裝材料和水產品保鮮研究提供參考。

1 實驗

1.1 材料與儀器

主要材料：新鮮草魚，購于廣州海珠區濱江街道農貿市場；PE（2426K），中國石油化工股份有限公司茂名分公司；PE-MA，東莞市康錦新材料科技有限公司；二氧化硅（80 nm），比斯利新材料（蘇州）有限公司；蜂蠟（熔點46～60 ℃）、硼酸、氧化鎂、甲基紅、溴甲酚綠、三氯乙酸、2-硫代巴比妥酸，分析純，上海麥克林生化科技有限公司。

主要儀器：SY-6217雙螺桿擠出造粒機、SY-6218-Z-18/28吹膜機，東莞市九通機械有限公司；GBH-1500N 電子拉力機、W301水汽透過率測定儀、N500 氣體透過率測定儀，廣州標際包裝設備有限公司；JC2000D接觸角測量儀，上海中晨數字技術設備有限公司；LC-298（D）華美藥品冷藏柜，298 L，浙江華美電器制造有限公司；CR8精密色差儀，廣東三恩時智能科技有限公司；PHS-3C pH計，上海品技科學儀器有限公司；TA.TOUCH質構儀，上海保圣實業發展有限公司；T-U9紫外可見分光光度計，上海佑科儀器儀表有限公司。

1.2 方法

1.2.1 PE-BW-SiO2復合包裝膜的制備

將蜂蠟溶于無水乙醇（1 g/20 mL）中，在60 ℃下加熱攪拌均勻，后向懸浮液中加入納米SiO2（蠟與硅的質量比為2∶1），繼續攪拌，旋蒸干燥，得到BW-SiO2粉末。將PE樹脂與BW-SiO2粉末以質量比95∶5在雙螺桿擠出造粒機中混合，得到改性母粒。雙螺桿擠出造粒機不同區域的溫度：模頭區170 ℃、五區170 ℃、四區175 ℃、三區180 ℃、二區175 ℃、一區170 ℃。螺桿轉速為25 r/min。將改性母粒與PE樹脂以不同的質量比（0∶1、1∶2、1∶1、2∶1）混合，采用小型吹膜機得到含0%、0.5%、1%、2%的BW-SiO2的PE復合包裝膜，分別命名為PE、PE-0.5% BW-SiO2、PE-1% BW-SiO2、PE-2% BW-SiO2。

1.2.2 草魚樣品的保鮮處理

選擇新鮮草魚，并去除魚頭、魚尾、魚鱗及內臟，用無菌水清洗干凈，切成5 cm×5 cm×1.5 cm的魚片，用擦拭紙輕輕擦掉魚肉表面的水分后，分別裝入PE、PE-0.5% BW-SiO2、PE-1% BW-SiO2、PE-2% BW-SiO2包裝膜中，以未做任何處理的草魚片為空白對照，將草魚片置于托盤上，將包裝好的魚肉片置于4 ℃的冷藏柜中貯藏。保鮮實驗的貯藏時間為11 d，分別在貯藏1、3、5、7、9、11 d時測定魚肉片的各項鮮度指標。

1.3 復合包裝膜的結構表征

采用場發射掃描電子顯微鏡對復合包裝膜進行微觀形貌表征。

1.4 復合包裝膜性能測試

1.4.1 力學性能

依據GB/T 1040.1—2018，使用GBH-1500N電子拉力機測試復合包裝薄膜的力學性能。

1.4.2 阻隔性能

依據GB/T 1037—2021，采用透濕杯法，通過N500水汽透過率測定儀測定復合包裝膜的阻隔性能。依據GB/T 1038—2000，采用壓差法，通過W301氣體透過率測定儀測定復合包裝膜的透氣性能。

1.4.3 疏水性能

裁剪一定大小的樣品膜，貼于載玻片上，在膜表面5個不同的位置分別注射2 μL微量水珠，測量接觸角，取其平均值。

1.5 草魚保鮮指標測定

1.5.1 汁液流失率

魚肉貯藏前的質量為1。在貯藏時取出樣品，用擦拭紙輕輕擦干魚肉表面的水分，測得魚肉的質量為2，由式（1）計算汁液流失率（%）。

1.5.2 色差

使用色差儀測定草魚的*（亮度）、*（紅度）、*（黃度），按式（2）計算總色差Δ。

1.5.3 質構

采用TA.TOUCH質構分析儀測定草魚的質構，條件：P/0.5探針，測試速率為3 mm/s，壓縮程度為50%，探頭2次測定間隔時間為5 s，返回距離為10 mm[26]。

1.5.4 pH

用研缽將草魚樣品研磨成勻漿后過濾，然后使用pH計測定pH。

1.5.5 揮發性鹽基氮

參照GB/T 5009.228—2016，測定草魚在貯藏中揮發性鹽基氮（Total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量的變化。

1.5.6 硫代巴比妥酸值

硫代巴比妥酸（Thiobarbituric acid，TBA）值以每100 g魚肉中所含的丙二醛（MDA）質量（mg）來衡量。魚肉中的丙二醛含量參照GB 5009.181—2016測定。

1.5.7 草魚在保鮮過程中感官的變化

感官評價由10名專業人員根據魚肉在貯藏期間的色澤、組織結構、氣味、肌肉彈性等標準進行感官評分[27]。表1為評分標準。

表1 草魚感官評分標準

Tab.1 Criteria for sensory evaluation of grass carp

1.6 數據處理與分析

用Origin 2021軟件制作圖表。用SPSS 26.0軟件分析顯著性差異，<0.05表示具有顯著性差異。

2 結果與分析

2.1 復合膜的結構表征分析

如圖1a所示，PE膜表面較平整、光滑。如圖1b～d所示，PE復合包裝膜在添加BW-SiO2后具有明顯的凹凸感或顆粒感。

2.2 復合包裝膜的性能分析

2.2.1 力學性能

包裝膜作為食品包裝材料，需要具備一定的拉伸強度、斷裂伸長率等力學特性，以確保包裝物品的完整性，避免發生破裂或撕裂[28]。測試結果如表2所示，PE膜的拉伸強度為(14.03±0.23)MPa，斷裂伸長率為(614.23±0.18)%。隨著BW-SiO2添加量的增加，包裝膜的拉伸強度和斷裂伸長率均呈上升趨勢，其中PE-2% BW-SiO2包裝膜的拉伸強度上升了7.22 MPa，斷裂伸長率提高了0.55倍。BW-SiO2作為微納米粒子，可以填充PE膜內部的空隙，增加薄膜的密實性和緊密性，從而提高薄膜的強度和剛度，使其更具力學穩定性。另外，BW-SiO2中的SiO2顆粒為無機納米材料，具有一定的硬度和強度，當它被添加到材料中時，可以起到增強材料的作用，這種增強效應可以提高材料的抗拉強度等力學性能。由此可見，PE-BW-SiO2復合包裝膜具有優良的力學性能，符合優質高效食品包裝材料的要求。

2.2.2 阻隔性能

常用于評價包裝材料阻隔性能的關鍵指標有水蒸氣透過率和氧氣透過率。水蒸氣透過率（WVTR）或氧氣透過率（OTR）越低，說明包裝膜對水蒸氣或氧氣的阻隔作用越好[29]。如表2所示，PE膜的WVTR值為(29.985±0.78)g/(m2·24 h)，OTR值為(441.482±0.66)cm3/ (m2?24 h?0.1 MPa)。當加入BW-SiO2后，PE復合包裝膜的WVTR、OTR值均呈下降趨勢，表現出更好的阻隔性能，尤其是PE-2% BW-SiO2包裝膜，其WVTR值為(12.871±0.55)g/(m2·24 h)，OTR值為(290.655±0.58)cm3/(m2?24 h?0.1 MPa)。BW-SiO2的加入提高了薄膜的填充密度，在PE基材中形成了阻隔層，有效阻礙了水蒸氣和氧分子的滲透，降低了透過率。由此可見，PE-BW-SiO2復合包裝膜具有優良的阻隔性能，能夠有效阻擋氧氣和水分的滲透，從而保證食品的新鮮度和口感，延長食品貯藏期。

2.2.3 疏水性能

包裝膜的疏水性能指材料對水的抵抗能力，尤其在食品包裝領域，易受潮或易腐敗的食品具有良好的疏水性能是關鍵。由表2可知，PE膜的水接觸角為88.86°±0.93°，PE-BW-SiO2復合包裝膜的水接觸角均大于90°，達到了疏水狀態。其中，PE-2% BW-SiO2膜的水接觸角達到106.62°±0.53°，更大的接觸角意味著更強的疏水性能。總體而言，蜂蠟和SiO2的加入改變了材料的微觀表面結構，形成了粗糙或微納米級別的凹凸結構，降低了水滴與表面直接接觸的表面積和表面自由能，從而增大了水滴在PE基材表面的接觸角。PE-BW-SiO2復合包裝膜可以有效阻隔水分的滲透和吸收，保護包裝物免受水分的影響，為它應用于食品包裝提供了有利條件。

圖1 PE（a）、PE-0.5% BW-SiO2（b）、PE-1% BW-SiO2（c）、 PE-2% BW-SiO2（d）膜的SEM圖

表2 PE-BW-SiO2復合包裝膜的性能測試結果

Tab.2 Test results of properties of PE-BW-SiO2 composite packaging films

注：不同小寫字母表示組間差異顯著（<0.05）。

通過對比PE、PE-0.5% BW-SiO2、PE-1% BW-SiO2、PE-2% BW-SiO2復合包裝膜的性能發現，PE-2% BW-SiO2膜的性能最佳。在PE膜中加入BW-SiO2，可以改善PE的表面結構，使PE表面出現凹凸或顆粒感，同時BW-SiO2是由蜂蠟與SiO2復合而成的微納米粒子，蜂蠟是一種天然蠟，具有優良的阻隔性能和疏水性能。SiO2是常見的無機納米材料，具有高硬度、高熔點和良好的化學穩定性，將蜂蠟與SiO2復合添加到PE膜中，可以提高PE膜的力學強度、氧氣阻隔性能和疏水性能。研究發現，BW-SiO2的添加量不是越多越好，當BW-SiO2的添加量增至3%時，BW-SiO2出現團聚、分散性低和分布不均勻等現象，影響了吹膜過程中的成型。另外，BW-SiO2的添加量過高會影響PE膜的透明性，因為蠟的存在會增加材料的散射，從而降低PE膜的透明度。由此，這里只研究了添加0%、0.5%、1%、2%的BW-SiO2的PE復合包裝膜，并應用于草魚保鮮實驗中。

2.3 草魚保鮮指標的分析

2.3.1 汁液流失率

汁液流失率是衡量魚肉水分含量的重要指標，能夠揭示魚體在貯藏過程中汁液的損耗情況[30]。汁液流失促使微生物繁殖，導致魚肉迅速腐敗、營養流失、口感下降、色澤暗淡。如圖2所示，各組的汁液流失率隨著貯藏時間的延長不斷升高。在貯藏11 d時，與空白組（11.73%）相比，PE組的汁液流失率降低了0.86%，而PE-BW-SiO2組降低了1.7%～2.5%（<0.05），其中PE-2% BW-SiO2組降低至9.23%，更有利于魚肉品質的保持。汁液流失率的增加主要是因魚類中蛋白質在微生物作用下發生降解，使得肌原纖維蛋白的保水力下降，從而影響了肌肉的整體保水能力[31]。PE-BW-SiO2復合包裝膜具有良好的阻隔性能和疏水性能，能夠有效隔絕氧氣、水分等物質的滲透，從而減緩汁液成分的流失，維持魚肉產品的口感、外觀和營養。

2.3.2 色差

草魚的色差是影響消費者接受度的一大因素，魚肉顏色的變化與肌紅蛋白和高鐵肌紅蛋白的生成密切相關。當處于非適宜環境中時，Fe2+容易氧化，生成高鐵肌紅蛋白，從而造成魚肉的褐變[32]。由圖3可知，隨著保鮮時間的延長，各組的總色差（Δ）呈遞減趨勢。其中，空白組的色差變化最明顯，差異顯著（<0.05），PE-2% BW-SiO2復合包裝膜組的色差變化最小。說明PE-BW-SiO2復合包裝膜具有良好的阻隔性能，能夠防止氧氣和水分的滲透，延緩了魚肉中蛋白質變性、脂肪氧化的進程，減緩了魚肉表面色澤的變化，使魚肉表面的光澤度保持良好，有利于維持草魚品質。

注：不同小寫字母表示組間差異顯著（P<0.05）；不同大寫字母表示組內差異顯著（P<0.05）；圖2～7同。

圖3 貯藏時各組草魚總色差的變化情況

2.3.3 質構

魚肉的結構特性與魚肉中蛋白質、脂肪、含水量有著直接聯系[33]。如圖4所示，隨著貯藏時間的延長，空白組、PE組和PE-BW-SiO2組樣品的硬度、咀嚼性、彈性、回復性均呈遞減趨勢（<0.05）。在貯藏期間，新鮮魚肉具有的特性逐漸喪失，最終出現腐敗現象。魚類死后，在微生物和酶的共同作用下會出現肌肉蛋白質變性、脂肪氧化、水分流失等不良現象，最終造成魚肉肉質松軟[34]。在整個貯藏期間，空白組樣品的彈性、回復性、硬度、咀嚼性均比PE-BW-SiO2組低。說明PE-BW-SiO2復合包裝膜能有效減緩魚肉質構的變化。

2.3.4 pH

pH是衡量魚肉的重要質量指標，它揭示了動物糖原轉化為乳酸、肌肉蛋白質和核酸的降解情況[35]。如圖5所示，在貯藏期間，空白組、PE組和PE-BW-SiO2組樣品的pH呈上升趨勢，這是由于微生物的代謝作用，微生物的滋長繁殖加速了魚肉中肌肉蛋白質和非蛋白質含氮化合物向堿性化合物的釋放速率，使得堿性化合物不斷累積[36]，導致pH升高。與PE-BW-SiO2組相比，空白組魚肉的pH變化極為顯著（<0.05），說明PE復合包裝膜處理能夠延緩草魚pH的變化進程。在復合包裝膜組中，PE-2% BW-SiO2組的 pH變化率較低（＜0.05），說明PE-2% BW-SiO2包裝膜的保鮮效果最佳。這是因為復合包裝膜避免了魚肉受到損傷，減緩了魚肉軟化變質的進程，對微生物的繁殖起到了有效的抑制作用。由此可見，PE-BW-SiO2包裝膜有利于維持草魚貯藏過程中酸堿度的穩定，從而延長魚肉的貨架期。

2.3.5 TVB-N

揮發性鹽基氮（TVB-N）是評價魚類鮮度的一項指標，當魚肉腐敗變質時，其TVB-N含量就會明顯上升[37]。根據GB 2733—2015《食品安全國家標準鮮、凍動物性水產品》的規定，淡水魚的TVB-N限定值為≤20 mg/100 g[38]。如圖6所示，在貯藏期間各組樣品的TVB-N含量均呈現增長趨勢。在貯藏11 d時，空白組的TVB-N含量達到20.03 mg/100 g，超過了國家限量標準。PE組、PE-0.5% BW-SiO2組和PE-1% BW-SiO2組樣品的TVB-N含量分別為17.87、16.18、14.43 mg/100 g，未超過國家限量標準；PE-2% BW-SiO2組樣品的TVB-N含量為18.98 mg/100 g，魚肉依然維持著較好的鮮度。說明PE-BW-SiO2復合包裝膜可以減少氧氣的滲透和食品中揮發性鹽基氮的生成、積累，從而延緩草魚中TVB-N含量的增加。

圖4 貯藏時各組草魚質構的變化情況

圖 5 貯藏時各組草魚pH的變化情況

圖6 貯藏時各組草魚TVB-N含量的變化情況

2.3.6 TBA

可以通過硫代巴比妥酸值（TBA）來反映魚肉中脂肪的最終氧化程度，TBA值越大，則脂肪氧化程度越高，魚肉的腐敗程度也越高[39]。如圖7所示，隨著貯藏時間的延長，各組樣品的TBA值逐漸升高。PE組、PE-BW-SiO2組與空白組相比，其TBA值均較低（<0.05）。在貯藏至11 d時，空白組樣品的TBA值達到1.51 mg/kg，PE組的TBA值為1.095 mg/kg，而PE-0.5% BW-SiO2、PE-1% BW-SiO2、PE-2% BW-SiO2組的TBA值分別為0.85、0.77、0.67 mg/kg。可見，PE-BW-SiO2復合包裝膜可以減少魚肉與空氣的接觸，減緩氧化反應的發生，延緩脂肪的氧化進程，有助于降低氧氣的滲透率，從而減緩草魚中TBA含量的上升。

圖7 在貯藏時各組草魚TBA值的變化情況

2.3.7 感官評價

在貯藏期間，魚肉的感官評分隨著貯藏時間的延長逐漸下降。從圖8可以看出，空白組樣品的感官評分下降速度明顯比PE復合包裝膜組快；在貯藏5 d時，魚肉樣品肉質松軟、表面黏稠，有少量黃色汁液，并伴有腥味，如圖9所示。PE膜組的魚肉在貯藏7 d時開始發生變化，出現輕微臭味，并產生少量黏液。PE-0.5% BW-SiO2和PE-1% BW-SiO2包裝膜組在貯藏9 d時都有腥臭味，魚肉色黃綠，肉質十分松軟，表面黏稠，失去經濟價值。PE-2% BW-SiO2包裝膜組樣品在貯藏11 d時表面開始出現汁液，伴有腥味，草魚的感官品質保持在較高水平。

PE-BW-SiO2復合包裝膜中的蜂蠟和SiO2添加劑可以填充PE膜內部的微小空隙，增加薄膜的密實性和緊密性，從而提高薄膜的強度和剛度，增強其力學穩定性。蜂蠟富含多種活性成分，具有抗氧化性、化學穩定性和疏水性，納米SiO2可以調節膜內外的氣體環境，阻止氧氣和其他氣體的進入。阻隔性能良好的PE-BW-SiO2復合包裝膜可以減少草魚汁液與外界環境的接觸，從而降低液體流失率，延緩氧化反應的發生，有助于延緩TVB-N和TBA含量的增加，減少氧化腐敗反應的發生。同時，蜂蠟和SiO2的加入可以調節包裝內的濕度，減緩液體中水分的流失，保持草魚的色澤和質構的穩定性。由此可見，PE-BW-SiO2復合包裝膜通過阻隔氣體和水分子，調控濕度等多種機制，有效延長了草魚的保鮮期。實驗結果顯示，PE-BW-SiO2復合包裝膜具有良好的力學性能、阻隔性能和疏水性能，在保鮮實驗中不僅可以減緩草魚汁液、質構和pH的變化，維持魚肉表面的光澤度，延緩TVB-N、TBA含量的增加，同時可更好地保持草魚的感官品質，使其貨架期延長至11 d。

圖 8 貯藏時空白組（a）、PE組（b）、PE-0.5% BW-SiO2組（c）、PE-1% BW-SiO2組（d）、PE-2% BW-SiO2組（e）草魚感官評分的變化情況

圖9 貯藏時各組草魚外觀的變化情況

3 結語

以蜂蠟和納米SiO2為活性成分，以聚乙烯為基膜材料，通過熔融共混、造粒吹膜工藝，開發了一種具有優良理化性能，可應用于草魚保鮮的新型活性包裝膜，并測定了PE-BW-SiO2包裝膜的力學性能、阻隔性能和疏水性能，在4 ℃冷藏狀態下對草魚的保鮮效果進行了評價。研究結果表明，BW-SiO2的加入使得包裝膜的力學性能上升、阻隔性能降低、疏水性能上升，其添加量為2%時性能最佳。保鮮實驗結果表明，PE-BW-SiO2復合包裝膜可減緩水分流失和脂質氧化反應，防止微生物滋長，有效延緩草魚這類淡水魚產品的腐敗變質進程，在4 ℃下貯藏時將草魚的貨架期延長至11 d。PE-2% BW-SiO2包裝膜對草魚的保鮮效果最佳。綜上所述，所制備的活性包裝材料具有良好的理化性能和保鮮效果，為低溫下貯藏水產品提供了可借鑒的研究思路。

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Preservation Effect of PE-BW-SiO2Composite Packaging Film on Grass Carp

LI Juanhua1,WANG Honglei1*,CHEN Guojian1,GAO Nan2,ZHONG Yunyun1, XIAO Naiyu1

(1.College of Light Industry and Food Science, Zhongkai University of Agriculture and Engineering, Guangzhou 510225, China; 2. School of Light Chemical Engineering and Materials, Shunde Polytechnic, Guangdong Foshan 528399, China)

The work aims to develop a new type of active packaging film with excellent physicochemical properties for the preservation of grass carp. The PE-BW-SiO2composite packaging film was produced by melt blending and granulation blown film process with polyethylene as the base film material, and beeswax and nano-SiO2as the active ingredients. Meanwhile, the mechanical, barrier and hydrophobic properties of the film were determined and its freshness preservation effect on grass carp under 4 ℃ storage conditions was investigated. The mechanical, barrier and hydrophobic properties of the packaging film were improved by the addition of BW-SiO2. Among them, the packaging film with 2% BW-SiO2achieved the best mechanical, barrier, and other comprehensive properties. After the grass carp packed in different packaging films was stored at 4 ℃ for 11 days, it was shown that compared with the pure PE packaging film, the composite PE packaging film with BW-SiO2active ingredient had a better preservation effect on the grass carp, and it could reduce the water loss and lipid oxidation reaction of the fish, effectively slowing down the corruption and deterioration and prolonging the storage period. PE-BW-SiO2composite packaging film has excellent physicochemical properties and a high capacity to preserve freshness. It effectively blocks external water and oxygen penetration, which slows down water loss and lipid oxidation reactions, thereby preventing microorganisms from growing. This packaging film can extend the shelf life of grass carp up to 11 days at 4 ℃ by effectively slowing down the spoilage process.

grass carp; preservation; beeswax; nano-SiO2; PE-BW-SiO2composite packaging film

TB484.3

A

1001-3563(2024)09-0034-11

10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.09.005

2023-12-21

廣州市基礎與應用基礎項目（SL2022A04J01852）；校級創新項目（2021-KJZX026）