PE-BW-SiO2复合包装膜对草鱼保鲜效果的研究

李娟华，王红蕾*，陈国健，高南，仲芸芸，肖乃玉

PE-BW-SiO2复合包装膜对草鱼保鲜效果的研究

李娟华1，王红蕾1*，陈国健1，高南2，仲芸芸1，肖乃玉1

（1.仲恺农业工程学院 轻工食品学院，广州 510225； 2.顺德职业技术学院 轻化与材料学院，广东 佛山 528399）

开发一种具有优良理化性能，并能有效应用于草鱼保鲜的新型活性包装膜。采用聚乙烯为基膜材料，以蜂蜡和纳米SiO2为活性成分，采用熔融共混和造粒吹膜工艺制备PE-BW-SiO2复合包装膜。测定包装膜的力学性能、阻隔性能和疏水性能，并研究它在4 ℃贮藏条件下对草鱼的保鲜效果。通过添加BW-SiO2活性成分，包装膜的力学性能、阻隔性能和疏水性能得到提高。其中，BW-SiO2添加量（质量分数）为2%的包装膜的力学性能、阻隔性能等综合性能达到最佳水平。将不同包装膜包装的草鱼置于4 ℃下贮藏11 d，结果表明，与纯PE包装膜相比，添加BW-SiO2功效因子的复合PE包装膜对草鱼的保鲜效果更好，能够减缓鱼肉的水分流失和脂质氧化反应，有效延缓鱼肉的腐败变质进程，从而延长鱼肉的贮藏期。PE-BW-SiO2复合包装膜具有良好的理化性能和保鲜效果，它有效地阻隔了外界水分的渗透和氧气的进入，从而减缓了水分流失和脂质氧化反应，同时还能防止微生物的滋长。此包装膜有效延缓了草鱼的腐败变质进程，在4 ℃下贮藏时将草鱼的货架期延长至11 d。

草鱼；保鲜；蜂蜡；纳米SiO2；PE-BW-SiO2复合包装膜

近年来，随着人们生活节奏的加快，以及预制菜肴线上消费的兴起，淡水鱼鲜活售卖的传统销售模式正逐渐向多元和便利方向演变[1]。草鱼（即皖鱼）是我国“四大家鱼”之一，也是重要的淡水养殖鱼类，它具有生长迅速、肉质鲜美、价格低廉、营养价值较高等特点，备受消费者欢迎[2]。仅2021年，草鱼的总产量就达到575.51万t，占淡水鱼养殖总产量的21.80%[3]。草鱼在贮藏、运输、加工、销售等环节会受到微生物的污染，易出现蛋白质变性、脂肪氧化酸败等现象，导致其品质下降[4-5]。目前，国内外应用于草鱼保鲜的方法主要包括低温[6]、气调保鲜[7]、化学保鲜[8]等。许多养殖场在长途运输前选择将鱼宰杀后切成鱼片，然后在4 ℃或−18 ℃以下保藏、贮运、销售[9]。在低温环境下，虽然鱼肉的脂质氧化速度减慢，但是微生物和酶的活性也受到抑制，低温冻藏易出现冰晶增大、细胞破损、复原性差及持水力下降等问题，导致鱼肉的口感不佳[10]。程智蓁等[11]采用高浓度CO2气调包装，可有效抑制微生物滋长和蛋白质变性，从而延长了草鱼的货架期。贺莹等[12]采用ε-聚赖氨酸与魔芋葡甘聚糖复配保鲜液处理，将草鱼片的保质期延长至9 d以上。上述保鲜技术容易使草鱼发生不同程度的脂质氧化或蛋白质变性，造成营养成分的流失和化学药物残留等问题，因此有必要寻找更有效的保鲜策略，延缓鱼肉品质的恶化，增大保鲜时效。

活性包装是一种新型包装技术，是防止氧气和水蒸气渗透到食品中的物理屏障，可以提高食品质量、延长其保质期[13]。聚乙烯（Polyethylene，PE）具有价格低廉及良好的综合性能，是目前市面上常见的食品包装材料之一，它能在一定程度上阻隔空气，达到保鲜效果，但不能从源头上防止细菌的滋生[14]。由此，文中通过活性物质对PE薄膜进行改性，开发一种可延缓草鱼脂质氧化、防止细菌滋生的新型活性包装材料。

纳米二氧化硅（SiO2）是一种分子体积小、表面积大、疏水性良好、多孔、安全无毒的无机材料，在塑料中应用广泛，能提高包装膜的韧性、阻隔性和耐热性[15]。Dorigato等[16]将气相纳米SiO2与HDPE熔融共混，并挤出吹膜后制成复合材料，其热性能和力学性能都很优异。同时，SiO2通过硅氧键对CO2和O2进行吸附、溶解、扩散、释放，调节膜内外气体的交换，阻止氧气和其他气体的进入，抑制食物的呼吸强度，以达到保鲜效果[17]。张克宏[18]将研制的SiO2/PP复合保鲜薄膜成功应用于草莓保鲜，结果显示，在贮藏13 d后草莓的质量损失率、腐烂指数分别仅有6.9%、19%，表明该薄膜具有优异的保鲜效果。Wang等[19]研究发现，加入nano-SiO2的低密度聚乙烯包装膜可以延缓果蔬的腐烂进程，保持其营养成分。该膜具有高阻隔性能，能保持果实的新鲜和品质。在包装膜中添加SiO2能有效提高胡萝卜[20]和大枣[21]的理化和感官品质，降低西红柿[22]的腐烂率，保持其新鲜度。蜂蜡（Beewax，BW）是由蜜蜂腹部蜡腺分泌的蜡质混合物[23]，富含类黄酮类物质、多种有机酸及具有抗菌活性的化学成分，具有良好的化学稳定性、抗氧化性、可食用性和超疏水性[24]，能在材料表面形成一层薄膜，隔绝空气和水分，防止氧化和有效成分的挥发。同时，BW能阻止细胞分化，抑制细菌的生长，是一种疏水性较好的食品包装材料，目前广泛应用于果蔬保鲜[25]。将PE与蜂蜡、纳米SiO2相结合对草鱼进行保鲜的研究尚无相关报道。文中将蜂蜡与纳米SiO2配合，制备具有超疏水性的活性成分BW-SiO2，以PE为基膜材料，通过熔融共混、造粒吹膜方法，制备PE-BW-SiO2复合包装膜，并测定包装膜的力学性能、阻隔性能和疏水性能，对草鱼在4 ℃下保存的效果进行鲜度评价，以期延长草鱼的货架期，拟为进一步开发活性包装材料和水产品保鲜研究提供参考。

1 实验

1.1 材料与仪器

主要材料：新鲜草鱼，购于广州海珠区滨江街道农贸市场；PE（2426K），中国石油化工股份有限公司茂名分公司；PE-MA，东莞市康锦新材料科技有限公司；二氧化硅（80 nm），比斯利新材料（苏州）有限公司；蜂蜡（熔点46～60 ℃）、硼酸、氧化镁、甲基红、溴甲酚绿、三氯乙酸、2-硫代巴比妥酸，分析纯，上海麦克林生化科技有限公司。

主要仪器：SY-6217双螺杆挤出造粒机、SY-6218-Z-18/28吹膜机，东莞市九通机械有限公司；GBH-1500N 电子拉力机、W301水汽透过率测定仪、N500 气体透过率测定仪，广州标际包装设备有限公司；JC2000D接触角测量仪，上海中晨数字技术设备有限公司；LC-298（D）华美药品冷藏柜，298 L，浙江华美电器制造有限公司；CR8精密色差仪，广东三恩时智能科技有限公司；PHS-3C pH计，上海品技科学仪器有限公司；TA.TOUCH质构仪，上海保圣实业发展有限公司；T-U9紫外可见分光光度计，上海佑科仪器仪表有限公司。

1.2 方法

1.2.1 PE-BW-SiO2复合包装膜的制备

将蜂蜡溶于无水乙醇（1 g/20 mL）中，在60 ℃下加热搅拌均匀，后向悬浮液中加入纳米SiO2（蜡与硅的质量比为2∶1），继续搅拌，旋蒸干燥，得到BW-SiO2粉末。将PE树脂与BW-SiO2粉末以质量比95∶5在双螺杆挤出造粒机中混合，得到改性母粒。双螺杆挤出造粒机不同区域的温度：模头区170 ℃、五区170 ℃、四区175 ℃、三区180 ℃、二区175 ℃、一区170 ℃。螺杆转速为25 r/min。将改性母粒与PE树脂以不同的质量比（0∶1、1∶2、1∶1、2∶1）混合，采用小型吹膜机得到含0%、0.5%、1%、2%的BW-SiO2的PE复合包装膜，分别命名为PE、PE-0.5% BW-SiO2、PE-1% BW-SiO2、PE-2% BW-SiO2。

1.2.2 草鱼样品的保鲜处理

选择新鲜草鱼，并去除鱼头、鱼尾、鱼鳞及内脏，用无菌水清洗干净，切成5 cm×5 cm×1.5 cm的鱼片，用擦拭纸轻轻擦掉鱼肉表面的水分后，分别装入PE、PE-0.5% BW-SiO2、PE-1% BW-SiO2、PE-2% BW-SiO2包装膜中，以未做任何处理的草鱼片为空白对照，将草鱼片置于托盘上，将包装好的鱼肉片置于4 ℃的冷藏柜中贮藏。保鲜实验的贮藏时间为11 d，分别在贮藏1、3、5、7、9、11 d时测定鱼肉片的各项鲜度指标。

1.3 复合包装膜的结构表征

采用场发射扫描电子显微镜对复合包装膜进行微观形貌表征。

1.4 复合包装膜性能测试

1.4.1 力学性能

依据GB/T 1040.1—2018，使用GBH-1500N电子拉力机测试复合包装薄膜的力学性能。

1.4.2 阻隔性能

依据GB/T 1037—2021，采用透湿杯法，通过N500水汽透过率测定仪测定复合包装膜的阻隔性能。依据GB/T 1038—2000，采用压差法，通过W301气体透过率测定仪测定复合包装膜的透气性能。

1.4.3 疏水性能

裁剪一定大小的样品膜，贴于载玻片上，在膜表面5个不同的位置分别注射2 μL微量水珠，测量接触角，取其平均值。

1.5 草鱼保鲜指标测定

1.5.1 汁液流失率

鱼肉贮藏前的质量为1。在贮藏时取出样品，用擦拭纸轻轻擦干鱼肉表面的水分，测得鱼肉的质量为2，由式（1）计算汁液流失率（%）。

1.5.2 色差

使用色差仪测定草鱼的*（亮度）、*（红度）、*（黄度），按式（2）计算总色差Δ。

1.5.3 质构

采用TA.TOUCH质构分析仪测定草鱼的质构，条件：P/0.5探针，测试速率为3 mm/s，压缩程度为50%，探头2次测定间隔时间为5 s，返回距离为10 mm[26]。

1.5.4 pH

用研钵将草鱼样品研磨成匀浆后过滤，然后使用pH计测定pH。

1.5.5 挥发性盐基氮

参照GB/T 5009.228—2016，测定草鱼在贮藏中挥发性盐基氮（Total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量的变化。

1.5.6 硫代巴比妥酸值

硫代巴比妥酸（Thiobarbituric acid，TBA）值以每100 g鱼肉中所含的丙二醛（MDA）质量（mg）来衡量。鱼肉中的丙二醛含量参照GB 5009.181—2016测定。

1.5.7 草鱼在保鲜过程中感官的变化

感官评价由10名专业人员根据鱼肉在贮藏期间的色泽、组织结构、气味、肌肉弹性等标准进行感官评分[27]。表1为评分标准。

表1 草鱼感官评分标准

Tab.1 Criteria for sensory evaluation of grass carp

1.6 数据处理与分析

用Origin 2021软件制作图表。用SPSS 26.0软件分析显著性差异，<0.05表示具有显著性差异。

2 结果与分析

2.1 复合膜的结构表征分析

如图1a所示，PE膜表面较平整、光滑。如图1b～d所示，PE复合包装膜在添加BW-SiO2后具有明显的凹凸感或颗粒感。

2.2 复合包装膜的性能分析

2.2.1 力学性能

包装膜作为食品包装材料，需要具备一定的拉伸强度、断裂伸长率等力学特性，以确保包装物品的完整性，避免发生破裂或撕裂[28]。测试结果如表2所示，PE膜的拉伸强度为(14.03±0.23)MPa，断裂伸长率为(614.23±0.18)%。随着BW-SiO2添加量的增加，包装膜的拉伸强度和断裂伸长率均呈上升趋势，其中PE-2% BW-SiO2包装膜的拉伸强度上升了7.22 MPa，断裂伸长率提高了0.55倍。BW-SiO2作为微纳米粒子，可以填充PE膜内部的空隙，增加薄膜的密实性和紧密性，从而提高薄膜的强度和刚度，使其更具力学稳定性。另外，BW-SiO2中的SiO2颗粒为无机纳米材料，具有一定的硬度和强度，当它被添加到材料中时，可以起到增强材料的作用，这种增强效应可以提高材料的抗拉强度等力学性能。由此可见，PE-BW-SiO2复合包装膜具有优良的力学性能，符合优质高效食品包装材料的要求。

2.2.2 阻隔性能

常用于评价包装材料阻隔性能的关键指标有水蒸气透过率和氧气透过率。水蒸气透过率（WVTR）或氧气透过率（OTR）越低，说明包装膜对水蒸气或氧气的阻隔作用越好[29]。如表2所示，PE膜的WVTR值为(29.985±0.78)g/(m2·24 h)，OTR值为(441.482±0.66)cm3/ (m2‧24 h‧0.1 MPa)。当加入BW-SiO2后，PE复合包装膜的WVTR、OTR值均呈下降趋势，表现出更好的阻隔性能，尤其是PE-2% BW-SiO2包装膜，其WVTR值为(12.871±0.55)g/(m2·24 h)，OTR值为(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基材中形成了阻隔层，有效阻碍了水蒸气和氧分子的渗透，降低了透过率。由此可见，PE-BW-SiO2复合包装膜具有优良的阻隔性能，能够有效阻挡氧气和水分的渗透，从而保证食品的新鲜度和口感，延长食品贮藏期。

2.2.3 疏水性能

包装膜的疏水性能指材料对水的抵抗能力，尤其在食品包装领域，易受潮或易腐败的食品具有良好的疏水性能是关键。由表2可知，PE膜的水接触角为88.86°±0.93°，PE-BW-SiO2复合包装膜的水接触角均大于90°，达到了疏水状态。其中，PE-2% BW-SiO2膜的水接触角达到106.62°±0.53°，更大的接触角意味着更强的疏水性能。总体而言，蜂蜡和SiO2的加入改变了材料的微观表面结构，形成了粗糙或微纳米级别的凹凸结构，降低了水滴与表面直接接触的表面积和表面自由能，从而增大了水滴在PE基材表面的接触角。PE-BW-SiO2复合包装膜可以有效阻隔水分的渗透和吸收，保护包装物免受水分的影响，为它应用于食品包装提供了有利条件。

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

表2 PE-BW-SiO2复合包装膜的性能测试结果

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

注：不同小写字母表示组间差异显著（<0.05）。

通过对比PE、PE-0.5% BW-SiO2、PE-1% BW-SiO2、PE-2% BW-SiO2复合包装膜的性能发现，PE-2% BW-SiO2膜的性能最佳。在PE膜中加入BW-SiO2，可以改善PE的表面结构，使PE表面出现凹凸或颗粒感，同时BW-SiO2是由蜂蜡与SiO2复合而成的微纳米粒子，蜂蜡是一种天然蜡，具有优良的阻隔性能和疏水性能。SiO2是常见的无机纳米材料，具有高硬度、高熔点和良好的化学稳定性，将蜂蜡与SiO2复合添加到PE膜中，可以提高PE膜的力学强度、氧气阻隔性能和疏水性能。研究发现，BW-SiO2的添加量不是越多越好，当BW-SiO2的添加量增至3%时，BW-SiO2出现团聚、分散性低和分布不均匀等现象，影响了吹膜过程中的成型。另外，BW-SiO2的添加量过高会影响PE膜的透明性，因为蜡的存在会增加材料的散射，从而降低PE膜的透明度。由此，这里只研究了添加0%、0.5%、1%、2%的BW-SiO2的PE复合包装膜，并应用于草鱼保鲜实验中。

2.3 草鱼保鲜指标的分析

2.3.1 汁液流失率

汁液流失率是衡量鱼肉水分含量的重要指标，能够揭示鱼体在贮藏过程中汁液的损耗情况[30]。汁液流失促使微生物繁殖，导致鱼肉迅速腐败、营养流失、口感下降、色泽暗淡。如图2所示，各组的汁液流失率随着贮藏时间的延长不断升高。在贮藏11 d时，与空白组（11.73%）相比，PE组的汁液流失率降低了0.86%，而PE-BW-SiO2组降低了1.7%～2.5%（<0.05），其中PE-2% BW-SiO2组降低至9.23%，更有利于鱼肉品质的保持。汁液流失率的增加主要是因鱼类中蛋白质在微生物作用下发生降解，使得肌原纤维蛋白的保水力下降，从而影响了肌肉的整体保水能力[31]。PE-BW-SiO2复合包装膜具有良好的阻隔性能和疏水性能，能够有效隔绝氧气、水分等物质的渗透，从而减缓汁液成分的流失，维持鱼肉产品的口感、外观和营养。

2.3.2 色差

草鱼的色差是影响消费者接受度的一大因素，鱼肉颜色的变化与肌红蛋白和高铁肌红蛋白的生成密切相关。当处于非适宜环境中时，Fe2+容易氧化，生成高铁肌红蛋白，从而造成鱼肉的褐变[32]。由图3可知，随着保鲜时间的延长，各组的总色差（Δ）呈递减趋势。其中，空白组的色差变化最明显，差异显著（<0.05），PE-2% BW-SiO2复合包装膜组的色差变化最小。说明PE-BW-SiO2复合包装膜具有良好的阻隔性能，能够防止氧气和水分的渗透，延缓了鱼肉中蛋白质变性、脂肪氧化的进程，减缓了鱼肉表面色泽的变化，使鱼肉表面的光泽度保持良好，有利于维持草鱼品质。

注：不同小写字母表示组间差异显著（P<0.05）；不同大写字母表示组内差异显著（P<0.05）；图2～7同。

图3 贮藏时各组草鱼总色差的变化情况

2.3.3 质构

鱼肉的结构特性与鱼肉中蛋白质、脂肪、含水量有着直接联系[33]。如图4所示，随着贮藏时间的延长，空白组、PE组和PE-BW-SiO2组样品的硬度、咀嚼性、弹性、回复性均呈递减趋势（<0.05）。在贮藏期间，新鲜鱼肉具有的特性逐渐丧失，最终出现腐败现象。鱼类死后，在微生物和酶的共同作用下会出现肌肉蛋白质变性、脂肪氧化、水分流失等不良现象，最终造成鱼肉肉质松软[34]。在整个贮藏期间，空白组样品的弹性、回复性、硬度、咀嚼性均比PE-BW-SiO2组低。说明PE-BW-SiO2复合包装膜能有效减缓鱼肉质构的变化。

2.3.4 pH

pH是衡量鱼肉的重要质量指标，它揭示了动物糖原转化为乳酸、肌肉蛋白质和核酸的降解情况[35]。如图5所示，在贮藏期间，空白组、PE组和PE-BW-SiO2组样品的pH呈上升趋势，这是由于微生物的代谢作用，微生物的滋长繁殖加速了鱼肉中肌肉蛋白质和非蛋白质含氮化合物向碱性化合物的释放速率，使得碱性化合物不断累积[36]，导致pH升高。与PE-BW-SiO2组相比，空白组鱼肉的pH变化极为显著（<0.05），说明PE复合包装膜处理能够延缓草鱼pH的变化进程。在复合包装膜组中，PE-2% BW-SiO2组的 pH变化率较低（＜0.05），说明PE-2% BW-SiO2包装膜的保鲜效果最佳。这是因为复合包装膜避免了鱼肉受到损伤，减缓了鱼肉软化变质的进程，对微生物的繁殖起到了有效的抑制作用。由此可见，PE-BW-SiO2包装膜有利于维持草鱼贮藏过程中酸碱度的稳定，从而延长鱼肉的货架期。

2.3.5 TVB-N

挥发性盐基氮（TVB-N）是评价鱼类鲜度的一项指标，当鱼肉腐败变质时，其TVB-N含量就会明显上升[37]。根据GB 2733—2015《食品安全国家标准鲜、冻动物性水产品》的规定，淡水鱼的TVB-N限定值为≤20 mg/100 g[38]。如图6所示，在贮藏期间各组样品的TVB-N含量均呈现增长趋势。在贮藏11 d时，空白组的TVB-N含量达到20.03 mg/100 g，超过了国家限量标准。PE组、PE-0.5% BW-SiO2组和PE-1% BW-SiO2组样品的TVB-N含量分别为17.87、16.18、14.43 mg/100 g，未超过国家限量标准；PE-2% BW-SiO2组样品的TVB-N含量为18.98 mg/100 g，鱼肉依然维持着较好的鲜度。说明PE-BW-SiO2复合包装膜可以减少氧气的渗透和食品中挥发性盐基氮的生成、积累，从而延缓草鱼中TVB-N含量的增加。

图4 贮藏时各组草鱼质构的变化情况

图 5 贮藏时各组草鱼pH的变化情况

图6 贮藏时各组草鱼TVB-N含量的变化情况

2.3.6 TBA

可以通过硫代巴比妥酸值（TBA）来反映鱼肉中脂肪的最终氧化程度，TBA值越大，则脂肪氧化程度越高，鱼肉的腐败程度也越高[39]。如图7所示，随着贮藏时间的延长，各组样品的TBA值逐渐升高。PE组、PE-BW-SiO2组与空白组相比，其TBA值均较低（<0.05）。在贮藏至11 d时，空白组样品的TBA值达到1.51 mg/kg，PE组的TBA值为1.095 mg/kg，而PE-0.5% BW-SiO2、PE-1% BW-SiO2、PE-2% BW-SiO2组的TBA值分别为0.85、0.77、0.67 mg/kg。可见，PE-BW-SiO2复合包装膜可以减少鱼肉与空气的接触，减缓氧化反应的发生，延缓脂肪的氧化进程，有助于降低氧气的渗透率，从而减缓草鱼中TBA含量的上升。

图7 在贮藏时各组草鱼TBA值的变化情况

2.3.7 感官评价

在贮藏期间，鱼肉的感官评分随着贮藏时间的延长逐渐下降。从图8可以看出，空白组样品的感官评分下降速度明显比PE复合包装膜组快；在贮藏5 d时，鱼肉样品肉质松软、表面黏稠，有少量黄色汁液，并伴有腥味，如图9所示。PE膜组的鱼肉在贮藏7 d时开始发生变化，出现轻微臭味，并产生少量黏液。PE-0.5% BW-SiO2和PE-1% BW-SiO2包装膜组在贮藏9 d时都有腥臭味，鱼肉色黄绿，肉质十分松软，表面黏稠，失去经济价值。PE-2% BW-SiO2包装膜组样品在贮藏11 d时表面开始出现汁液，伴有腥味，草鱼的感官品质保持在较高水平。

PE-BW-SiO2复合包装膜中的蜂蜡和SiO2添加剂可以填充PE膜内部的微小空隙，增加薄膜的密实性和紧密性，从而提高薄膜的强度和刚度，增强其力学稳定性。蜂蜡富含多种活性成分，具有抗氧化性、化学稳定性和疏水性，纳米SiO2可以调节膜内外的气体环境，阻止氧气和其他气体的进入。阻隔性能良好的PE-BW-SiO2复合包装膜可以减少草鱼汁液与外界环境的接触，从而降低液体流失率，延缓氧化反应的发生，有助于延缓TVB-N和TBA含量的增加，减少氧化腐败反应的发生。同时，蜂蜡和SiO2的加入可以调节包装内的湿度，减缓液体中水分的流失，保持草鱼的色泽和质构的稳定性。由此可见，PE-BW-SiO2复合包装膜通过阻隔气体和水分子，调控湿度等多种机制，有效延长了草鱼的保鲜期。实验结果显示，PE-BW-SiO2复合包装膜具有良好的力学性能、阻隔性能和疏水性能，在保鲜实验中不仅可以减缓草鱼汁液、质构和pH的变化，维持鱼肉表面的光泽度，延缓TVB-N、TBA含量的增加，同时可更好地保持草鱼的感官品质，使其货架期延长至11 d。

图 8 贮藏时空白组（a）、PE组（b）、PE-0.5% BW-SiO2组（c）、PE-1% BW-SiO2组（d）、PE-2% BW-SiO2组（e）草鱼感官评分的变化情况

图9 贮藏时各组草鱼外观的变化情况

3 结语

以蜂蜡和纳米SiO2为活性成分，以聚乙烯为基膜材料，通过熔融共混、造粒吹膜工艺，开发了一种具有优良理化性能，可应用于草鱼保鲜的新型活性包装膜，并测定了PE-BW-SiO2包装膜的力学性能、阻隔性能和疏水性能，在4 ℃冷藏状态下对草鱼的保鲜效果进行了评价。研究结果表明，BW-SiO2的加入使得包装膜的力学性能上升、阻隔性能降低、疏水性能上升，其添加量为2%时性能最佳。保鲜实验结果表明，PE-BW-SiO2复合包装膜可减缓水分流失和脂质氧化反应，防止微生物滋长，有效延缓草鱼这类淡水鱼产品的腐败变质进程，在4 ℃下贮藏时将草鱼的货架期延长至11 d。PE-2% BW-SiO2包装膜对草鱼的保鲜效果最佳。综上所述，所制备的活性包装材料具有良好的理化性能和保鲜效果，为低温下贮藏水产品提供了可借鉴的研究思路。

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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

广州市基础与应用基础项目（SL2022A04J01852）；校级创新项目（2021-KJZX026）