梅佳林，劉權(quán)偉，李婷婷，勵(lì)建榮,，牟偉麗，郭曉華

（1.渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 錦州 121013；2.大連民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，遼寧 大連 116600；3.蓬萊京魯漁業(yè)有限公司，山東 煙臺(tái) 265600；4.山東美佳集團(tuán)有限公司，山東 日照 276815）

大菱鲆（Scophthalmus maximus）因具有口感好、肉質(zhì)佳、營(yíng)養(yǎng)豐富等優(yōu)點(diǎn)而被消費(fèi)者廣泛認(rèn)可[1]，但其在冷藏運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中易受微生物的污染，發(fā)生腐敗變質(zhì)，影響產(chǎn)品貨架期[2]。因此，研究一種行之有效的保鮮方法十分必要。

納米纖維因其直徑小、比表面積大、透氣性和孔隙率高等特性而被各行業(yè)廣泛應(yīng)用[3-4]。制備納米纖維的方法很多[5-6]，靜電紡絲具有操作方法簡(jiǎn)單、設(shè)備價(jià)格便宜、纖維精密度高等優(yōu)勢(shì)，被眾多研究者所青睞[7]。殼聚糖（chitosan，CS）及其衍生物有良好的抗菌性能，對(duì)細(xì)菌、真菌等都具有較強(qiáng)的抗菌活性[8]，其因較好的生物相容性[9]和降解性[10]已被廣泛應(yīng)用于生物、醫(yī)學(xué)、食品等領(lǐng)域[11-12]。李碩[13]采用單針頭和螺旋片式靜電紡絲設(shè)備制備出CS/聚乙烯醇（polyethylene alcohol，PVA）納米空氣濾芯，不僅可以吸附大量微小污染物，還能有效防止細(xì)菌滋生。Jiang Yongli等[14-15]采用靜電噴霧技術(shù)利用不同分子質(zhì)量和不同脫乙酰度的CS制備草莓保鮮涂層，發(fā)現(xiàn)CS涂層有效地提高了草莓的整體品質(zhì)，延長(zhǎng)了草莓的貨架期至少2 d。

香蘭素（vanillin，V）是一種天然香料，常被用在食品、化妝品和醫(yī)藥產(chǎn)品中作為抗氧化劑和防腐劑[16-17]。有研究表明香蘭素分子中的醛基能與CS分子的氨基反應(yīng)形成CS席夫堿鍵[18]，與單一的CS相比不僅具有更好的抗菌性能，還能固定香蘭素，使其不易揮發(fā)[19]。de Vrieze等[20]的研究證明了CS具有較高的黏度和分子質(zhì)量，難以單獨(dú)紡絲，因此本實(shí)驗(yàn)加入聚合物穩(wěn)定劑PVA[21]以增強(qiáng)纖維膜的可紡性。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已有將靜電紡絲技術(shù)應(yīng)用于食品領(lǐng)域的研究[14-15,22]，但鮮有針對(duì)水產(chǎn)品保鮮的研究。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)制備CS/V/PVA納米纖維膜，測(cè)定其各項(xiàng)理化指標(biāo)，并研究纖維膜對(duì)大菱鲆魚(yú)片的保鮮效果，以期為更好地將靜電紡絲技術(shù)應(yīng)用于水產(chǎn)保鮮領(lǐng)域提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

C S（脫乙酰度大于9 0%）、香蘭素北京索萊寶科技有限公司；72000型PVA（相對(duì)分子質(zhì)量65 000～75 000）上海生工生物工程有限公司；冰乙酸、無(wú)水乙醇等均為市售分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

ET-2535H型靜電紡絲設(shè)備北京永康樂(lè)業(yè)科技發(fā)展有限公司；S-4800型冷場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（scanning electron microscopy，SEM）日本日立公司；Scimitar 2000傅里葉變換紅外光譜（Fourier transform infrared spectroscopy，F(xiàn)TIR）儀美國(guó)安捷倫公司；Rigaku Ultima IV型X射線粉末衍射儀日本理學(xué)公司；Q2000-3236型差示掃描量熱儀（differential scanning calorimeter，DSC）美國(guó)TA儀器公司；PYRIS DIAMOND熱重/熱差分析（thermogravimetry/differential thermal analysis，TG/DTA）儀、PE Victor X3多功能酶標(biāo)儀美國(guó)鉑金埃爾默儀器；UV-2550紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)上海尤尼柯儀器有限公司；Biofuge Strato臺(tái)式高速離心機(jī)美國(guó)Thermo Fisher公司；Kjeltec 8400全自動(dòng)凱氏定氮儀丹麥FOSS公司。

1.3 方法

1.3.1 紡絲液及共紡納米纖維膜的制備

參考李碩[13]的方法，配制終質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的CS溶液，添加1%的乙酸營(yíng)造酸性環(huán)境，在室溫條件下用磁力攪拌器攪拌1 h至CS完全溶解，再向CS溶液中加入以適量無(wú)水乙醇溶解的香蘭素，最終形成質(zhì)量比為1∶1的CS/香蘭素混合紡絲液，將其加入到終質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%的PVA溶液中，攪拌6～8 h至各組分均勻，靜置12 h，最終得到CS/V/PVA混紡液。在正電壓（12±1）kV、負(fù)電壓（-1.7±0.1）kV、接受距離（15.0±0.1）cm、紡絲液流量0.55 mL/h的條件下制備CS/V/PVA共紡納米纖維膜。單PVA膜使用單軸紡絲工藝在正電壓為10 kV、負(fù)電壓為-1.5 kV、接受距離15 cm、流量0.4 mL/h的條件下制備。

1.3.2 CS/V/PVA共紡納米纖維膜的結(jié)構(gòu)表征

取適當(dāng)厚度的紡絲樣品，用K B r 壓片法測(cè)定纖維膜及其各單組分的F T I R 光譜，光譜掃描范圍為4 000～400 cm-1；對(duì)纖維膜進(jìn)行噴金處理，利用SEM觀察纖維膜的微觀形貌，并采用ImageJ圖像分析軟件在SEM圖像中隨機(jī)選取100 根納米纖維測(cè)量直徑并計(jì)算其平均直徑；用CuKα輻射，在管壓40 kV、電流50 mA、測(cè)量角2θ掃描范圍5°～70°的條件下對(duì)纖維膜及其單組分樣品進(jìn)行X射線衍射（X ray diffraction，XRD）并分析其結(jié)晶度。

1.3.3 CS/V/PVA共紡納米纖維膜的熱力學(xué)特性測(cè)定

用分析天平稱(chēng)取5 mg的纖維膜及其單組分樣品，在掃描范圍為20～250 ℃的氮?dú)猸h(huán)境中進(jìn)行DSC分析，升溫速率為10 ℃/min；用分析天平稱(chēng)取3 mg的纖維膜及其單組分樣品，研磨均勻，以10 ℃/min的升溫梯度，在溫度范圍為40～700 ℃的氮?dú)猸h(huán)境中，使用TG/DTA儀進(jìn)行測(cè)定。

1.3.4 CS/V/PVA共紡納米纖維膜抑腐敗希瓦氏菌性能測(cè)定

參考Ding Ting等[23]的方法，以典型的水產(chǎn)品腐敗菌——腐敗希瓦氏菌為測(cè)試菌株，采用抑菌曲線法評(píng)價(jià)CS/V/PVA共紡納米纖維膜的抑菌效果。取本實(shí)驗(yàn)室-80 ℃保存的腐敗希瓦氏菌，經(jīng)二代活化后得到對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的菌懸液，吸取1 mL菌懸液加入到50 mL LB肉湯培養(yǎng)基中，充分振蕩混勻后再加入0.5 g CS/V/PVA共紡納米纖維膜，并以加入同等質(zhì)量的PVA膜和空白（不添加任何物質(zhì)）作為對(duì)照，在28 ℃、160 r/min的搖床中培養(yǎng)24 h，分別于0、2、4、6、8、10、12、16、20、24 h取樣，在波長(zhǎng)595 nm的條件下測(cè)試菌液的OD值。實(shí)驗(yàn)前對(duì)纖維膜紫外輻照滅菌處理30 min，并對(duì)所有玻璃器皿和塑料器皿進(jìn)行滅菌處理。

1.3.5 CS/V/PVA共紡納米纖維膜對(duì)大菱鲆的保鮮性能測(cè)定

1.3.5.1 原料處理

將大菱鲆用碎冰致死，去皮和內(nèi)臟，切取背脊部魚(yú)肉，用蒸餾水清洗，再將魚(yú)塊放在鋪有保鮮膜的無(wú)菌操作臺(tái)上，用無(wú)菌水洗滌兩次，用濾紙瀝干[24]。取若干張以3 mL紡絲液制備的紡絲膜，置于紫外輻照下滅菌處理2 h，再用纖維膜包裹適當(dāng)大小的魚(yú)片，外部裹上一層紫外滅菌過(guò)的錫紙以固定纖維膜（以不用纖維膜、僅錫紙包裹的魚(yú)片作為對(duì)照），裝入無(wú)菌蒸煮袋中密封包裝，貯藏于4 ℃冰箱中，每3 d測(cè)定樣品的菌落總數(shù)、pH值、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）值、揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量，每組實(shí)驗(yàn)至少2 個(gè)平行。

1.3.5.2 菌落總數(shù)測(cè)定

菌落總數(shù)的測(cè)定參照GB 4789.2—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》[25]，取10 g魚(yú)肉置于已滅菌的蒸煮袋中，加入90 mL無(wú)菌生理鹽水（0.85 g/100 mL），拍打均質(zhì)120 s。將均質(zhì)液進(jìn)行10 倍系列稀釋。適當(dāng)選取2～3 個(gè)稀釋倍數(shù)的稀釋液，分別取1 mL加入至無(wú)菌培養(yǎng)皿中，再傾注約20 mL已滅菌的平板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基，搖勻，每個(gè)稀釋度做3 個(gè)平行。待瓊脂凝固后，倒置于28 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h，最后進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)。

1.3.5.3 TBA值測(cè)定

TBA值的測(cè)定參考丁婷等[26]的方法并略作修改，取10 g絞碎的魚(yú)肉，加25 mL蒸餾水以及25 mL 10 g/100 mL三氯乙酸溶液均質(zhì)，過(guò)濾，棄去初濾液，取5 mL上清液，加入0.02 mol/L硫代巴比妥酸溶液5 mL，80 ℃水浴反應(yīng)40 min，冷卻后于532 nm波長(zhǎng)處測(cè)吸光度。以不加魚(yú)肉的溶液作空白調(diào)零。

1.3.5.4 TVB-N含量測(cè)定

TVB-N含量測(cè)定參考GB 5009.228—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》[27]，準(zhǔn)確稱(chēng)取5 g魚(yú)肉于750 mL的蒸餾管中，加入0.5 g氧化鎂粉末，再使用全自動(dòng)凱氏定氮儀蒸餾、滴定并進(jìn)行計(jì)算。

1.3.5.5 pH值測(cè)定

準(zhǔn)確稱(chēng)取5 g絞碎樣品放置于燒瓶中，加入45 mL蒸餾水，均質(zhì)后靜置30 min，過(guò)濾，棄去初濾液，濾液用pH計(jì)測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理分析

各項(xiàng)指標(biāo)均使用Origin 8.5軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 CS/V/PVA共紡納米纖維膜的形貌分析結(jié)果

圖 1 電紡纖維膜的SEM圖（A）和直徑分布圖（B）Fig. 1 SEM (A) and diameter distribution (B) of electrospun fiber film

從圖1可以看出，PVA具有優(yōu)良的紡絲性能，靜電紡絲PVA纖維具有質(zhì)地緊密的多層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，纖維直徑集中分布在150～225 nm之間；而CS/V/PVA共紡納米纖維膜纖維直徑顯著增大，較均勻地分布在200～350 nm之間，總體形貌較好，但存在些許黏連。一般來(lái)說(shuō)，納米纖維的直徑隨著紡絲液黏度的增加而增大，由于CS的存在，CS/V/PVA共紡液的黏度會(huì)大幅增加，因此共紡納米纖維膜納米纖維的直徑較PVA膜明顯增大，這與閆爾云等[28]的研究結(jié)果一致。共紡納米纖維膜有部分紡絲纖維黏結(jié)在一起，這是由于噴射口處的小液滴在強(qiáng)電場(chǎng)力的作用下以泰勒錐的形式噴出，使得溶劑易揮發(fā)，而當(dāng)電壓不足或流速較大時(shí)，溶劑未完全揮發(fā)，就會(huì)導(dǎo)致紡絲纖維出現(xiàn)些許黏連，影響紡絲纖維的整體形貌[20]。李德樸[29]驗(yàn)證了紡絲電壓等因素對(duì)電紡纖維的影響，結(jié)果表明只有當(dāng)電壓達(dá)到某一臨界值時(shí)，針頭的液滴才能?chē)姵?，形成泰勒錐。當(dāng)電壓過(guò)高或過(guò)低時(shí)，帶電射流都會(huì)變得不穩(wěn)定，難以形成形貌良好的纖維。

2.2 CS/V/PVA共紡納米纖維膜的FTIR分析結(jié)果

圖 2 CS、香蘭素、PVA膜和CS/V/PVA共紡納米纖維膜FTIR圖Fig. 2 FTIR spectra of CS, vanillin, PVA films and CS/V/PVA nanofiber films

由圖2可知，在3 200～3 700 cm-1區(qū)域，CS、PVA膜和共紡納米纖維膜在此區(qū)域內(nèi)均存在一個(gè)較寬的吸收峰，通常將其歸因于O—H伸縮振動(dòng)，PVA是水溶性的多聚物，無(wú)論是單軸的PVA膜還是共紡納米纖維膜均在此范圍內(nèi)顯示出較大的吸收峰，這表明膜分子間存在著大量的氫鍵；而CS放置在空氣中會(huì)吸收空氣中的水分，因而會(huì)有氫鍵檢出。CS在1 655 cm-1附近的吸收帶由CS上酰胺基團(tuán)和氨基的對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)所引起，在1 087 cm-1左右的寬振動(dòng)顯示出其特殊的糖特征結(jié)構(gòu)。PVA膜在2 937、2 912 cm-1處的峰為亞甲基（—CH2）中—C—H的伸縮振動(dòng)峰；1 734、1 092、850 cm-1處分別顯示出C＝O、C—O及C—C的特征吸收峰，這些特征峰在復(fù)合膜上均有體現(xiàn)，表明添加CS/V對(duì)PVA的化學(xué)結(jié)構(gòu)無(wú)改變。香蘭素的活性基團(tuán)分別是醛基和酚羥基，在1 664 cm-1處呈現(xiàn)的吸收峰歸因于C＝O的伸縮振動(dòng)，酚羥基的特征振動(dòng)峰在1 265 cm-1處呈現(xiàn)[30]。而在共紡納米纖維膜上，香蘭素的醛基和酚羥基以及CS的氨基特征峰并未出現(xiàn)，而是在1 645 cm-1處出現(xiàn)一個(gè)新的特征峰，其對(duì)應(yīng)了C＝N拉伸振動(dòng)，證實(shí)了席夫堿鍵的形成，與Xu Chuanhui等[18]的結(jié)論相符。由于靜電紡絲時(shí)間的不同，紡絲膜的厚度會(huì)產(chǎn)生差異，紅外光的透射率也會(huì)隨之變化，因此在長(zhǎng)波區(qū)CS/V/PVA共紡納米纖維膜的透射率隨波數(shù)增加存在一個(gè)明顯的下降趨勢(shì)。

2.3 CS/V/PVA共紡納米纖維膜的XRD分析結(jié)果

圖 3 CS、香蘭素、PVA和CS/V/PVA共紡納米纖維膜XRD圖Fig. 3 XRD patterns of CS, vanillin, PVA and CS/V/PVA nanofiber films

如圖3所示，香蘭素在2θ為13°處存在一個(gè)極強(qiáng)的衍射峰，這與它具有晶體結(jié)構(gòu)特性一致。CS作為一種半晶聚合物，在2θ為20.1°和2θ為10.7°處分別出現(xiàn)了一個(gè)較強(qiáng)的衍射峰和一個(gè)較弱的衍射峰。PVA粉末在2θ為19.60°處出現(xiàn)一個(gè)尖銳的特征峰，在2θ為11.3°、22.7°、40.7°處的衍射峰較弱。PVA膜在2θ為19.6°處的衍射峰與PVA粉末相比變得較弱，這是由于PVA粉末溶于水之后再紡絲，原本的固態(tài)晶型被破壞，致使峰值變小或位移。而共紡納米纖維膜僅在2θ為19.8°、28.6°處分別出現(xiàn)了一個(gè)較強(qiáng)的衍射峰和一個(gè)較弱的衍射峰，這表明共紡納米纖維膜為非晶態(tài)的無(wú)定形物，但結(jié)構(gòu)中存在著一定的有序性。若各單組分分子之間未發(fā)生或僅有微弱的相互作用，那么XRD圖譜僅顯示各組分衍射圖譜按比例簡(jiǎn)單疊加[31]。從圖3可以看出，CS/V/PVA共紡納米纖維膜的各衍射峰不僅僅是香蘭素、CS和PVA三者衍射峰的簡(jiǎn)單疊加，在共紡納米纖維膜的XRD圖中，PVA和CS的各特征衍射峰均在一定程度上減弱或消失，表明在反應(yīng)體系中各組分分子間存在較強(qiáng)的相互作用，從而導(dǎo)致單組分的結(jié)晶性發(fā)生變化。

2.4 CS/V/PVA共紡納米纖維膜的熱力學(xué)分析結(jié)果

圖 4 CS、香蘭素、PVA和CS/V/PVA共紡納米纖維膜的DSC圖Fig. 4 DSC curves of chitosan, vanillin, polyvinyl alcohol and CS/V/PVA nanofiber films

從圖4中可以明顯地看到，香蘭素在82 ℃附近出現(xiàn)唯一一個(gè)急劇下降的峰，這表明香蘭素具有晶體結(jié)構(gòu)。CS在122 ℃附近出現(xiàn)的吸熱峰是由于CS粉末間結(jié)合水的汽化，與自身的熱性能無(wú)關(guān)。PVA粉末僅在184 ℃處出現(xiàn)一個(gè)熔融吸熱峰；而PVA膜則在65 ℃和190 ℃處均有吸熱峰，在65 ℃附近小范圍的波動(dòng)可能與高聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變有關(guān)，而190 ℃處的吸熱峰較PVA粉末峰高和峰寬均發(fā)生了變化，這可能是由于電紡絲工藝使聚合物的熱穩(wěn)定性發(fā)生改變。共紡納米纖維膜在50、126、183 ℃ 3 處均出現(xiàn)向下的吸熱峰，在50 ℃處的吸熱峰可能是由于CS/V與PVA結(jié)合，降低了PVA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，致使其向左發(fā)生了移動(dòng)；在126 ℃處的吸熱峰與CS的吸熱峰相比，無(wú)論是峰形還是位置均發(fā)生了變化，這表明香蘭素與CS發(fā)生了一定的化學(xué)反應(yīng)，其結(jié)果與FTIR的結(jié)果相一致；而在183 ℃處的吸熱峰較PVA膜明顯變?nèi)?，這表明CS與PVA分子間存在強(qiáng)烈的相互作用，與張東棟等[32]的結(jié)論一致。

圖 5 CS、香蘭素、PVA膜和CS/V/PVA共紡納米纖維膜的TG曲線Fig. 5 TG curves of CS, vanillin, PVA films and CS/V/PVA nanofiber films

如圖5所示，CS的熱降解主要分為3 個(gè)階段，在低于122 ℃時(shí)熱質(zhì)量損失主要?dú)w因于水分的流失，CS的質(zhì)量損失率大約為11%；第二階段為質(zhì)量快速損失階段，CS在240～320 ℃的質(zhì)量損失率達(dá)到36%，主要是CS分子內(nèi)各化學(xué)鍵的斷裂所造成的；320～600 ℃為質(zhì)量緩慢損失階段，在此階段剩余的CS開(kāi)始逐漸碳化，最終僅剩2%左右的殘?jiān)?。香蘭素在140～230 ℃的范圍內(nèi)呈現(xiàn)出一個(gè)陡峭的質(zhì)量損失趨勢(shì)，主要是由于香蘭素晶體的汽化。PVA膜的熱降解主要分為兩個(gè)階段，第一階段為250 ℃之前的熱失水，質(zhì)量損失率約為5%；第二階段為250～550 ℃，在此階段PVA的主鏈分裂，聚合物基體逐漸碳化分解。共紡納米纖維膜的熱降解過(guò)程主要分為3 個(gè)階段，在230 ℃之前主要是膜內(nèi)結(jié)合水的流失，大約占9%，這一階段與PVA膜類(lèi)似；第二階段為230～490 ℃，這一階段共紡納米纖維膜開(kāi)始逐漸降解，初始降解的溫度明顯低于PVA膜，主要是因?yàn)镻VA的熱降解受羥基和殘留羧基的共同作用[33]，當(dāng)添加CS和香蘭素后，席夫堿鍵和分子間氫鍵的產(chǎn)生和舊基團(tuán)的消耗促進(jìn)了PVA的熱降解，導(dǎo)致共紡納米纖維膜的初始熱降解溫度變低；第三階段為490～530 ℃，在此階段組成共紡納米纖維膜的各組分逐漸碳化分解，質(zhì)量迅速下降，可以看出當(dāng)剩余質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降到10%時(shí)，PVA膜的溫度大約為520 ℃，而共紡納米纖維膜的溫度為570 ℃，這表明CS和香蘭素的添加改變了PVA膜的熱穩(wěn)定性，共紡納米纖維膜的熱穩(wěn)定性相對(duì)于單純的PVA膜有了一定的提高。

2.5 CS/V/PVA共紡納米纖維膜對(duì)腐敗希瓦氏菌的抑菌性

圖 6 CS/V/PVA共紡納米纖維膜對(duì)腐敗希瓦氏菌的抑菌性能Fig. 6 Bacteriostatic activity of CS/V/PVA nanofiber membranes against Shewanella putrefaciens

在細(xì)菌生長(zhǎng)過(guò)程中，菌懸液的OD595nm能大致反映細(xì)菌的生長(zhǎng)狀況，菌懸液中的細(xì)菌濃度與OD595nm呈正相關(guān)[34]。由圖6可知，空白組和PVA膜處理組在24 h內(nèi)的OD595nm均呈現(xiàn)出對(duì)數(shù)型增長(zhǎng)的趨勢(shì)，且加入PVA膜組的OD595nm較空白組略大，這可能是PVA膜的添加引入了空氣中游離的細(xì)菌所導(dǎo)致，也證明了單獨(dú)的PVA膜不具備抑菌效果。在相同條件下，加入CS/V/PVA共紡納米纖維膜樣品的OD595nm在2 h內(nèi)突然增大，隨后趨于平緩，在0.2附近小范圍波動(dòng)，這主要是由于CS/V/PVA共紡納米纖維膜成膜是淡黃色的，加入到LB肉湯中會(huì)對(duì)其OD595nm的測(cè)定產(chǎn)生影響，這表明共紡納米纖維膜具有良好的抑菌性能，對(duì)腐敗希瓦氏菌的生長(zhǎng)有明顯的抑制作用。

2.6 CS/V/PVA共紡納米纖維膜對(duì)大菱鲆的保鮮效果

如圖7 A 所示，第0 天大菱鲆魚(yú)片的菌落總數(shù)為3.806（lg（CFU/g）），隨著時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)；第6天對(duì)照組的菌落總數(shù)達(dá)到了8.501（lg（CFU/g）），已超過(guò)國(guó)際食品微生物委員會(huì)對(duì)水產(chǎn)品可食用的微生物規(guī)定（≤106CFU/g），表明此時(shí)的魚(yú)片已經(jīng)開(kāi)始腐敗變質(zhì)。與對(duì)照組相比，樣品組的菌落總數(shù)上升較緩慢，但在第9天也超過(guò)了106CFU/g，這表明CS/V/PVA共紡納米纖維膜能抑制微生物的生長(zhǎng)，主要是因?yàn)镃S帶正電的氨基與帶負(fù)電的微生物細(xì)胞膜之間相互作用，破壞了微生物細(xì)胞膜，導(dǎo)致微生物的蛋白質(zhì)和其他細(xì)胞內(nèi)成分的泄漏[14]。

TVB-N是蛋白質(zhì)經(jīng)微生物分解作用后產(chǎn)生的氨和胺類(lèi)等堿性含氮物質(zhì)，如圖7B所示，大菱鲆魚(yú)片的初始TVB-N含量為5.44 mg/100 g，樣品組的TVB-N含量在貯藏的第15天為18.1 mg/100 g，而對(duì)照組第15天的TVB-N含量高達(dá)35.8 mg/100 g，此時(shí)魚(yú)肉已完全腐?。═VB-N含量不低于30 mg/100 g）[35]，主要是由于共紡納米纖維膜對(duì)水產(chǎn)品腐敗菌有抑制作用，能殺死致腐微生物。

如圖7C所示，大菱鲆魚(yú)片在貯藏期間的pH值均呈現(xiàn)先下降后升高的“V”型趨勢(shì)，在第6天到達(dá)最低點(diǎn)，隨后迅速升高。這是由于在貯藏前期乳酸菌增殖并產(chǎn)生大量乳酸，使得pH值迅速下降，而后腐敗微生物量增多，分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生堿性物質(zhì)，導(dǎo)致pH值上升[26]。

圖 7 CS/V/PVA共紡納米纖維膜對(duì)大菱鲆的保鮮作用Fig. 7 Effect of CS/V/PVA nanofiber membranes on quality preservation of turbot

通過(guò)TBA與脂質(zhì)氧化產(chǎn)生的丙二醛發(fā)生的顏色反應(yīng)可判斷脂質(zhì)的氧化程度。如圖7D所示，大菱鲆魚(yú)片初始TBA值為0.27 mg/100 g，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，TBA值大體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在第9天達(dá)到頂峰，在貯藏后期脂肪氧化產(chǎn)生的丙二醛與大菱鲆魚(yú)片自身的氨基酸、核酸、核苷、蛋白質(zhì)及醛類(lèi)化合物等成分發(fā)生反應(yīng)，致使TBA值下降[36]。

3 結(jié) 論

本研究采用單軸靜電紡絲工藝制備CS/V/PVA共紡納米纖維膜，通過(guò)SEM、FTIR、XRD、DSC和TG分析對(duì)共紡纖維膜的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，再將其應(yīng)用于大菱鲆4 ℃保鮮實(shí)驗(yàn)中。結(jié)果表明，CS/V/PVA共紡納米纖維膜的微觀結(jié)構(gòu)良好，纖維直徑均勻分布在200～350 nm之間；纖維膜各組分之間存在強(qiáng)烈的相互作用，香蘭素分子中的醛基能與CS分子中的氨基反應(yīng)形成席夫堿鍵，且CS、香蘭素、PVA分子間有氫鍵形成，纖維膜各分子間能形成有序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；且纖維膜的熱穩(wěn)定性良好。通過(guò)測(cè)定共紡纖維膜抑菌性，發(fā)現(xiàn)其對(duì)腐敗希瓦氏菌生長(zhǎng)具有明顯的抑制作用；并且CS/V/PVA共紡納米纖維膜在一定程度上能抑制大菱鲆的腐敗，延長(zhǎng)魚(yú)片的貨架期，有望作為一種新型的包裝材料應(yīng)用于食品工業(yè)。