醋酸酯淀粉的制备与初步表征

以淀粉为基料,以冰醋酸和醋酸酐为乙酰化试剂,以硫酸为催化剂,制备了醋酸酯淀粉;用红外光谱仪对醋酸酯淀粉进行了初步表征,并用酸碱滴定法测试了其取代度和乙酰基含量;系统讨论了反应温度和反应时间等对醋酸酯淀粉的取代度、乙酰基含量的影响.实验结果表明:随反应温度升高和反应时间延长,乙酰基含量和取代度增大;当反应温度为50℃,反应时间为6h,催化剂质量浓度为0.1%时,取代度和乙酰基含量较高.     

玉米淀粉醋酸酯的研制

以玉米淀粉为基料,以冰醋酸和醋酸酐为乙酰化试剂、硫酸为催化剂,制备了玉米淀粉醋酸酯;用红外光谱对淀粉醋酸酯进行了初步表征,并用酸碱滴定法测试了其取代度和乙酰基含量;系统讨论了酯化剂和催化剂等对淀粉醋酸酯的取代度、乙酰基含量的影响.实验结果表明:酯化剂浓度增大,取代度和乙酰基含量增大;当反应温度为50℃,反应时间为6h,冰醋酸和醋酸酐的质量比例为1:1,催化剂质量分数为0.1%时,取代度、乙酰基含量较高.     

氧化醋酸酯淀粉粘合剂的制备与性能改善

以木薯淀粉为原料,FeSO4、H2O2和醋酸乙烯酯分别作为催化剂、氧化剂和酯化剂,合成了高性能氧化醋酸酯淀粉粘合剂.通过正交实验优化得到工艺参数分别为:氧化过程,催化剂用量(质量分数)0.1%,pH＝10,H2O2用量6%,反应温度为50℃;酯化过程,反应时间1.5h,酯化剂用量6%,反应温度为35℃,pH=9.探讨了改性木薯淀粉和不同取代度的氧化醋酸酯淀粉的糊凝沉性质:改性淀粉的糊凝沉性质呈下降趋势,从60%下降到42%;且随着取代度的提高,糊凝沉性质也呈下降趋势,从50%下降到40%.最后还探讨了助剂对粘合剂干燥速度的影响.     

可降解共混膜材料的制备与表征

将一定取代度的醋酸酯淀粉(SA)与聚乙烯醇(PVA)共混,经流延成膜。以力学性能为目标函数,单因素分析和正交试验优化成膜条件得到:反应物的质量比(SA/PVA)为4∶6、温度为80℃、时间为2.0h时,膜的拉伸强度为39.2MPa,断裂伸长率为4.26%,表现出较好的力学性能与实用价值。土埋法考察膜的降解性,降解曲线表明:随着酯化淀粉取代度的提高,膜的降解性下降,但60d降解率仍可达70%。DSC分析表明随着酯化度的增加膜熔融温度降低,淀粉和PVA分子间的相容性得到改善。SEM观察可见SA/PVA共混膜的表面结构变得立体疏松,证明两相的相容性大大提高。     

离子液体中无催化剂法合成淀粉醋酸酯的结构与性能

以离子液体(ILs)氯化1-丁基-3-甲基咪唑(BMIMCL)为反应介质,无催化剂均相合成了高取代度的高直链玉米淀粉醋酸酯,利用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)对不同取代度(DS)的淀粉醋酸酯进行表征。结果表明,在BMIMCL中,无催化剂条件下,高直链玉米淀粉可与醋酸酐发生较好的均相反应,所合成的淀粉醋酸酯不存在淀粉原有的颗粒结构和结晶结构。并且,随着取代度的增加,XRD曲线中9°处的弥散峰增强,其热稳定性逐步提高。     

O-羧甲基壳聚糖的制备及其抗菌性能研究

在低温条件下使用氯乙酸对壳聚糖进行羧甲基化改性,并进一步研究反应条件对产物分子质量、取代度及抑菌效果的影响,同时以大肠杆菌为实验菌种,深入研究取代度与O-羧甲基壳聚糖抑菌性能之间的关系。结果表明:(1)-20℃下,壳聚糖在氢氧化钠溶液中浸泡6h,壳聚糖与氯乙酸的摩尔比为1∶1.4,然后50℃下反应3h,所得产物具有优良的抑菌性能,其抑菌率为92%,取代度为0.88;(2)将壳聚糖进行羧甲基化改性后,其抑菌效果得到进一步的提高,且取代度为0.8~0.9时,其对大肠杆菌的抑菌效果最好,抑菌率为87%~93%。     

细菌纤维素/壳聚糖复合多孔支架材料的制备与表征

利用细菌纤维素水凝胶膜和壳聚糖为原料,介绍了多孔复合支架的制备方法,并利用红外光谱、扫描电子显微镜、X射线衍射、元素分析及力学性能测试对多孔复合支架的特性进行了研究。结果表明,复合多孔支架的表面孔径变大、孔隙率下降,但依然呈三维网络结构;壳聚糖的加入有可能取代水分而与细菌纤维素分子链形成分子间相互作用,使细菌纤维素的链规整度下降,结晶度指数由0.82下降至0.61;力学性能有所下降,拉伸强度从140MPa下降至134MPa;这种复合多孔支架由于具有良好的生物相容性可以应用于生物医学领域,如辅料、组织工程支架等。     

琼脂糖醋酸酯的制备方法与表征

以浓硫酸为催化剂,琼脂糖与醋酸酐反应制备出琼脂糖醋酸酯。研究了反应温度等参数对取代度的影响,结果表明,50℃时取代度最大。接触角测试结果表明,琼脂糖醋酸酯较琼脂糖接触角增大,疏水性明显增强。傅里叶变换红外光谱、核磁共振碳谱证实形成了琼脂糖醋酸酯。热重分析测试表明,琼脂糖醋酸酯具有不同于琼脂糖的热特性。琼脂糖醋酸酯可作为疏水性新型可纺丝材料,可望应用于组织工程支架。     

羧基壳聚糖酰胺接枝丝素材料的结构及性能EI北大核心CSCD

通过HNO_3/H_3PO_4-NaNO_2体系选择性氧化制备了不同羧基度的氧化壳聚糖,研究了羧基壳聚糖接枝条件对丝素织物接枝率和服用性能的影响,利用红外光谱、扫描电镜、差示扫描量热对酰胺改性丝素纤维的分子结构进行了表征。结果表明,氧化壳聚糖羧基度和质量分数分别为45.46%与2%,接枝反应时间为2 h时,丝素织物接枝率达到9.26%。羧基壳聚糖通过酰胺化学键交联在丝素纤维表面,改性丝素的热稳定性提高。羧基壳聚糖接枝丝素织物的拉伸强度略有降低,改性丝素织物的白度下降46.70%,而折皱回复角提升61.74%,毛细效应增加39.21%,且在改性丝素分子中引入了羧基壳聚糖的聚阳离子氨基,9.26%接枝率的改性丝素对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别为99.65%和94.59%,具有较高的抗菌活性。     

柔性壳聚糖抗菌膜的制备及性能研究

目的获得具有优异柔性与抗菌活性的壳聚糖复合膜。方法以明胶为增强聚合物,甘油为增塑剂,采用流延成型法构筑柔性壳聚糖薄膜,并通过浸泡硝酸铜/氢氧化钠溶液原位负载纳米氧化铜,以提高薄膜的抗菌性。研究壳聚糖同明胶的质量比及甘油添加量对复合膜力学性能的影响,考察硝酸铜浓度对复合膜水蒸气透过率、透光率、抗菌性的影响。通过红外光谱(FT-IR)和X-射线衍射(XRD)对薄膜结构进行表征。结果当壳聚糖与明胶的质量比为5∶5,甘油质量分数为20%时,复合膜拉伸强度为(3.23±0.31)MPa,断裂伸长率为(159.88±4.14)%。增加硝酸铜浓度,壳聚糖/明胶/氧化铜复合膜的水蒸气透过率先降低后增加,透光率逐渐降低,对金黄色葡萄球菌与大肠杆菌的抗菌活性逐渐增强。当硝酸铜浓度为0.05 mol/L时,复合膜的最佳水蒸气透过率为(30.60±4.02)g·mm/(m2·s·kPa),最佳透光率为(72.61±8.13)%;当硝酸铜浓度为0.25 mol/L时,复合膜对大肠杆菌的最大抑菌圈直径为(27.0±3.0)mm;当硝酸铜浓度为0.30mol/L时,复合膜对金黄色葡萄球菌的最大抑菌圈直径为(26.1±3.1)mm。结论制备得到的壳聚糖/明胶复合膜具有优异的柔性和抗菌活性,在食品包装保鲜领域具有潜在的应用前景。     

单糖对玉米淀粉基复合膜性能的影响

目的研究D-果糖和葡萄糖作为增塑剂对玉米淀粉-壳聚糖复合膜性能的影响。方法糊化后的玉米淀粉溶液与壳聚糖溶液混合,分别添加5%,20%,35%,50%,65%(质量分数)的D-果糖及葡萄糖,均质后流延成膜;测定膜的力学性能,并通过扫描电镜、接触角、傅里叶红外扫描和X-衍射对复合膜相关特性进行表征。结果成膜物质之间相容性好,增塑剂用量由5%增加至65%,膜的厚度增加,经D-果糖和葡萄糖增塑的复合膜抗拉强度分别由73.99,70.88 MPa减至18.08,40.53 MPa。经D-果糖增塑的复合膜断裂伸长率呈递增趋势,在添加量为65%时达到19.03%,经葡萄糖增塑的复合膜呈现递减趋势。结论同一含量下,2种复合膜的厚度相近,抗拉强度相差不大,但经D-果糖增塑的复合膜断裂伸长率高,亲水性较好,更适合作为增塑剂应用在复合膜的制备中。     

负载桑葚花青素的葛根淀粉/壳聚糖复合膜的制备与表征

目的 研究桑葚花青素（Mulberry Anthocyanins, MA）添加量对葛根淀粉/壳聚糖复合膜理化性质及功能活性的影响。方法 以葛根淀粉和壳聚糖为成膜基材，MA为指示剂，采用流延法制备一种新型可食pH指示膜，测定葛根淀粉/壳聚糖复合膜的物理性能、抗氧化性、pH指示等性质，并将指示膜用于猪肉保鲜及新鲜度检测研究。结果 通过对添加不同MA含量的复合膜进行性能测试，发现MA和葛根淀粉之间氢键的形成，极大地改善了复合膜的拉伸强度。MA的加入使得成膜厚度、不透明度、拉伸强度（Tensile Strength,TS）、水蒸气透过率（Water Vapor Permeability,WVP）显著提高，断裂伸长率（Elongation At Break,EAB）显著降低。此外，MA增强了复合膜的抗氧化性和pH敏感性，MA-4的DPPH自由基清除率达到最大值85.24%。将复合膜应用于猪肉新鲜度检测，与对照组相比，负载MA的复合膜可抑制猪肉pH值和TVB-N值，并产生肉眼可辨的颜色变化，其中MA-3的颜色变化最为敏感。结论 加入一定量MA的复合膜能够改善其拉伸强度、不透明度、pH敏感性和抗氧化...     

可降解抑菌食品包装膜的研究进展

目的 对常用的抑菌剂和可降解高分子材料在食品包装中的应用进行综述,以开发具有可降解性、抑菌性、绿色环保的新型智能食品包装材料。方法 总结可降解抑菌膜和可降解高分子材料合成的食品包装膜中常用的抑菌剂（如壳聚糖、植物精油、植物提取物、细菌素）与可降解高分子材料（如淀粉及其衍生物、壳聚糖、纤维素、蛋白质等）的相关学术研究进展。结论 可降解抑菌膜大多被应用于果蔬采后运输贮藏的包装,如果将其应用于田间,可以更好地避免杂菌的污染。     

氨基甲酸淀粉酯的改进合成及其性能研究

以氧化玉米淀粉作为原料,尿素为酯化剂,氯化铵为催化剂,制备了氨基甲酸淀粉酯。分别测定了氨基甲酸淀粉酯的红外光谱、氮含量及其对杨木板的胶合强度,并计算出氨基甲酸酯的取代度(DS)。与玉米淀粉为原料相比,产物DS及胶合强度均有所提高。研究结果表明反应的最佳条件为:mst∶mur∶mca=30∶5.0∶7.10,反应时间4h,反应温度140℃,氧化玉米淀粉羰基含量为0.42%时,氨基甲酸酯的取代度可达最大值0.285,胶合强度为1.044MPa。     

Low density polyethylene – Chitosan composites

With the aim of develop new materials for active food packaging, composites of low-density polyethylene (LDPE) with chitosan (CS) or chitosan sodium montmorillonite clay nanocomposites (CSnano), with or without Irganox 1076 commercial synthetic antioxidant or vitamin E (VE) as natural antioxidant were prepared by melt processing. The obtained materials have been characterized by processing behavior, mechanical and thermal properties, positive groups determination, atomic force microscopy and standard tests to assess antimicrobial and antioxidant activities. The compositions assuring insignificant decrease in mechanical and thermal properties were selected as LDPE/3CSnano/VE and LDPE/6CSnano/VE. It has been shown the chitosan imparts antimicrobial properties to LDPE films while the vitamin E increased the oxidation induction period, especially for materials containing chitosan nanocomposites. The incorporation of both chitosan nanocomposites and vitamin E in polyethylene gave films with good antimicrobial and thermal properties because of significant increase of charge surface and important changes in surface topology and antimicrobial activity because of a synergistic effect. The nanocomposites cannot only passively protect the food against environmental factors, but they may enhance shelf life of food products.     

壳聚糖/无机物纳米复合材料在抗菌方面的研究进展

壳聚糖作为一种天然高分子有机物,具有良好的生物相容性、可降解性和抗菌性,在抗菌方面已有一定的应用,但其抗菌性能易受自身因素和外界条件的影响,因此如何巩固和加强壳聚糖的抗菌性能并进行应用成为了研究的热点。将壳聚糖与无机物纳米材料复合,有机和无机组分协同互补,能显著提高材料的抗菌性能,复合材料还具有优异的机械强度和生物相容性,可广泛应用于水处理、食品、纺织、化妆品和医学等领域,引起了科研人员的密切关注。本文总结了壳聚糖的抗菌机理和影响抗菌性能的因素,详细介绍了壳聚糖与金属、金属氧化物、层状硅酸盐和碳材料等无机物复合后的纳米材料在抗菌方面的应用,同时对其在抗菌领域的发展前景进行了展望。     

改性壳聚糖基抗菌食品包装材料的研究进展

壳聚糖作为绿色天然的可降解材料,是塑料较为理想的替代品,也是食品包装行业的优选功能性材料。为体现壳聚糖的抗菌性在食品包装行业的应用价值,对壳聚糖的抗菌机理及抗菌性的影响因素进行梳理与分析。研究发现,壳聚糖的抗菌性不仅与其分子结构有关,还与其相对分子质量、脱乙酰化程度以及外界环境等有关;通过总结改善壳聚糖抗菌性的方法以及壳聚糖基包装材料在果蔬、肉制品等食品中的应用,发现改性后的壳聚糖在抗菌性增强的同时,阻隔性、机械性等也有一定的改善,并且该包装材料在果蔬、肉制品的食品包装中具有抗菌保鲜性。综述改性壳聚糖基抗菌食品包装材料的研究进展,以期为制备绿色抗菌性食品包装材料提供理论基础及研究思路,推动功能性食品包装材料的开发与应用。     

Starch–chitosan hydrogels prepared by reductive alkylation cross-linking

Starch-chitosan hydrogels were produced by oxidation of soluble starch to produce polyaldehyde and subsequently cross-linked with chitosan via reductive alkylation. The swelling ratio of starch-chitosan membranes was increased gradually with increasing starch ratio, but it was always lower than the native chitosan. In dry state, starch-chitosan membranes with low starch ratio (0.16, 0.38) showed similar tensile strength values to those of native chitosan while these values decreased with increasing starch ratios (0.73-1.36). Membranes in physiological buffer solution (PBS) gave a tensile modulus between 2.8 and 1.0 MPa, decreasing with increasing starch ratio (0.16-1.36 (Wstarch/Wchitosan)). When the membranes were incubated in PBS only, a moderate weight loss was observed for the first two weeks. Original weights of low starch weight ratio membranes (0-0.38) were at near 85%, while high ratio samples (0.73-1.55) were kept around 70% after three months. However, for the membranes incubated in alpha-amylase solution, very fast weight loss was observed. For low starch ratio membranes (0.16, 0.38, 0.73), the residual original weights were measured to be 11%, 6%, 20%, while for high ratio membranes (1.04 and 1.36) these were 45% and 30%, respectively, after two months of enzyme incubation. Scanning electron microscopy analysis of alpha-amylase degraded membranes exhibited rough surface morphology.     

纳米SiO2改性生物降解复合薄膜研究

目的以壳聚糖(chitosan)、木薯淀粉和聚乙烯醇(PVA)为基础成膜原料,探究纳米SiO2改性木薯淀粉/PVA/壳聚糖薄膜的制备工艺过程。方法以薄膜断裂伸长率、抗张强度、透光率和吸水率为评判标准,在单因子试验基础上,设计L9(34)正交试验,研究纳米SiO2含量、分散剂十二烷基苯磺酸含量、膜液pH值等3个因素对纳米SiO2改性木薯淀粉/聚乙烯醇/壳聚糖薄膜性能的影响。结果得出了制备纳米SiO2改性木薯淀粉/PVA/壳聚糖薄膜的最佳工艺参数,纳米SiO2质量分数为2.0%、十二烷基苯磺酸钠质量分数为2.0%、膜液pH值为3.0,3个因素对改性薄膜性能的影响程度大小排序为分散剂含量纳米SiO2含量pH值。结论获得了纳米SiO2改性木薯淀粉/PVA/壳聚糖薄膜的最佳生产工艺参数。     

木薯淀粉/壳聚糖可食共混膜的制备及在草莓保鲜中的应用

以木薯淀粉、壳聚糖为基材,制备用于草莓保鲜的可食共混膜,研究共混比、抗菌剂(柠檬酸)和表面活性剂(吐温60)对共混膜性能及保鲜效果的影响。结果表明:当壳聚糖和木薯淀粉质量比为1:1时,共混膜的拉伸强度为25 MPa,断裂伸长率为10.6%,水蒸气渗透率为160 g/(24 h·m2),其综合性能最佳。当添加质量分数为4%的柠檬酸时,共混膜综合性能较好;当同时添加质量分数为1%的吐温60与1%的柠檬酸时,60 h后的草莓失重率比单独添加质量分数为1%的柠檬酸和1%的吐温60分别降低约20%和15%,说明此时保鲜效果最佳。