绿豆皮纳米纤维素对浓缩乳清蛋白可食膜性能的影响

以绿豆皮纤维素为原料,采用硫酸水解法制备绿豆皮纳米纤维素并将其应用到浓缩乳清蛋白可食膜中,研究了绿豆皮纳米纤维素的微观形貌、结晶结构以及绿豆皮纳米纤维素添加量对浓缩乳清蛋白膜抗拉强度、断裂伸长率、氧气透过率、水蒸气透过系数、透光率及微观结构的影响。结果表明:绿豆皮纳米纤维素为棒状结构,长度约为100~200 nm,直径约为10~20 nm,且保持典型的纤维素Ⅰ型结构,结晶度较高;绿豆皮纳米纤维素与浓缩乳清蛋白有很好的相容性;当绿豆皮纳米纤维素添加量为1%时,膜的水蒸气透过系数达到最小值,为2.67×10-13 g/(cm·s·Pa);膜的透光率达到最大值,为39.31%;此时膜表面较为平整均匀。当绿豆皮纳米纤维素添加量为2%时,膜的抗拉强度最大为1.41 MPa,此时断裂伸长率为139.8%;膜的氧气透过率达到最小值,为1.8×10-5cm3/(m2·d·Pa)。绿豆皮纳米纤维素的添加能够有效的提高浓缩乳清蛋白膜的性能。     

微波-超声波协同作用对大豆分离蛋白-壳聚糖复合膜性能的影响

本文利用微波-超声波协同作用对大豆分离蛋白-壳聚糖复合膜膜液进行处理,采用浇铸-蒸发方法制备了复合膜。研究了不同微波功率对复合膜的抗拉强度、断裂伸长率、水蒸气透过系数、气体透过率和透光率的影响,此外还进行了红外光谱和扫描电镜分析。结果表明,当微波功率为500 W时,复合膜的抗拉强度(TS)达到最大值21.98±0.54 MPa,其断裂伸长率(E)达到最小值13.48±0.01%;当功率为400 W时,其水蒸气透过系数(WVP)达到最小值为0.61±0.05×10-12 g/(cm·s·Pa),氧气透过率(OP)达到最小值为1.95±0.02×10-5 cm3/(m2·d·Pa);当功率为300 W时,二氧化碳透过率(CO2P)达到最小值1.58±0.12×10-5 cm3/(m2·d·Pa);通过红外光谱分析结果表明,复合膜机械性能及阻隔性能得到了改善,其原因可能是大豆分离蛋白和壳聚糖分子之间产生了氢键或共价键。本文研究结果可以为大豆分离蛋白-壳聚糖复合膜的实际应用提供理论依据。     

壳聚糖-肉桂醛复合抗菌降解膜的制备及性能

为改善壳聚糖膜的抗菌效果,将肉桂醛添加到壳聚糖基膜中制成壳聚糖-肉桂醛复合膜,研究肉桂醛体积分数对复合膜的物理性质、力学性能、水蒸气透过系数、官能团结构、结晶程度、微观结构以及抗菌性能的影响。结果表明：随着肉桂醛体积分数的增加,复合膜的色差、水蒸气透过系数和断裂伸长率减小,膜的厚度显著增加;当肉桂醛体积分数为2%时,膜的抗拉强度最大,为（15.77±1.13）MPa;根据傅里叶变换红外光谱分析,壳聚糖与肉桂醛有较好的相容性;肉桂醛体积分数的增加会导致膜表面结晶程度、裂纹、粗糙程度增加;复合膜的抑菌性能也随着肉桂醛体积分数的增大而显著增大。该研究可为壳聚糖-肉桂醛复合降解膜的应用提供理论依据。     

抗菌性玉米醇溶蛋白/壳聚糖复合膜的制备与性质

采用分步法,先配制壳聚糖/醋酸/乙醇溶液体系,再向其中加入玉米醇溶蛋白,最后利用流延法制成玉米醇溶蛋白/壳聚糖(zein/chitosan,Z/C)复合膜,探讨壳聚糖质量分数对Z/C复合膜理化性质与抗菌特性的影响。结果表明:在壳聚糖质量分数为2%~8%范围内,混合溶液的黏度和电导率随壳聚糖质量分数变化成阶梯状变化,且壳聚糖的添加对复合膜性质有显著影响,Z/C复合膜的断后伸长率从1.00%提高到6.67%,接触角从65.97°减小到53.61°,水蒸气透过率从5.23 g·m/(m2·h·Pa)提高到9.16 g·m/(m2·h·Pa);扫描电子显微镜观察,复合后薄膜保持光滑、均一;大肠杆菌抑菌实验表明添加壳聚糖使复合膜具有较强的抗菌特性。     

冬凌草提取物与壳聚糖复合膜物理特性分析和对鸡蛋的保鲜效果研究

为开发新型可降解抗菌包装材料,以壳聚糖和冬凌草提取物为原料制备复合膜,测试了复合膜的物理特性和抑菌活性,并研究了其对鸡蛋的保藏效果。试验结果显示,冬凌草提取物对复合膜抑菌活性、透光率和水蒸气透过率影响显著(P<0.05),当其添加量为0.5 mg/mL时,复合膜具有较好的物理性能和抑菌活性,其抑菌率为89.3%,膜厚度0.036 mm,拉伸强度为30.57 MPa,断裂伸长率为26.94%,水蒸气透过率为0.117 g·mm/m^2·kPa·h,透光率为58.04%;对鲜蛋和污染蛋进行涂膜保鲜,20℃储藏42 d,其失重率为1.40%,蛋黄指数大于0.30,哈夫单位值大于40,pH值为9.2,菌落总数为0.15×10^3 cfu/mL左右。涂膜组鸡蛋的鲜度指标显著优于对照组(P<0.05),这表明冬凌草提取物与壳聚糖复合膜能延长鸡蛋的保藏期。     

改性处理对大豆分离蛋白/壳聚糖/黑木耳多糖复合膜性质的影响

利用超声波、微波、紫外光及其协同改性制备大豆分离蛋白、壳聚糖、黑木耳多糖复合膜,研究不同改性方法对膜性质影响。结果表明：超声波、微波、紫外光改性处理可改善膜的机械性能、阻隔性能,其中超声波微波协同改性作用最明显,膜的抗拉强度和断裂伸长率达到最大值（21.67 MPa和78.02%）;水蒸气透过系数和氧气透过率达到最小值（1.34×10－12 g/（cm·s·Pa）、0.47×10－2 g/（m2·d））。超声波微波协同改性亦可显著增加膜的亮度和白度,提高膜的透光率。利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和热重分析对复合膜进行表征,表明经过超声波、微波、紫外光改性处理加强了膜分子间氢键作用,形成致密、稳定的网络结构,提高了复合膜热稳定性。     

超声波处理对蜂胶/纳米SiO_2复合膜性能的影响

以拉伸强度(TS)、断裂伸长率(E)、透光率(T)、溶解度(S)、水蒸气透过性(WVP)和氧气透过性(OP)等为品质指标,研究超声波功率和处理时间对蜂胶/纳米SiO_2复合膜品质的影响。结果表明,超声波处理能显著改善复合膜的性能。在试验范围,当超声波功率200 W,处理时间15 min时,膜的性能最佳,TS为13.00 MPa,E为3.99%,T为89.00%,S为33.58%,WVP为3.92 g/cm·s·Pa,OP为1.13 cm3/(m2·24 h·0.1 MPa)。     

添加单宁对明胶可食膜性质的影响

如何提高明胶膜的机械性能和阻隔性能,一直以来是可食膜研究领域的重要内容。本文以不同剂量(0 mg/g、10 mg/g、20 mg/g、30 mg/g和40 mg/g)单宁添加于明胶液并以浇注法成膜,然后对膜的理化性质进行分析。研究结果发现单宁有效提高了明胶膜的拉伸强度,但降低了其断裂伸长率;当单宁添加量为30 mg/g(明胶干基)时,其拉伸强度最大(22.10 MPa),断裂延伸率最小(40.12%)。与对照膜相比,单宁的添加降低了复合膜水溶性,水蒸气透过率和氧气透过率。在单宁含量添加范围内,水蒸气透过性最低为1.49×10-11 g/(Pa·s·m);水溶性最低为27.76%,氧气透过率最低为21.63 meg/kg。同时,DSC分析表明单宁提高了明胶膜的热稳定性。FT-IR图谱表明单宁与明胶之间发生了以氢键和疏水键为主的物理交联作用。所以,单宁-明胶复合膜在食品包装方面具有潜在的开发价值。     

基于静电相互作用的聚丙烯酸钠强化胶原纤维膜

为了提高胶原纤维膜的性能,基于聚丙烯酸钠的负电性与酸膨胀的胶原纤维的正电性,利用其静电相互 作用原理,采用质量分数为0.1%～1.0%的聚丙烯酸钠强化胶原纤维膜,评价了其对膜性能的影响。结果发现： 随着聚丙烯酸钠质量分数的增加,成膜液的Zeta电位有显著变化（P＜0.05）,表明其静电相互作用增强。加入 聚丙烯酸钠后,复合膜的拉伸强度逐渐增大,最高达到纯膜的1.50 倍;断裂延伸率、透光率和水蒸气透过率下 降,其中,水蒸气透过率最低为1.30×10－12 g/（cm·s·Pa）;膜热稳定性分析表明,复合膜降解温度提高, 膜厚无明显变化,扫描电子显微镜显示聚丙烯酸钠-胶原纤维复合膜更致密。当聚丙烯酸钠的质量分数为0.3% 时,复合膜的综合性能较佳,拉伸强度为37.60 MPa,断裂延伸率为14.20%,透光率为48.70%,水蒸气透过率为 1.30×10－12 g/（cm·s·Pa）。此外,红外分析也显示复合膜的构象发生了变化。静电相互作用导致了聚丙烯酸钠 与胶原蛋白的作用增强及其膜性能的变化,适宜的添加量可有效地改良胶原纤维膜的性能。     

卡拉胶植物淀粉复合膜制备及其相关性能研究

采用木薯醋酸酯淀粉、玉米淀粉和卡拉胶复配制备复合膜材料。在分别研究三种单一成分的浓度-粘度-温度关系、溶解度、膨胀率等性能基础上,选择了成膜性较好的三种配比5∶3∶2,2∶6∶2和1∶7∶2(醋酸酯淀粉:玉米淀粉:卡拉胶),进一步分析了三种膜的透光率、水蒸气透过率和吸湿率等性能。结果表明1号膜(5∶3∶2)醋酸酯淀粉含量高,膜的抗拉强度和断裂伸展率最大,分别为5.13 MPa和6.0%,当卡拉胶比例一定的条件下醋酸酯淀粉对膜的水蒸气透过性和吸湿性影响显著,而对透光率影响不大,醋酸酯淀粉含量高的1号膜的吸湿增重、水蒸气透过系数和透光率分别为40.16%,0.49 g·mm/m~2·h·k Pa和44.5%(450 nm),而3号膜则分别为21.39%,0.34 g·mm/m~2·h·k Pa和34.80%(450 nm)。综上,醋酸酯淀粉和卡拉胶是影响膜各项性能的关键成分。     

酸解淀粉/PBAT复合膜的制备及其性能研究

为了提高淀粉基复合膜的力学性能和阻水性能,以酸解淀粉和聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）为主要成膜基材,通过挤出吹塑法制备了酸解淀粉/PBAT复合膜,研究了淀粉/PBAT比例对复合膜结构、力学性能和阻隔性能等的影响。结果表明,随着PBAT含量的增加,淀粉/PBAT共混物的流动性增强,模量与复合黏度降低,淀粉与PBAT之间的氢键作用减弱。添加PBAT可显著提高淀粉膜的力学性能和阻隔性能,复合膜纵向最大拉伸强度和断裂伸长率分别为7.86 MPa和532.67%,最低水蒸气和氧气透过系数分别为3.74×10?11 g?m?1?s?1?Pa?1和5.77×10?15 cm2?s?1?Pa?1。     

柚子皮基香芹酚抗菌膜的制备及性能

为使柚子皮基膜获得抗菌活性,向其中添加香芹酚,通过流延法制备柚子皮基抗菌膜,研究香芹酚质量分 数对膜的颜色、透光率、微观结构、水蒸气透过系数、力学性能和抗菌活性等的影响。结果表明：随着香芹酚质量 分数的增加,柚子皮基抗菌膜的颜色逐渐偏黄;透光率、水蒸气透过系数和抗拉强度降低;而厚度、断裂伸长率和 抗菌活性增加。综合分析结果可知,香芹酚质量分数为1.0%时的柚子皮基抗菌膜具有相对较好的综合性能,此时其 膜厚度为（0.125±0.021）mm、抗拉强度为（12.53±0.72）MPa、断裂伸长率为（16.29±0.60）%、水蒸气透过系 数为（4.06±0.25）×10－12 g·cm/（cm2·s·Pa）、透光率为（49.97±0.38）%、对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的 抑菌圈面积分别达到（377.62±19.63）mm2和（506.82±11.28）mm2。研究结果可为柚子皮基香芹酚抗菌膜的实际 应用提供理论依据。     

细菌纤维素-茶多酚复合膜的特性及结构

采用浸泡热干法制备细菌纤维素-茶多酚复合膜,通过测定复合膜的抑菌性能、力学性能、透光率、吸水 率以及水蒸气透过率和结构的变化,确定茶多酚的最适添加质量分数和浸泡时间,探究细菌纤维素-茶多酚复合膜 的特性及结构,以期得到具有抑菌性强、柔韧性好等特点的复合膜。结果表明：茶多酚质量分数同复合膜的抑菌能 力呈正相关,茶多酚质量分数大于0.2%时。抑菌圈直径开始产生明显变化（P＜0.05）,表现出对受试菌种较强的 抑菌能力。随着茶多酚质量分数的增加,复合膜的拉伸强度、透光率、吸水率以及水蒸气透过率有所下降,断裂伸 长率和厚度逐渐增加,复合膜变得更加柔韧。从降低生产成本以及对复合膜品质影响较低的角度考虑,确定最适茶 多酚质量分数为0.2%。随着浸泡时间的延长,复合膜各项指标的变化均同茶多酚质量分数对复合膜的影响趋势相 同,但当浸泡时间超过4 h后,各项指标趋于平缓,变化不再明显（P＞0.05）;因此选择4 h为最佳浸泡时间。细菌 纤维素-茶多酚复合膜具有典型细菌纤维素的特征吸收峰,茶多酚分子存留在细菌纤维素膜内部的同时紧密地连接 在细菌纤维素上,且质地均匀。     

静态超高压处理对抗菌复合蛋白薄膜的改性研究

本研究以乳清分离蛋白和酪蛋白酸钠为成膜基材,甘油为增塑剂,山梨酸钾为抗菌剂制备复合蛋白成膜溶液,在其流延成薄膜之前对成膜溶液分组并进行了静态超高压处理:压力分别为200、300、400 MPa,处理时间分别为5、10、20、30 min,未经超高压处理的为对照组。通过对13组薄膜样品的机械性能、光学性能、水溶性、微观结构、阻隔性能等参数的分析,结果表明,超高压处理的薄膜表面更光滑和均匀,有较少的孔洞。超高压处理对薄膜的机械性能、阻隔性能均有显著性(p<0.05)影响,超高压压力300 MPa,处理20 min后,薄膜抗拉强度达到最大值4.86 MPa;C₄组薄膜的水蒸气透过系数降低到1.177×10-9 g·cm/cm2·s·Pa;超高压压力200 MPa,处理10 min后氧气渗透系数降低到0.93×10-9 cm3·cm/cm2·s·cmHg。超高压处理对组B₁、C₁、D₄水溶性均有显著性(p<0.05)影响,能够使薄膜水溶性降低。不同超高压处理后的薄膜可适应不同包装食品的货架期要求。     

乳清浓缩蛋白与卵清蛋白复合膜的制备及其性能

本文以乳清蛋白（Whey protein concentrate,WPC）和卵清蛋白（Egg white protein,EWP）为成膜基质,添加5 U/g_蛋白转谷氨酰胺酶（Transglutaminase,TG）制备WPC/EWP复合膜,分别研究WPC和EWP质量比、膜液pH、甘油添加量对WPC/EWP复合膜结构及性能的影响。结果表明,当WPC/EWP质量比为1:3,成膜液pH为8,甘油添加量为35%时,电镜结果表明形成的复合膜结构致密无孔隙,红外结果显示WPC和EWP有较好的相容性。WPC/EWP复合膜的水蒸气透过率为2.08×10?10 g·s?1m?1Pa?1,透光率为73.90%,抗拉强度为1.60 MPa,断裂伸长率为151.96%。WPC、EWP和甘油在膜液pH为8时具有良好的融合性,能显著（P<0.05）提高WPC/EWP复合膜的机械性能。     

高直链玉米淀粉/羟丙基甲基纤维素可食性膜的制备及性能研究

以高直链玉米淀粉(HACS)和羟丙基甲基纤维素(HPMC)为主要成膜基材,采用溶液流延法制备了HACS/HPMC可食性膜。研究了不同配比的HACS与HPMC对可食性膜的结晶性能、力学性能、亲水性能和水蒸气阻隔性能等的影响。结果表明,随着HPMC比例的增大,HACS与HPMC之间的氢键作用减弱,复合膜的水溶性增大,连续相由HACS转变为HPMC,但HACS与HPMC的相容性变差。HPMC可有效降低可食性膜的结晶程度并抑制其在储藏过程中的老化。在复合膜中,当HACS与HPMC比例为8∶2时,可食性膜具有最大抗拉强度(7.5 MPa)、断裂伸长率(14.7%)、水接触角(84.33°)和最低水蒸气透过系数(2.17×10~(-10 )g·m·m~(-2)·s~(-1)·Pa~(-1))。纯HACS膜和纯HPMC膜的透光性能均优于HACS/HPMC复合膜。