PVA/海藻酸钠/TiO2纳米纤维膜的制备及其抗菌性能

以聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠为二元聚合物基体,掺杂纳米TiO₂,利用静电纺丝技术制备了具有生物亲和性和抗菌性的纳米纤维复合膜。讨论了海藻酸钠和纳米TiO₂的加入对纺丝溶液性能的影响,并通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、热失重(TGA)等分析了纤维膜的微观结构、内部物质之间的相互作用和热学性能,最后对纳米纤维膜进行了抗菌测试。结果表明：海藻酸钠的加入使纤维的直径减小且分布更为集中;纳米TiO₂的加入使得纳米纤维膜获得了抗菌性能,在光照条件下对大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌的24 h抗菌率都达到了90%以上。     

聚乙烯醇/普鲁兰多糖纳米纤维膜的制备及表征

利用静电纺丝法制备不同质量比的聚乙烯醇/普鲁兰多糖(PVA/PUL)纳米纤维膜,通过SEM、FTIR、XRD、DSC及TGA等方法分析纤维膜的微结构、性能及膜内各组分的相互作用。结果表明:纤维膜中PVA/PUL的质量比对纤维粗细、均匀程度及黏连等形貌特点产生影响;随着纺丝液中PUL所占比例的增加,纤维直径逐渐减小,当PVA/PUL混合比例为7:3时纤维形态最佳;FTIR、XRD分析表明在纳米纤维膜中PVA与PUL二者存在着化学键间作用力,DSC与TGA分析表明混合纤维膜热稳定性较单一物质纳米纤维膜更稳定。因此得出结论,采用适当比例制备PVA与PUL共混静电纺丝纳米纤维膜,既可以有效改善PVA纤维形态,又可以降低单一PUL的纺丝成本,纳米纤维包装材料在食品包装材料未来的发展上具有广阔的应用前景。     

聚乙烯醇/改性壳聚糖复合膜的制备及其性能研究

利用2,3-环氧丙基三甲氯化铵对壳聚糖进行阳离子化改性,将改性后的壳聚糖(MCTS)与聚乙烯醇(PVA)共混浇铸成膜,并采用化学交联法成功制备出了PVA/MCTS阴离子交换复合膜。采用交流(AC)阻抗、傅立叶变换红外(FTIR)光谱、扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)、拉伸试验等分析技术考察了膜的离子电导率、分子结构、微观形貌、热稳定性、力学强度和耐碱稳定性等性能。结果表明所制备的膜性能优良,电导率达到1.28×10-3 S/cm,含水率为87%。高温浓碱加速劣化试验表明PVA/MCTS膜具有良好的耐碱化学稳定性。     

溶菌酶/壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜的制备及表征

本研究采用静电纺丝技术制备不同质量比的壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜(CS/PVA),通过SEM分析纤维形貌差异。选择纤维形貌较好的CS/PVA(质量比为1/9)纳米纤维膜,添加不同含量溶菌酶制备溶菌酶/壳聚糖/聚乙烯醇系列纳米纤维膜(LZ/CS/PVA)。采用SEM、FTIR、XRD及DSC等方法分析LZ/CS/PVA纤维膜形貌特点和纤维膜的特性。结果表明:LZ的添加影响了纤维形貌均匀程度及纤维之间的黏结程度;随着溶菌酶的加入,纤维平均直径从339.62±92.72nm(CS/PVA)降低至262.10±86.32～283.01±96.83 nm(LZ/CS/PVA系列纤维)之间;LZ添加量为0.30%和0.50%时,纤维形貌良好;纤维膜各组分之间存在强烈的相互作用,阻碍晶体的形成,导致几乎无定形的结构;LZ的添加提高了纤维膜的热稳定性,熔点从185.60℃上升到189.30℃～191.00℃之间。LZ/CS/PVA纤维膜由安全无毒的材料制备而成,具有应用于食品工业的潜力。     

可食性膜在樱桃番茄保鲜中的应用

采用可食性膜对樱桃番茄进行保鲜实验 ,测定在贮藏过程中樱桃番茄中的总糖、总酸、VC含量的变化以及其呼吸强度、失重率、烂果率和质构的变化 ,可以看出涂膜保鲜的效果良好 ,樱桃番茄的货架期在 (2 8± 3)℃条件下达到 15d .     

纳米SiO2改性无籽刺梨黄酮微胶囊的制备及特性

该文以纳米SiO₂改性大豆分离蛋白为壁材,采用喷雾干燥法制备无籽刺梨黄酮微胶囊。研究分析了纳米SiO₂添加量对微胶囊物理性质、黄酮抗氧化活性及体外模拟释放能力的影响,利用差示扫描量热仪(differential scanning calorimetry, DSC)、X射线衍射光谱(X-ray diffraction, XRD)、红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)、扫描电镜(scanning electron microscopy, SEM)对微胶囊进行表征。纳米SiO₂添加量为5%时,黄酮微胶囊的综合性能较好,包埋率为95.44%,水分含量为4.55%,熔融温度为120.7℃。纳米SiO₂的加入和微胶囊化不影响黄酮的抗氧化活性、还原性。纳米SiO₂的加入对微胶囊在模拟胃液中的释放没有影响,但在肠道中可起到缓释作用。XRD、FTIR、SEM分析表明,纳米SiO₂可强化芯材的包埋效果、机械强度...     

复合涂膜剂对海南咸水鸭蛋的保鲜

采用羧甲基纤维素钠(CMC-Na)与纳米二氧化钛(nano-TiO₂)2种材料进行复合,通过研究复合膜的性能,找出较合适的二氧化钛含量,用于咸水鸭蛋的涂膜保鲜研究。结果表明羧甲基纤维素钠膜中添加适量纳米二氧化钛能增强其抗张强度,降低水蒸气透过率和溶胀性能,添加4%nano-TiO₂的复合膜的综合性能较好。以CMCNa/4%nano-TiO₂的溶液涂膜咸水鸭蛋,考察其对蛋贮藏期间失重率、蛋清pH、蛋黄指数、哈夫单位、菌落总数等新鲜度指标的影响,发现不经涂膜的空白组贮藏到21 d时,已不适宜消费者食用,而CMC-Na/nano-TiO₂涂膜组到42 d时,还在可食用范围内,不添加nano-TiO₂的CMC-Na涂膜组可以将鸭蛋保鲜至35 d。所以CMC-Na涂膜可以延长咸水鸭蛋的贮藏期,添加nano-TiO₂的涂膜组比未添加的效果更好。     

Bi2WO6/PVA光催化氧化As(Ⅲ)的性能和机制

使用水热法制备出Bi₂WO₆材料,通过静电纺丝法将其负载在聚乙烯醇(PVA)上,得到Bi₂WO₆/PVA复合材料。在可见光照射下,相比于纯PVA,14%Bi₂WO₆/PVA复合材料对As(Ⅲ)的氧化显示出较高的光化学活性。在最佳条件下[pH=10.0、Bi₂WO₆质量分数为14%、As(Ⅲ)质量浓度为3 mg/L],反应120 min后,As(Ⅲ)氧化率为47.45%。此外,Bi₂WO₆/PVA材料重复使用4次后,As(Ⅲ)的氧化率仍可达到37.38%。抑制剂试验表明,Bi₂WO₆/PVA可见光下氧化As(Ⅲ)的活性物质主要为空穴(h~+)和超氧自由基(O₂~-·)。     

聚乙烯醇基SiO_2/TiO_2纳米包装膜制备及对双孢菇保鲜效果

为改善聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)基包装膜透气性及机械性能,进而增加其在食用菌保鲜领域的应用价值,本实验制备了添加不同质量分数SiO_2/TiO_2纳米粒子的聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)基纳米复合膜,并以市售聚乙烯(polyethylene,PE)膜为对照,以质量损失率、硬度、白度和感官评价等为指标,探讨6种纳米复合膜对双孢菇的保鲜效果。结果表明:SiO_2和TiO_2纳米粒子添加量为1%时,较纯PVA膜相比,其包装贮藏双孢菇CO_2透过率分别降低35.66%和12.58%,水蒸气透过量分别降低9.05%和13.96%,抗拉强度、断裂伸长率和杨氏模量分别增加23.86%、1.59%、72.89%和23.41%、0.84%、96.24%。贮藏5 d后,1%SiO_2和1%TiO_2纳米复合膜包装比纯PVA膜包装双孢菇的质量损失率分别减少31.06%和32.87%;1%SiO_2、1%TiO_2纳米复合膜处理的双孢菇硬度较PE包装膜组低13.16%、13.05%;此外,经1%TiO_2纳米复合膜处理的双孢菇具有更高的白度,达86.18;通过开伞程度、颜色、硬度和气味等感官指标评定,1%TiO_2纳米复合膜具有更好的保鲜效果。因此,1%SiO_2/TiO_2纳米粒子的添加可以改善PVA包装膜的机械和保鲜性能。     

静电纺聚四氟乙烯/二氧化钛光催化纳米纤维膜的制备及其应用

针对光催化剂二氧化钛(TiO₂)难回收、传统载体材料性能不稳定等问题,以聚四氟乙烯(PTFE)为成膜聚合物,以聚乙烯醇(PVA)为纺丝载体,引入纳米光催化剂TiO₂,采用乳液静电纺丝法制备PTFE/PVA/TiO₂初生纤维膜,然后经烧结得到负载型PTFE/TiO₂光催化纳米纤维膜。通过形貌观察、孔径、孔隙率以及疏水性能测试,考察TiO₂质量分数对纤维膜结构与性能的影响。结果表明:随着TiO₂固含量的增加,纤维膜直径均匀性有所降低,平均孔径增大;将纤维膜用于减压膜蒸馏实验,通量最高达35 L/(m²·h),截盐率稳定在99.98%以上;在光催化降解质量浓度为10 mg/L的亚甲基蓝染料水溶液过程中,经紫外线照射5 h后,染料降解率达99%;经重复使用后,PTFE/TiO₂纳米纤维膜仍能保持良好的结构与光催化性能。     

壳聚糖/香兰素/聚乙烯醇共纺纳米纤维膜的性质及其在大菱鲆保鲜中的应用

本研究以壳聚糖（chitosan,CS）、香兰素（vanillin,V）和聚乙烯醇（polyethylene alcohol,PVA）为原料,采用单轴静电纺丝工艺制备CS/V/PVA共纺纳米纤维膜,通过场发射扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、差示扫描量热分析和热重分析对CS/V/PVA共纺纳米纤维膜的形貌和结构进行表征,并以大菱鲆优势腐败菌——腐败希瓦氏菌（Shewanella putrefaciens）为靶标菌,对其抑菌活性进行测定,并考察CS/V/PVA共纺纳米纤维膜应用于大菱鲆的保鲜效果。结果表明：CS/V/PVA共纺纳米纤维膜的微观结构良好,纤维直径均匀分布在200～350 nm之间;纤维膜各组分之间存在相互作用,香兰素分子中的醛基能与CS分子中的氨基反应形成席夫碱键,且CS、香兰素、PVA分子间有氢键形成,降低了膜的初始熔融温度。此外,CS/V/PVA共纺纳米纤维膜对腐败希瓦氏菌具有较强的抑制作用,4 ℃大菱鲆保鲜实验结果表明CS/V/PVA共纺纳米纤维膜能有效延长大菱鲆鱼片的货架期。     

改性纳米TiO2对纤维素包装膜性能及结构的影响

本文利用氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺(LiCl/DMAc)溶解纤维素,并与改性、未改性的纳米TiO2进行共混,采用溶胶-凝胶法制备可降解纤维素包装膜.通过红外光谱对改性前后纳米材料的结构进行表征,测试纤维素包装膜的拉伸强度及断裂伸长率,并进行热失重分析;使用扫描电镜和原子力显微镜观察其表面结构.结果表明:改性纳米TiO2比未改性纳米材料在纤维素膜中的分散更均匀,当改性纳米TiO2与纤维素混合比例为0.5∶100时,纤维素包装膜的拉伸强度和断裂伸长率分别为25.6MPa和125％,较加入未改性纳米TiO2的纤维素膜拉伸强度提高了1.45倍,断裂伸长率是原来的1.35倍.     

高抗菌性聚乙烯醇/Ag@MOF食品包装膜的制备与表征

为分析银基金属有机框架(Ag@MOF)用于食品包装的可行性,采用流延法制备四种不同的聚乙烯醇(PVA)基食品包装膜(PVA/Ag@MOF、PVA/H₂PYDC、PVA/Ag、PVA),并研究它们的力学性能、热力学性能、水阻隔性、抗菌性、细胞毒性等。结果表明,与PVA、PVA/H₂PYDC膜相比,Ag@MOF的加入改善了薄膜的力学性能,使薄膜最大拉伸强度提高到36.21 MPa。与PVA、PVA/H₂PYDC、PVA/AgNPs膜相比,Ag@MOF的加入增强了膜的热稳定性。与PVA、PVA/H₂PYDC膜相比,AgNPs和Ag@MOF的刚性结构防止了水的扩散,提高了阻水性能。PVA/Ag@MOF膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌活性也很好,其抗菌活性远大于AgNPs和H₂PYDC复合膜,且具有较低的细胞毒性。因此,PVA/Ag@MOF薄膜是一种很有前景的食品包装材料,可以减少环境微生物对食品的干扰且细胞毒性较低,能够有效提高食品的安全性和储存周期。     

Preparation and characterization of chitosan/halloysite nanotubes composite film with ethylene scavenging and gas resistance for active food packaging

In this study, the halloysite nanotubes (HNT) were incorporated into chitosan (CS) to prepare CS/HNT composite film by solution-casting method. Different HNT contents were studied in relation to the morphological, optical, mechanical, barrier and thermal properties of CS/HNT composite films. After incorporation of HNT, the CS/HNT composite films showed improvement in UV light shielding, barrier against water vapor and oxygen, mechanical strength and thermal stability as well as achievement of ethylene scavenging property. Especially, when 5 wt% HNT were added, more homogenous distribution of HNT in CS matrix was observed by SEM, resulting in 169.9% increase in tensile strength, 52.94% decline in oxygen permeability and 4.07 times enhancement in the ethylene scavenging capacity at 100 kPa pressure compared with pure CS film. Moreover, the obtained film with 5 wt% HNT effectively maintained the freshness of bananas and cherry tomatoes under ambient conditions. This study demonstrated that the CS/HNT composite films could be used as active food packaging material to extend the shelf-life of fresh fruits and vegetables.     

玉米-小麦淀粉/玉米醇溶蛋白双层膜热学及微观特性

研究了玉米-小麦淀粉成膜液与玉米醇溶蛋白成膜液不同配比制作的5 种可食用复合膜理化特性的差异, 并分别通过扫描电子显微镜观察、热重分析、差示扫描量热分析、X射线衍射分析、傅里叶变换红外光谱分析对其 热学特性和微观结构进行研究。结果表明：添加一层玉米醇溶蛋白后,双层膜阻水性提高,机械性能得到改善,由 扫描电子显微镜观察结果可知双层膜间结合紧密,热重分析和差示扫描量热分析结果显示双层膜热稳定性得到提 高,X射线衍射结果表明生物大分子之间相容性较好,傅里叶变换红外光谱分析结果发现双层膜间产生了新的氢键 等作用力,为玉米-小麦淀粉/玉米醇溶蛋白双层膜在食品包装中的应用提供了重要的参考依据。     

壳聚糖大豆分离蛋白复合膜对圣女果涂膜保鲜效果研究

以壳聚糖和大豆分离蛋白为保鲜剂,添加吐温-20对圣女果进行涂膜保鲜,每隔2d分别测定圣女果失重率、呼吸强度、可滴定酸含量及VC含量四个指标研究保鲜效果。结果表明,在壳聚糖浓度为1.0%、壳聚糖与大豆分离蛋白比例为2:1(g/g)、吐温-20浓度为0.8%时,可以最大限度地减少圣女果的营养损失,降低失水率,抑制呼吸强度,保鲜效果最好。     

Cu-PAN@G-CS/PVA制备及在虾肉鲜度检测中的应用

以1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(1-(2-pyridylazo)-2-naphthol,PAN)合铜(Ⅱ)络合物(Cu-PAN)为H₂S指示剂,壳聚糖(chitosan,CS)/聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)为膜基材料,石墨烯为增敏材料,采用流延法制备比色复合薄膜(Cu-PAN@G-CS/PVA),通过指示剂置换法,实现对虾肉中H₂S的检测。利用扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱考察Cu-PAN@G-CS/PVA的形貌和官能团特征,通过紫外-可见吸收光谱考察鲜度膜对H₂S的响应性能。结果表明,随H₂S质量浓度增加,Cu-PAN@G-CS/PVA薄膜由紫红色变成黄色。利用Cu-PAN@G-CS/PVA薄膜监测明虾(Penaeus chinensis)在4℃和25℃贮藏的鲜度变化,色差变化值与总挥发性盐基氮含量有很好的相关性,可准确、快速指示虾肉的新鲜度,为水产品智能包装的开发提供参考。     

聚乙烯醇/壳聚糖/芒果皮提取物复合膜的制备与表征

为了探究芒果皮废弃物的高值化利用,采用微波工艺制备了芒果皮提取物（MPE）。壳聚糖（CS）使用冰醋酸（AAG）或柠檬酸（CA）溶解后,将MPE与聚乙烯醇（PVA）、CS共混,采用溶液浇铸法制备了PVA/CS/MPE复合膜。利用UV、FT-IR、SEM和TG对复合膜的结构、形貌和热性能进行表征分析,对复合膜的力学性能、耐水性、抗菌性、抗氧化性和降解性能进行了测定。实验结果表明:相比于普通搅拌提取（35 °C,500 r/min,4 h,产率13.86%）,微波工艺（35 °C,300 r/min,1 h）下MPE的产率提升至38.26%;复合薄膜各组分之间主要通过氢键作用结合,相容性较好,无明显的相分离;复合膜均表现出良好的抗菌活性和可降解性;CA体系的复合膜拉断伸长率较纯PVA膜提升近一倍,添加MPE后拉断伸长率更高;而MPE能显著改善AAG体系复合膜的耐水性,同时,MPE提高了复合膜的抗紫外、抗氧化能力。因此,所制备的PVA/CS/MPE复合薄膜在医药、食品包装等行业有着广泛的应用前景。     

琼脂/魔芋葡甘聚糖/乙基纤维素复合膜的制备与性能分析

为了开发出一种具有良好疏水性能的食品包装材料,本实验以琼脂/魔芋葡甘聚糖（agar/konjac glucomannan,AK）为基材,将乙基纤维素（ethyl cellulose,EC）与其复配制成琼脂/魔芋葡甘聚糖/乙基纤维素（agar/konjac glucomannan/ethyl cellulose,AKE）三元复合膜,并探究EC的添加量对复合膜微观结构、机械性能以及耐水性的影响。采用扫描电子显微（SEM）、傅立叶红外光谱仪（FTIR）以及X射线衍射仪（XRD）对复合膜的微观结构进行表征,并测试了其机械性能、溶胀率、溶失率以及水蒸气透过率（WVP）。微观结果表明,AKE复合膜中EC分子链未完全延展,且EC的加入抑制了琼脂的结晶;性能测试的结果表明,与AK膜相比,添加25%乙基纤维素的AKE复合膜,其断裂伸长率（15.08%）最大,水蒸气透过率（9.88×10?12·g·cm/(cm2·s·Pa)）最小,溶失率从40.70%降低至25.64%。因此,乙基纤维素的加入提高了复合膜的延展性,并使AKE复合膜具有良好的耐水性。     

茶多酚@沸石咪唑酯骨架材料/壳聚糖/海藻酸钠活性包装膜的制备及表征

本实验以海藻酸钠（sodium alginate,SA）和壳聚糖（chitosan,CS）为成膜基材,并以不同添加量（分别为0%（质量分数,后同）、1%、2.5%、5%）茶多酚（tea polyphenols,TP）@沸石咪唑酯骨架材料（zeolitic imidazolate framework-8,ZIF-8）纳米复合材料为功能性成分,通过层层组装的方式制备TP@ZIF-8/CS/SA复合膜。利用场发射扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪、傅里叶红外光谱仪、质构仪、色差仪等对复合膜的形貌、组成进行表征。结果表明,TP@ZIF-8纳米复合材料添加量为5%时改变了CS/SA复合膜的颜色,并且影响了复合膜的微观形态,还增强了复合膜的热稳定性、阻隔性能和机械性能。此外,TP@ZIF-8纳米复合材料的加入使该复合膜表现出良好的抗氧化和抑菌效果。综上,本实验制备出一种具有抗菌和抗氧化的生物可降解活性包装膜,该活性包装膜在食品保鲜领域具有良好的应用前景。