关于降解食品包装材料及制品检验研究

常见的可降解食品包装材料类型包括淀粉材料、PLA材料(聚乳酸材料)、植物纤维材料等。可降解的食品包装材料主要运用在膜袋类食品包装和容器工具类包装两个方面。在后续材料改性方面,重点需提升其机械强度、强化阻隔性能,而在实际运用上要求可降解材料添加剂的品种、应用范围、最大剂量、残留量及特定迁移量等指标需符合质量检验标准。为此针对食品包装领域的可降解食品包装材料及其制品的检验质量标准要求展开研究论述,期望能够为我国绿色环保食品包装材料的研发提供一定的支持。     

木薯淀粉改性方法的研究进展

木薯淀粉资源丰富,原料价格低廉,但因其本身的糊液耐高温、耐酸性、耐剪切性较差等特点,限制了其在其他领域的应用。目前,国内外研究者已在木薯淀粉改性方面做了大量的研究工作,通过化学改性、物理改性、生物改性和复合改性等几种方法改性后的产物具有许多优良性能。该文就木薯淀粉改性方法的国内外研究现状进行了综述,对其应用前景及未来的研究方向进行了探讨。     

木薯改性淀粉对鹅血凝胶特性的影响

为研究木薯改性淀粉对鹅血凝胶特性的影响,将不同浓度的木薯改性淀粉与鹅血混合,测定鹅血凝胶的保水性、质构、色泽、流变特性、热特性和感官评价等指标。结果表明,木薯改性淀粉添加浓度为0.2%时,保水性与未添加木薯改性淀粉的鹅血相比提高11.14%;咀嚼性是未添加木薯改性淀粉的鹅血的2.07倍;鹅血凝胶的感官评分与未添加木薯改性淀粉的鹅血相比提高45.83%;弹性值是未添加木薯改性淀粉的鹅血的2.71倍。静态流变学分析表明,添加0.2%的木薯改性淀粉,凝胶的表观黏度和触变环面积较小,说明凝胶的塑性和流变稳定性得到改善。通过热力学分析,木薯改性淀粉添加浓度为0.2%时,鹅血凝胶的变性温度与未添加木薯改性淀粉的鹅血相比增加9.2 ℃,热焓是未添加木薯改性淀粉的鹅血的1.03倍,使得鹅血凝胶更稳定。可见0.2%的木薯改性淀粉与鹅血混合能够较好提高鹅血的凝胶特性。     

可食性淀粉薄膜材料与性能研究[Ⅱ]注

经比较玉米与木薯改性淀粉膜的性能后，采用玉米改性淀粉为原料，进一步探讨成膜配方中增塑剂用量，钙盐，丙氨酸、羧甲基纤维素钠的影响。增塑剂Ⅰ用量在２０％（重量计，下同）以内，增塑剂Ⅱ、ＣＭＣ－Ｎａ在５％到１０％之间时，可得拉伸强度、百分伸长率和耐折度均较好的可食性淀粉薄膜。适当添加乳酸钙与丙氨酸可提高膜的拉伸强度。     

壳聚糖木薯淀粉明胶复合可食抗菌保鲜膜性能的研究

研究了壳聚糖/木薯淀粉/明胶/甘油共混膜的机械性能、透湿性能、透气性能及共混涂膜的防腐保鲜效果。结果表明,木薯淀粉、明胶、甘油、木薯淀粉与明胶交互作用对共混膜的抗拉强度影响显著;对断裂伸长率影响显著的因素为木薯淀粉、明胶、甘油及其二次项、明胶与甘油的交互项;对共混膜透湿系数影响显著的主要因素是木薯淀粉、甘油、木薯淀粉与木薯淀粉之间的交互作用;木薯淀粉、明胶、木薯淀粉与木薯淀粉之间的交互作用对共混膜的透气系数影响也是显著的。此外,此共混涂膜具有一定的防腐作用。     

可食性淀粉薄膜材料与性能研究[Ⅱ]

经比较玉米与木薯改性淀粉膜的性能后，采用玉米改性淀粉为原料，进一步探讨成膜配方中增塑剂用量，钙盐、丙氨酸、羧甲基纤维素钠（ＣＭＣ－Ｎａ）的影响。增塑剂Ⅰ用量在２０％（重量计，下同）以内，增塑剂Ⅱ、ＣＭＣ－Ｎａ在５％到１０％之间时，可得拉伸强度、百分伸长率和耐折度均较好的可食性淀粉薄膜。适当添加乳酸钙与丙氨酸可提高膜的拉伸强度。     

冷冻干燥法制备淀粉气凝胶及其疏水改性研究

利用溶胶-凝胶-冷冻干燥技术制备了淀粉气凝胶材料，测试并分析了淀粉种类及直链/支链比例对气凝胶材料形貌、密度、收缩率、孔隙结构以及隔热性能的影响。优选出木薯淀粉为最适宜制备隔热气凝胶材料的原料，其所制备的气凝胶具备大孔、介孔及部分片层结构，密度低至0.094 g/cm³,孔隙率高达88.63%,导热系数低至0.043 W/(m·K),具有优良的保温隔热性能。通过一步法制备柠檬酸交联改性木薯淀粉气凝胶，以甲基三甲氧基和十六烷基三甲氧基硅烷包覆疏水纳米SiO₂制备疏水溶液，然后制备加入交联剂和自制硅烷疏水溶液的改性木薯淀粉气凝胶。扫描电镜测试结果表明，制备的改性气凝胶材料具有更加坚实的网络结构和致密的孔隙。导热系数测试结果表明，改性木薯淀粉气凝胶导热系数低至0.048 W/(m·K)。接触角测试结果表明，水滴滴入立即测量接触角达139.5°,5 min后测量接触角仍有129.5°,且表面和内部均有疏水效果。改性气凝胶具有优良的保温隔热以及疏水性能，其在食品保温材料领域具有广阔的应用前景。     

淀粉基纤维膜的研究进展：静电纺丝与食品包装视角

食品包装膜能够有效隔绝外界不利因素（如氧气、水蒸气、微生物、光照等）的影响,从而确保食品品质和安全以及延长货架期。淀粉作为一种天然植物来源的可降解生物质聚合物,由于其价格低廉、来源广泛、可再生性及较好的成膜性等优势,在环境友好型的食品包装材料开发中表现出较大的潜力。相比于流延法和挤压吹塑法制备的膜材料,微米或纳米纤维组成的膜具有更高的比表面积、孔隙率和负载能力,在食品包装膜的开发中受到广泛关注。本文以溶液喷射纺丝、静电纺丝和离心纺丝3种纤维制备技术为主,综述其制备原理和影响因素,并对3种方法的优缺点进行比较,以阐明不同淀粉纤维制备方法的优劣势,着重分析不同物理和化学改性手段引起的静电纺丝淀粉纤维结构变化与其包装性能之间的联系,并对淀粉基纤维膜在食品包装膜领域的应用进行展望。     

醋酸酯淀粉/聚乙烯醇杂化膜的制备和性质

对玉米原淀粉(ST)改性,制备低取代度醋酸酯淀粉(SA),与聚乙烯醇(PVA)共混,添加纳米二氧化硅改性,经增塑后制备可降解的SA/PVA杂化膜.用红外光谱、扫描电镜对SA/PVA杂化膜进行了结构表征,结果表明SA/PVA杂化膜形成了空间网络结构,相容性较好,膜的致密性提高.电子拉力试验和水溶性试验表明该膜力学性能、耐水性能提高.土埋实验表明该杂化膜具有很好的生物降解性.     

复合改性淀粉膜材料工艺优化与性能分析

本文研究了酶解脱支和醚化复合改性淀粉为基材制备了淀粉膜,在此基础上添加其他助剂逐渐提升淀粉膜材料的性能,利用现代分析仪器解析其结构特征并初步探讨相关机理。通过优化实验确定了淀粉膜材料工艺参数：复合改性淀粉材料浓度为3%,甘油含量为30%,料液温度为95 ℃,柠檬酸含量为10%时,制备的复合改性淀粉膜材料性能较好,此时淀粉膜的抗拉强度为4.11 MPa,断裂伸长率为38%,提高了45%,水蒸气透过系数为0.51 g?mm/(m2?h?kPa),降低了39%。结构分析结果表明淀粉膜体系具有较为开放的交联网络结构,淀粉链优先与柠檬酸与甘油形成的酯结合,此外柠檬酸的水解作用会导致体系网络结构减弱。因此,添加柠檬酸可有效改善复合改性淀粉膜材料的机械性能和阻隔性能,制备出综合性能优良的复合膜,为淀粉基食品包装应用研究提供了理论依据。     

淀粉基抗菌食品包装膜的研究进展

随着全球环保意识的提升, 以来源广、可再生、成本低的淀粉为原料制备的淀粉基抗菌包装膜取代传统石油基包装材料的研究受到了广泛的关注。淀粉基抗菌膜通常是以天然淀粉/改性淀粉为原料加入塑化剂和抑菌剂并经热加工制备, 其中抑菌剂的性质是决定抗菌膜抑菌活性的关键因素。此外, 淀粉基抗菌膜的制备方法和材料性能也受到抑菌剂的来源和性质的影响。本文综述了基于不同抑菌剂制备的淀粉基抗菌膜的材料性能和抑菌活性, 并提出在未来仍需研究安全性高、材料性能好和抑菌能力强的淀粉基抗菌材料, 以期为开发绿色环保、性能优异的淀粉聚合物基抗菌食品包装材料提供指导。     

食品模拟体系中淀粉基膜材增塑剂的迁移

本文采用酯化淀粉以三乙酸甘油酯为增塑剂,经流延法制备了酯化淀粉薄膜,并利用傅里叶红外光谱衰减全反射技术(ATR-FTIR)和热重分析仪(TGA)分析了淀粉基膜材与不同食品模拟体系接触后其表层增塑剂和整体增塑剂的变化情况。结果表明,基于与淀粉基膜材、增塑剂之间的亲和性差异,食品模拟体系对淀粉基膜材产生不同的溶胀作用,导致不同程度的增塑剂迁移;与淀粉基膜材亲和性越高的食品模拟体系,对淀粉基膜材表层和内部的溶胀更迅速,并可溶解更多的增塑剂分子,从而导致淀粉基膜材中更大程度的增塑剂迁移;表层增塑剂和整体增塑剂的迁移情况差异表明,溶剂溶胀和增塑剂迁移由膜材表层向内部发生。基于以上结果可推断,在实际应用过程中,选择合适的应用领域、设计调整材料结构可主动抑制增塑剂迁移,实现这类新型包装材料的安全使用。     

淀粉基可降解材料及其在食品工业中的应用

随着人们对塑料污染问题的持续关注,开发塑料的替代物——生物可降解材料,一直是人们研究的热点。淀粉作为一种价格低廉、来源广泛的天然多糖,被认为是理想的可降解材料来源。本文概述近年来淀粉基可降解材料的研究进展,总结淀粉基可降解材料的添加剂、制备方法、性能表征方法及其在食品工业中的应用,并展望其未来发展趋势,为淀粉基可降解材料的改进提供参考。     

淀粉基膜的制备及应用研究进展

淀粉是除纤维素外的第二大可再生原料,淀粉基膜绿色环保、安全无毒、可生物降解,缓解了合成材料的不可降解对生存环境的污染和原料日益枯竭的压力,实现资源的可持续发展,是当今最具有发展前景的新型材料之一。文章对淀粉基膜的制备方法进行了综述,介绍了湿法、干法制备淀粉基膜及其物理化学性质,阐述了淀粉基膜在食品保鲜、包装等领域的应用,并对淀粉基膜的应用前景进行展望。     

直链淀粉/支链淀粉比例对酯化淀粉薄膜增塑剂迁移的影响

通过选择不同直链淀粉/支链淀粉比例的酯化淀粉,制备了不同结构特征的淀粉基薄膜,并对这些结构对抑制增塑剂邻苯二甲酸二乙酯(DEP)在微波条件下迁移的影响进行了研究。结果表明,直链淀粉/支链淀粉比例为零的waxy酯化淀粉薄膜材料中分子间相互作用力强,有序微区尺寸较大,抑制DEP迁移的程度最大。直链淀粉/支链淀粉比例为50%的G50酯化淀粉薄膜材料中,分子间相互作用力虽弱,但较大的有序微区及内部致密的结构起到了较好地限制增塑剂迁移的作用。直链淀粉/支链淀粉比例为80%的G80酯化淀粉薄膜材料中虽微晶存在,但分子间相互作用力较弱、有序微区尺寸小、增塑剂迁移量最大。因此,可以通过改变直链淀粉与支链淀粉的比例来降低酯化淀粉薄膜中增塑剂的迁移,为更好地合理设计及安全使用淀粉基薄膜材料提供了基础数据及理论依据。     

淀粉基可食膜研究进展

淀粉基可食膜是可食膜中较有发展前景的一类。本文对淀粉膜的成膜机理,影响淀粉基可食膜性能的主要因素,包括淀粉的种类、增塑剂、交联剂、增强剂、活性物质,以及淀粉基可食膜在食品工业中的应用进行综述,并对其发展前景进行展望。     

Microstructure and color of starch–gum films: Effect of gum deacetylation and additives. Part 2

Xanthan gum deacetylation, additives (sucrose, soybean oil, sodium phosphate and propylene glycol) and pH modifications influence on cassava starch-based films microstructure and color has been studied. X-ray diffraction and microscopic analysis have demonstrated that sucrose addition influenced (p<0.05) the film crystallinity during 60 days storage (75% RH, 23 °C). Although not enough to prevent sucrose crystallization, deacetylated xanthan gum addition delayed the crystallization process. Comparing to the control, only cassava starch concentration and the additives sucrose and sodium phosphate affected samples total color difference (ΔE). However, all samples presented high lightness and low color values for ‘a’ redness and ‘b’ yellowness, indicating that, independent of the additives or pH modifications, the materials were almost colorless, with a high brilliancy.     

茜素-马铃薯淀粉复合膜的制备及其氨响应行为研究

目的 探究茜素的加入对马铃薯淀粉基复合膜理化性质的影响，并评估其氨响应行为。方法 以马铃薯淀粉为成膜基质，通过流延法制备淀粉基生物薄膜，并在其内部嵌入天然色素—茜素，制备茜素/马铃薯淀粉复合膜，通过紫外可见吸收光谱、傅里叶红外光谱等对复合膜的结构进行表征。结果 实验表明，添加3 mg/mL的茜素对复合膜的厚度、含水量、水接触角、化学和晶体结构均无明显影响，但显著改善了复合膜的光阻隔性能、拉伸强度、断裂伸长率和热稳定性。实验室12w LED T8节能灯正常发光条件下，复合膜对2500 mg/L的氨水表现出肉眼可见的由黄色到紫色的颜色转变，且茜素/马铃薯淀粉复合膜的氨响应行为在循环利用4次后并未表现出衰减。结论 茜素可有效改善马铃薯淀粉基复合膜的理化性能，并使复合膜表现出良好的氨响应行为，有潜力应用于高蛋白食品新鲜度的日光下可视化检测。     

木薯淀粉水凝胶的制备及表征

采用木薯淀粉接枝丙烯酰胺,以淀粉为骨架,接枝上丙烯酰胺支链,以期形成具有敏感性的空间网状大分子结构水凝胶。以木薯淀粉为原料,丙烯酰胺为单体,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵为引发剂,制备具有高溶胀性能的木薯淀粉基水凝胶,研究了水凝胶对温度pH的敏感特性。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X-射线衍射仪(XRD)等现代分析测试手段对其进行表征。实验结果表明:当木薯淀粉用量为1 g,丙烯酰胺用量为5 g,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为0.06 g,过硫酸铵0.03 g时,制得的木薯淀粉水凝胶吸水倍率较高。表征结果证明已成功制备木薯淀粉水凝胶。水凝胶溶胀平衡比会随着温度以及pH的改变而改变,溶胀比在35 ℃时达到最大,在pH为12.24碱性条件下溶胀性达到最高,表明制备的水凝胶具有温度与pH双敏感性。该水凝胶良好的溶胀性能可以使其用于重金属离子吸附、生物医药等领域,应用价值较高。