聚乙烯醇薄膜中茶多酚向水中释放的不同动力学模型比较分析

研究聚乙烯醇薄膜中茶多酚向水中释放的不同动力学模型表征。通过释放实验研究了薄膜中茶多酚向水中的释放规律,基于4?种动力学模型对实验数据进行拟合表征,比较分析了不同模型的拟合效果。结果表明：茶多酚释放率随薄膜中茶多酚质量浓度的增加而降低。对比不同模型的拟合效果,Fickian模型和Fickian＋一级动力学模型可以很好地模拟茶多酚的释放（R2≥97.27）,后者更优;Weibull模型的拟合效果较前两个模型差（R2≥85.21）,但是该模型可以很好地模拟从释放开始到平衡初期茶多酚的释放（R2≥92.20）;短期释放模型的拟合效果较好（R2≥91.32）,但其扩散系数与由Fickian模型和Fickian＋一级动力学模型得到的扩散系数相差较大。总的来看,Fickian＋一级动力学模型模拟效果最好,Fickian模型次之,Weibull模型模拟从释放开始到平衡初期过程的效果较好,短期释放模型不适合用于模拟评估聚乙烯醇薄膜中茶多酚整个释放过程中的释放性能。     

食品添加剂二氧化钛和纳米二氧化钛对大鼠肝脏DNA损伤作用的评价

目的 利用哺乳动物体内碱性彗星试验,评价食品添加剂二氧化钛和纳米二氧化钛对大鼠肝脏细胞DNA的损伤作用。方法 依据哺乳动物体内碱性彗星试验指南（OECD TG489）,将雄性SD大鼠随机分成9组,每组5只。食品添加剂二氧化钛设1 000、500、250 mg/kg·BW 3个剂量组,阴性对照为纯水;纳米二氧化钛设500、150、50 mg/kg·BW 3个剂量组,阴性对照为0.8%吐温+3%FBS。通过灌胃方式给予,每日1次,共15 d;同时设置阳性对照组,阳性物甲基磺酸乙酯（EMS）仅在第14、15天每日灌胃一次给予,剂量为200 mg/kg·BW·d。末次灌胃6 h后,麻醉条件下取大鼠肝脏,制备成单细胞悬液后涂片,经裂解、解旋、电泳、染色等步骤,进行彗星图像分析。结果 食品添加剂二氧化钛和纳米二氧化钛各剂量组大鼠肝脏细胞的尾部DNA含量百分比与相应阴性对照组相比均无显著性差异（P>0.05）,而EMS组大鼠肝脏细胞的尾部DNA含量百分比与阴性对照组比较均具有显著差异（P<0.01）。结论 在本实验条件下,食品添加剂二氧化钛和纳米二氧化钛均未诱导大鼠肝脏细胞的DNA损伤。     

纳米二氧化钛对聚乙烯醇吸湿特性及抗菌性能的影响

将纳米二氧化钛掺入聚乙烯醇中,通过溶液流延法制备含有不同质量分数纳米二氧化钛(0.0%,0.5%,1.0%,3.0%,5.0%,7.0%)的聚乙烯醇活性薄膜。研究了经纳米二氧化钛改性后聚乙烯醇薄膜的吸湿特性和抗菌性能。通过等温吸湿特性试验研究薄膜的吸湿特性,并基于GAB等温吸湿模型对试验数据进行拟合表征;分别通过对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的生长抑制试验分析薄膜的抗菌性能。研究结果表明:纳米二氧化钛能赋予聚乙烯醇薄膜优秀的疏水性能,随着薄膜中纳米二氧化钛含量的增加,薄膜的吸湿特性逐渐降低,且当环境相对湿度为11%,33%,57%,75%,84%时,含有7%纳米二氧化钛的聚乙烯醇薄膜相对于纯聚乙烯醇薄膜的平衡含水率分别显著降低了1.53%,3.97%,4.10%,7.20%,10.70%(P0.05);含有不同质量分数纳米二氧化钛的聚乙烯醇活性薄膜的吸湿特性能够用GAB等温吸湿模型进行拟合,且模型的拟合度R~2均达到0.99以上。通过GAB等温吸湿模型拟合的6种聚乙烯醇活性薄膜吸湿曲线整体变化趋势相似,属于Ⅱ型等温吸湿曲线;经纳米二氧化钛改性后的聚乙烯醇薄膜具备了抗菌性能,金黄色葡萄球菌和大肠杆菌菌落的OD_(595)增长趋势随着薄膜中纳米二氧化钛质量分数的增大而减小。经纳米二氧化钛改性的聚乙烯醇薄膜具有良好的疏水性和抗菌性能,预示着其在食品包装贮藏过程中会起到有益的效果。     

纳米二氧化钛改性LDPE薄膜中纳米钛粒子在食品模拟物中的迁移研究

为探究纳米改性LDPE薄膜中纳米钛粒子在食品模拟物中的迁移规律,根据欧盟法规(EU)NO.10/2011,分别采用蒸馏水、3%乙酸溶液(m/V)、10%乙醇溶液(V/V)、95%乙醇溶液(V/V)作为中性、酸性、脂肪性和酒精性食品模拟物,研究在不同温度条件下(40℃和70℃)纳米钛粒子的迁移情况,并研究了微波和紫外处理对迁移结果的影响。研究发现,纳米钛粒子在四种食品模拟物中的迁移量从高到低依次为:酸性食品模拟物、中性食品模拟物、酒精性食品模拟物和脂肪性食品模拟物,并且温度的升高能够促进纳米钛粒子的迁移。纳米钛粒子的迁移量范围为0.0046 mg/kg~0.61 mg/kg。此外,微波处理也能够促进纳米钛粒子的迁移,紫外处理则没有这样的促进作用。根据欧盟规定所允许的最大迁移量5 mg/kg,迁移实验表明纳米二氧化钛改性LDPE薄膜能够作为一种安全的食品包装膜。     

掺杂Fe~(3+)和Zn~(2+)纳米二氧化钛薄膜光催化降解制革废水的试验研究

以掺杂Fe3+和Zn2+的纳米TiO2薄膜作为光催化剂,以自然光为光源,石英砂为载体。初始pH为6.7的条件下,选取热处理温度、Fe3+掺杂比、Zn2+掺杂比、H2O2投加比4个因素设计正交试验,对经絮凝沉淀预处理后的制革废水进行处理,以CODcr和色度去除率为评价指标,探讨了这些因素对CODcr和色度的去除率影响。在最佳条件下就掺杂离子对TiO2薄膜吸收光波段红移的影响和光催化处理后废水可生化性的影响,做了进一步研究。     

乳清分离蛋白凝胶蔗糖释放过程的动力学分析

以蔗糖为食品风味成分,封装于乳清分离蛋白凝胶内,探讨pH值、温度、载药量、释放液离子浓度对乳清分离蛋白凝胶释放蔗糖的动力学机制。结果表明：蔗糖在乳清分离蛋白凝胶中的释放过程符合Korsmeyer-Peppas模型,且拟合相关系数R2在0.95～0.99之间,扩散常数n均小于0.45,符合Fick扩散机理。动力学常数K随pH值、温度、以及释放液离子浓度（0.05～0.10 mol/L）的增加而增大,随载药量的增加而减小。乳清分离蛋白凝胶具有环境应答性,以其为载体的物质释放过程受环境温度、pH值、载药量、释放液离子浓度等因素影响。通过调节释放体系的pH值、温度、载药量、释放液离子浓度可以达到控制载物释放的目的。     

牡丹籽油微胶囊的释放动力学和氧化稳定性研究

为深入了解微胶囊化技术对牡丹籽油储藏稳定性和货架期的影响,采用Avrami’s公式分析牡丹籽油微胶囊的油保留率,考察牡丹籽油微胶囊在储藏期间的释放动力学;通过监测过氧化值(POV)的变化,对牡丹籽油微胶囊进行氧化动力学研究。结果表明:牡丹籽油微胶囊的释放反应介于扩散限制动力学和一级释放动力学之间;经过微胶囊化,牡丹籽油的POV上升速率降低,25℃储藏条件下货架期显著延长,45℃储藏条件下仍然可保持较高不饱和脂肪酸含量。研究表明微胶囊化可有效降低牡丹籽油的氧化速度,提高牡丹籽油的储藏稳定性,延长货架期。     

Cd2+-PVA/PA6金属配合纳米纤维的制备及反应动力学分析

 利用静电纺丝技术得到PVA/PA6复合纳米纤维,并将其与镉离子（Cd2+）溶液反应,制备Cd2+-PVA/PA6金属配合纳米纤维。采用原子吸收光谱（AAS）测定金属离子浓度,用傅里叶红外光谱(FTIR)对PVA/PA6复合纳米纤维和Cd2+-PVA/PA6金属配合纳米纤维的相应吸收峰进行分析,用扫描电子显微镜（SEM）对其形貌进行表征。结果表明,PVA/PA6纳米纤维具有优异的金属离子配合性能和良好的形态稳定性。同时研究了金属离子吸附过程及动力学参数,得出吸附常数K_l=0.0257 L/mmol、饱和离子配合量Q_m=4.4643 mmol/g,相关系数R²=0.997,该反应过程符合兰格缪尔吸附模型。     

纳米二氧化钛对小鼠亚慢性暴露的肠道微生物组和代谢组关联分析

基于微生物组学和代谢组学技术探讨纳米二氧化钛(TiO₂)颗粒对C57BL/6小鼠肠道微生物和粪便代谢物的影响及组学间的关联性。设置对照组和实验组,对照组灌胃磷酸盐缓冲液,实验组以100 mg/(kg m_b·d)纳米TiO₂灌胃,连续暴露13周。测定血糖、血脂等指标,并利用16S rDNA测序和气相色谱-质谱技术对肠道内容物进行分析,筛选出显著变化的微生物和差异代谢物。结果表明,与对照组相比,实验组小鼠空腹血糖水平显著上升(P=0.032)。厚壁菌门(Firmicutes)、样棒菌属(Allobaculum)、乳杆菌属(Lactobacillus)、颤螺旋菌属(Oscillospira)相对丰度增加。差异代谢物与甘油酯类代谢、半乳糖代谢、色氨酸代谢通路有关。厚壁菌门细菌相对丰度与差异代谢物水平呈负相关,其他门类的细菌相对丰度与差异代谢物水平呈正相关。推断小鼠在纳米TiO₂亚慢性暴露后,所产生的毒性作用可能与粪便中糖脂代谢异常相关。     

酶解玉米醇溶蛋白-叶黄素纳米粒的制备、结构表征及体外抗氧化和释放特性研究

本研究采用中性蛋白酶（Neutral protease, NPT）对玉米醇溶蛋白（Zein）进行酶解改性,通过反溶剂法构建玉米醇溶蛋白酶解物（Corn protein hydrolysate,CPH）负载叶黄素（CPH-LUT）纳米体系,研究了其结构表征、体外抗氧化活性及溶解释放特性。研究结果表明,最佳酶解条件为：酶用量 2.7%,酶解时间60 min,酶解温度50℃,酶解pH 6.0,在此条件下,对叶黄素的包封率最高可达92.1 ± 1.5%：制备的CPH-LUT纳米粒的平均粒径为173.7 nm,多分散系数为0.077,Zeta电位为-18.1 mV;抗氧化和体外释放实验表明,CPH-LUT纳米粒中叶黄素的溶解性以及抗氧化活性显著提高,叶黄素在胃液和肠液中的释放皆符合一级动力学模型,且CPH对叶黄素具有一定的缓释作用。NPT酶解改性的玉米蛋白可作为叶黄素类功能成分保护和输送的有效载体。     

聚乙烯醇/蛋白质共混及其复合材料的研究进展

综述了聚乙烯醇与动植物蛋白质共混及其复合材料在不同领域的研究进展,同时介绍了该复合材料在薄膜材料、生物医学材料以及工业纺织纤维等领域中的应用,并对今后的发展提出一些建议.     

纳米二氧化钛光催化技术抑菌机制及其在食品包装中的应用研究进展

纳米二氧化钛光催化（nano-titanium dioxide photocatalysis,TPC）技术作为一种新兴的非热技术已成为研究热点。TPC技术因具有高抗菌活性和化学稳定性、无毒、环保和成本低的优点,在食品非热加工领域具有广泛的应用前景。TPC技术在催化过程中产生单线态氧、超氧阴离子自由基、羟自由基等活性物质,可广泛用于食品的杀菌消毒。本文概述了TPC技术的作用原理以及对微生物的抑制机理,综述了其在食品包装方面的应用,探讨了提高其光催化效率的策略,评价并讨论了TPC技术的安全性,最后展望了TPC技术的研究和应用方向,为推动TPC技术在食品研究中的应用和推广提供理论依据和技术支持。     

纳米二氧化钛抗菌食品包装复合膜的研究进展

纳米二氧化钛具有较好的抗菌作用,且在传统包装材料中有较好的分散性,添加了纳米二氧化钛的食品包装薄膜具有较好的抗菌效果,能在一定程度上延长食品的保质期。目前,有较多关于纳米二氧化钛食品包装复合膜的研究,主要是围绕抗菌性,机械性能和安全性等方面展开,研究表明：纳米二氧化钛复合膜的抗菌性受光照影响;复合膜的机械性能、热力学性能和阻隔性等随纳米二氧化钛的加入有所改变;复合膜中的纳米二氧化钛可能会迁移到包装的食品中,造成食品安全隐患;制备复合膜时需综合考虑以上因素。本文主要对纳米二氧化钛的抗菌机理、纳米二氧化钛抗菌食品包装薄膜的制备和应用、纳米二氧化钛的迁移研究进展进行概述,旨在扩展纳米二氧化钛复合膜更好更安全地应用于食品包装。     

萝卜硫素对纳米二氧化钛诱导小鼠肝损伤的保护作用

目的：研究萝卜硫素（SFN）对纳米二氧化钛颗粒（TiO₂ Nps）诱导的小鼠肝损伤的保护作用。方法：将50只6周龄雄性C57BL/6J小鼠随机分成对照组（NC）、TiO₂ Nps模型组（100 mg/kg）、TiO₂ Nps+低剂量SFN给药组（0.5 mg/kg）、TiO₂ Nps+中剂量SFN给药组（1 mg/kg）、TiO₂ Nps+高剂量SFN给药组（2 mg/kg）,每组10只。9周后眼眶取血,留取小鼠肝脏。检测小鼠血清中ALT和AST水平,肝脏组织氧化应激、炎症指标。HE染色观察小鼠肝脏组织病理形态学变化,免疫组织化学染色检测小鼠肝脏中F4/80蛋白的表达。蛋白免疫印迹法检测OGG1、NF-κb、ERK、p-ERK蛋白表达水平。结果：与对照组相比,模型组小鼠血清中AST、ALT水平显著升高（P<0.01）;与模型组相比,各SFN给药组均显著降低了小鼠血清中ALT、AST、TBIL水平（P<0.01）;显著提高肝组织的GSH/GSSG比值以及SOD水平（P<0.01）;显著降低小鼠肝脏组织MDA水平（P<0.05,P<0.01）。实时定量PCR结果显示,与模型组相比,SFN中、高剂量给药组显著降低了IL-6、TNF-α的mRNA水平（P<0.05,P<0.01）。Western Blotting结果显示,与模型组相比,给药组NF-κb、p-ERK、ERK蛋白表达水平显著下调（P<0.05,P<0.01）。HE染色结果显示,与模型组相比,给药组的肝细胞空泡化程度有所改善。免疫组织化学染色结果显示,相比于模型组,给药组F4/80表达减少。结论：SFN能够减轻TiO₂ Nps诱导的小鼠肝损伤、氧化应激和炎症指标的变化,表明SFN能够缓解TiO₂ Nps诱导的氧化应激和炎症反应,且可能通过NF-κb-ERK/p-ERK通路发挥作用。     

经纳米二氧化钛整理织物的光催化性能研究

通过对几种典型净化织物,涤棉平布、滤尘针刺无纺布、蜂窝活性炭滤网进行纳米TiO2整理,研究了其光催化净化甲醛的性能。滤尘针刺无纺布的TiO2附着量较高,净化甲醛率可达89．7％;借助活性炭的吸附净化作用,蜂窝活性炭滤网经TiO2整理也可具有较好的净化效果。     

钛酸酯偶联剂对纳米TiO2的表面改性及对其改性性能的影响

本文利用亲油化度测试筛选出钛酸酯偶联剂TC-201为纳米TiO2的表面改性剂。研究偶联剂用量、改性时间、改性温度、pH值对纳米TiO2分散时间的影响。采用FTIR、TEM手段表征了纳米TiO2的改性效果。实验结果表明：TC-201以化学键形式与纳米TiO2表面羟基结合。当钛酸酯偶联剂TC-201用量为3.5%,改性时间为60min,改性温度为46℃左右,pH=5.2时,TiO2的分散时间最长,故改性效果最好。     

纳米二氧化钛多功能织物整理剂的制备与性能

采用溶胶凝胶法研制出纳米二氧化钛整理剂,通过浸轧的方式将其应用于棉织物的功能整理中。结果表明,整理后的棉织物抗紫外线性能优异,UPF值大幅度增加,且皂洗牢度好。同时,织物还具有较好的抗菌性能,细菌减少80%以上。此外,整理后织物的性能受织物结构、整理剂浓度的影响,织物越紧密、整理剂中二氧化钛浓度越高,织物的抗紫外线和抗菌性能越好。