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)。     

一种新型聚γ谷氨酸-壳聚糖纳米可食膜的制备及特性研究

目的:安全无毒、可降解是消费者近年来对食品包装提出的新要求。以一种新型的天然聚合物聚γ谷氨酸为原料制备食品包装膜,通过添加壳聚糖与之形成聚电解质复合物,达到降低膜吸湿性,改善膜稳定性的目的。方法:通过考察CS与PGA的配比对复合膜各物理性能指标,包括水分含量(WC,%)、可溶性物质含量(TSM,%)、透光率(Tr,%)、水蒸气透过率【WVP,(g·mm)/(m2·d·k Pa)】、颜色、抗拉强度(TS,MPa)以及断裂伸长率(EB,%)的影响,确定CS的最佳添加量。结果:当CS以1∶3的比例添加到PGA溶液中,制得的复合膜具较好的物理机械性能。其WC(17.78±1.10)%,Tr%(70.77±0.38)%,TSM(42.85±1.05)%,WVP(1.63±0.07)g·mm/(m2·d·k Pa),TS(8.69±2.27)MPa,EB%(46.24±5.37)%。     

魔芋葡甘聚糖-甲基纤维素可食膜的制备及其性能研究

利用魔芋葡甘聚糖和甲基纤维素制备可食膜,研究甲基纤维素添加量、甘油添加量、均质时间和干燥温度对可食膜性能的影响。首先进行单因素实验,得到了各个变量甲基纤维添加量、甘油添加量、均质时间、干燥温度对可食膜水蒸气透过系数(WVP)、断裂伸长率(E)、抗拉强度(TS)的影响。在单因素的基础上确定了各变量的范围,选择WVP和E作为响应值,进行了响应面优化实验。研究结果:在最优水平下,甘油添加量0.963%(V/V),甲基纤维素添加量0.238%(W/V),干燥温度59.6℃,均质时间8.91min,WVP可达到8.4511×10-10g/m·s·Pa;甘油添加量0.985%(V/V),均质时间7.68min,干燥温度40℃,甲基纤维素添加量0.363%(W/V),E可达到130.25%。     

玉米磷酸酯淀粉秸秆纤维素可食膜的制备及物理性能

以玉米磷酸酯淀粉（corn distarch phosphate,CDP）和玉米秸秆纤维素（corn straw cellulose,CSC）为主要基材制备可食膜。研究CDP与CSC质量比、羧甲基纤维素（carboxymethyl cellulose,CMC）质量浓度、丙三醇（glycerol,Gly）质量浓度对可食膜物理性能抗拉强度（tensile strength,TS）、断裂伸长率（elongation at break,EAB）、水蒸气透过系数（water vapour permeability,WVP）和透光率的影响。在此基础上以可食膜的物理性能综合分为响应值,采用响应面法优化制备工艺参数。结果表明：最佳工艺条件为CDP-CSC质量比8.5∶1.5、CMC质量浓度0.8 g/100 mL、Gly质量浓度1.0 g/100 mL,此条件下可食膜物理性能综合分最高为0.683,对应可食膜的TS为19.75 MPa、EAB为46.89%、WVP为1.167×10－12 g/（cm•s•Pa）、透光率为41.86%,比未添加CSC的CDP膜物理性能综合分提高27.14%。通过扫描电子显微镜、X射线衍射和傅里叶变换红外光谱分析对可食膜进行结构观察和表征,表明CDP/CSC可食膜表面较平整,结构致密,各基质相容性好。     

微纤化纤维素-谷朊粉复合膜制备和性能研究

以谷朊粉作为基础成膜物质,添加不同质量分数(0%~10%)的微纤化纤维素(MFC)制备复合膜,并对其理化性质进行分析。结果表明:随着MFC添加量的增大,复合膜的厚度有所增加而透光性降低;机械性能得到改善,10%的MFC添加导致膜拉伸强度(TS)提高了9.2 MPa,而断裂延伸率(E)降低了55.02%;同时,膜的阻隔性能得到提高,10%的MFC添加量造成膜的水溶性降低了9.93%,水蒸气透过性(WVP)由最初的3.75×10~(-6) g·m/Pa·s·m~2降低到1.05×10~(-6) g·m/Pa·s·m~2,氧气透过率由49.8 meq/kg降低到34.9 meq/kg。此外,扫描电子显微镜(SEM)观察复合膜的微观结构发现随着MFC的加入,膜的微观结构变得多孔粗糙,断面不平整;另外,差示扫描量热仪(DSC)分析表明MFC提高了复合膜的热稳定性。MFC可作为一种有效的强化方法应用于谷朊粉基质膜的改良。     

壳聚糖/磺丁基-β-环糊精纳米粒子的制备及其对海藻酸钠膜物理性能的影响

以壳聚糖（chitosan,CS）和磺丁基-β-环糊精（sulfobutylether-β-cyclodextrin,SBE-β-CD）为原料制备CS/SBE-β-CD纳米粒子,通过单因素试验探究不同条件对CS/SBE-β-CD纳米粒子粒径、多分散系数（polydispersity index,PDI）和Zeta电位的影响,得到CS/SBE-β-CD纳米粒子制备的最佳条件,并以透射电子显微镜（transmission electron microscope,TEM）和傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR）对CS/SBE-β-CD纳米粒子进行结构表征,探究添加CS/SBE-β-CD纳米粒子对海藻酸钠膜机械性能（拉伸强度、断裂延伸率）以及物理性能（膜厚度、水蒸气透过率（water vapor permeability,WVP））的影响。结果表明,CS/SBE-β-CD纳米粒子的最佳条件为CS分子质量100 kDa、CS溶液pH 4.0、CS质量浓度0.75 mg/mL、CS与SBE-β-CD质量比0.8∶1。该条件下制备的CS/SBE-β-CD纳米粒子粒径、PDI以及Zeta电位分别为245.1 nm、0.068和＋30.2 mV。TEM观察发现CS/SBE-β-CD纳米粒子粒径均一且为规则球形。FTIR分析结果显示,CS与SBE-β-CD之间发生了静电结合,同时CS/SBE-β-CD纳米粒子形成后氢键作用增强。与空白海藻酸钠膜溶液相比,当膜溶液中CS/SBE-β-CD纳米粒子的质量浓度为1.00 mg/mL时,复合膜的拉伸强度由18.18 MPa增加到29.15 MPa,断裂延伸率由38.91%下降至26.42%,WVP由0.36 g·mm/（m2·h·kPa）下降至0.21 g·mm/（m2·h·kPa）。本研究制备的CS/SBE-β-CD纳米粒子能够改善和提高海藻酸钠膜的机械性能与物理性能。     

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。     

紫外辐照对蜂胶/纳米SiO2复合膜性能的影响

本文以拉伸强度(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,研究了紫外辐照对蜂胶/纳米SiO2复合膜品质的影响。研究显示:随着辐照时间的延长,复合膜的TS和S先升高后降低、E和OP先降低后升高、T和WVP先降低后逐渐趋于不变,且紫外处理12 h复合膜的TS达到了最大值,较对照组提高了3.07 MPa,当辐照时间达到16 h时,S达到最大值,较对照组提高了5.68%,E、T、WVP和OP均在16 h时达到最小值,分别较对照组分别降低了2.88%、4.33%、2.13 g/(cm·s·Pa)和0.5 cm3/(m2·24 h·0.1 MPa)。通过主成分聚类分析法对试验结果进行多指标分析,结果显示,当辐照时间为16 h时,复合膜的综合得分最高,即此时复合膜的综合性能最好,这与单因素实验结果一致,因此,可以利用主成分聚类分析确定紫外辐照改性蜂胶/纳米SiO2复合膜的最佳处理时间。     

硼砂协同纳米SiO2、TiO2交联改性PVA基膜材料及其透湿和抑菌性分析

为提高聚乙烯醇（polyvinyl alcohol,PVA）基涂膜保鲜材料的阻湿性能,以水蒸气透过系数（water vapor permeability,WVP）为响应值,采用响应面法研究硼砂协同纳米SiO2、TiO2交联改性PVA基膜材料对WVP的影响。结果表明：硼砂协同纳米SiO2、纳米TiO2交联改性PVA能显著降低PVA基膜材料的WVP（P＜0.05）,硼砂与纳米SiO2及TiO2添加量对WVP有显著的交互作用（P＜0.05）;以膜材料WVP最低为响应值,优化成膜工艺条件为纳米SiO2添加量0.033 g/100 mL、纳米TiO2添加量0.042 g/100 mL、硼砂添加量0.032 g/100 mL,此条件下WVP为（9.729±0.074）mg/（m·d·kPa）,比PVA单膜降低了44.68%。优化的PVA基复合膜抑菌性提高,可以使大肠杆菌菌落总数降低1 个数量级。     

低成本羧甲基纤维素保鲜膜的制备及性能

以玉米秸秆为原料，采用溶媒法制备羧甲基纤维素（carboxymethyl cellulose,CMC），并制备羧甲基纤维素保鲜膜。研究甘油与CMC添加量对膜的保鲜效果的影响。考察CMC膜的晶体结构、表面形貌、红外光谱、热稳定性、透光率、水蒸气透过率及对蓝莓的保鲜效果。结果表明：当甘油添加量为0.7 m L、CMC添加量为0.5 g时，膜在蓝莓保鲜方面性能较好，10 d时蓝莓失重率仅为6.0%，相比未涂敷膜液的蓝莓失重率降低了30.9%；扫描电镜及X射线谱图均显示膜的质地均匀，成分融合良好，水蒸气透过率为6.570 4×10-12g/（m·Pa·s）。透光率为92%，符合水果保鲜要求。     

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。     

魔芋葡甘聚糖/壳聚糖复合抗菌食品包装膜的制备及其特性

本实验以富里酸作为交联剂,采用溶胶-凝胶法制备魔芋葡甘聚糖/壳聚糖（konjac glucomannan/chitosan,KGM/CS）抗菌膜,研究该抗菌膜的物理、力学、结构和抗菌等性能。流变学、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和扫描电子显微镜等分析和观察结果表明,富里酸的引入促进了KGM、CS和富里酸之间氢键的形成和静电相互作用,提高了抗菌膜的热稳定性能和光学性能。同时,添加富里酸的KGM/CS抗菌膜机械性能相较于KGM/CS抗菌膜提高了16.85 mPa;而KGM/CS抗菌膜的水蒸气渗透率为8.65 g/（Pa·s·m）,添加富里酸的KGM/CS抗菌膜可将水蒸气渗透率降低至5.25 g/（Pa·s·m）;并且添加富里酸的KGM/CS抗菌膜表现出良好的抗菌性能。因此,KGM/CS-富里酸抗菌膜是一种能够保持食品品质的活性食品包装材料。     

结冷胶-沙蒿胶-蓝莓花青素可食性膜的制备及其性能分析

利用蓝莓花青素对pH值的指示作用制备智能包装膜,以期解决食品保鲜过程中新鲜度的检测难题。以结冷胶、沙蒿胶和蓝莓花青素为主要原料,采用流延法制备智能指示膜,研究膜的色差、机械性能、水溶性、水蒸气透过率以及微观结构等分析其性能。结果表明,红外扫描和电镜分析表明沙蒿胶与结冷胶及蓝莓花青素之间具有良好的相容性;沙蒿胶能够提高结冷胶/沙蒿胶-蓝莓花青素膜的厚度、膜的断裂延伸率、水蒸气透过率,降低膜的抗拉伸强度和水溶性;结冷胶/沙蒿胶复配比8∶2(质量比)时,花青素膜的断裂延伸率最大为47.36%,水蒸气透过率为7.643×10^-6 g·m/(d·Pa·m^2),抗拉强度22.08 MPa,复配比4∶6(质量比)的膜厚度达到0.079 mm;复合膜对pH值的指示作用显著,可作为pH指示膜。本研究为新型食品保鲜智能指示膜的应用提供理论基础。     

乳清浓缩蛋白可食用膜成膜工艺的研究

研究了乳清浓缩蛋白可食用膜的成膜工艺,分析了蛋白质浓度、甘油浓度和加热温度对可食用膜透水性和透氧性的影响,并确定了可食用膜阻隔性能的优化工艺参数。研究结果表明,可食用膜的阻水性随蛋白质浓度和甘油浓度的增大而下降,阻氧性随甘油浓度增大而下降。加热温度为70℃时,膜的阻水性和阻氧性达到最佳。响应面分析表明,当蛋白质浓度为100 g/L,甘油浓度为27 g/L,加热温度为69℃时,乳清浓缩蛋白可食用膜的综合通透性能为最佳,其透湿系数为0.004 35 g·mm/(m~2·h·kPa),透氧系数为0.134 cm~3·mm/(m~2·min·kPa)。     

响应面法优化纳米SiOx/鸡蛋清蛋白可食性膜的琥珀酰化改性工艺

目的：以鸡蛋清蛋白为原料,制备纳米SiOx/鸡蛋清蛋白可食性膜,研究琥珀酰化改性工艺对膜性能的影响。方法：以琥珀酸酐添加量、反应时间、反应温度及反应pH值为影响因素,以拉伸强度、断裂伸长率、水蒸气透过系数及透油系数为响应值,采用单因素试验和响应面分析法,优化可食性膜的琥珀酰化改性工艺。结果：建立了回归模型,优化琥珀酰化改性工艺为琥珀酸酐添加量0.70 g、反应时间40.35 min、反应温度34.87 ℃、反应pH 8.30,在此条件下可食性膜拉伸强度、断裂伸长率、水蒸气透过系数及透油系数的预测值分别为4.935 MPa、75.446%、3.499 g·mm/（m2·d·kPa）、0.874 g·mm/（m2·d）,验证值为：（4.891±0.126）MPa、（73.560±4.329）%、（3.651±0.097）g·mm/（m2·d·kPa）、（0.914±0.008）g·mm/（m2·d）,与之接近,优化结果可靠。结论：琥珀酸酐添加量和反应pH值是影响膜性能的主要因素。     

甘油与甲基纤维素对高直链玉米淀粉- 壳聚糖复合膜性能的影响

以高直链玉米淀粉(HACS)和壳聚糖(CS)为基本材料,甘油为增塑剂,甲基纤维素(MC)为增强剂制备可食性复合膜,研究高直链玉米淀粉与壳聚糖的质量比,甘油的添加量以及甲基纤维素的添加量对复合膜物理性能的影响,包括抗拉强度(TS)、断裂伸长率(E)、水蒸气透过系数(WVP)和色度。结果表明,壳聚糖添加量的增大与甘油添加量的增加都使高直链玉米淀粉- 壳聚糖复合膜的抗拉强度降低,断裂伸长率和WVP 显著增大,膜颜色变黄;甲基纤维素的添加改善了复合膜的机械性能和WVP,随着甲基纤维素添加量的增加,复合膜的抗拉强度和断裂伸长率都随之增大,WVP 逐渐降低,且对膜的颜色没有显著影响。     

Permeability and Mechanical Properties of Cellulose-Based Edible Films

Factors affecting barrier properties [oxygen permeability (OP) and water vapor permeability (WVP)] and mechanical properties [tensile strength (TS) and elongation (E)] were investigated for methyl cellulose (MC) and hydroxypropyl cellulose (HPC) films. OP, WVP and TS of MC and HPC films increased as the molecular weight (MW) of the cellulose increased. E of MC films increased as MW increased, but E of HPC films was highest for the intermediate MW of 370,000. OP, WVP and TS of MC films were not a function of thickness, but E slowly increased as film thickness increased. OP and WVP of HPC films were not relatable to film thickness, but TS and E of HPC films slowly increased as film thickness increased. TS decreased and E increased for both film types as concentration of plasticizers was increased. Plasticizers enhanced or retarded OP and WVP of cellulose-based films, depending on their concentrations.     

玉米秸秆纳米纤维素-淀粉膜的制备工艺优化及性能分析

本研究利用玉米秸秆纳米纤维素、玉米秸秆淀粉等作为成膜基材,通过共混流延法制备玉米秸秆纳米纤维素-淀粉膜。通过单因素实验和正交试验,对制备的纳米纤维素-淀粉膜的性能进行测定,考察各成膜基材对纳米纤维素-淀粉膜的机械性能、透湿系数、透光率、水溶性和透氧系数的影响,最终确定成膜液最佳配方组合:淀粉10.0%（W/V）、纳米纤维素5.0%（W/V）、羧甲基纤维素钠1.6%（W/V）、甘油2.3%（V/V）。在最优工艺条件下制备的纳米纤维素-淀粉膜综合效果最佳,并测得性能指标,膜厚（0.063±0.050）mm,抗拉强度14.92 MPa,断裂伸长率64.75%,透湿系数为2.19×10?12 g·m/m2·s·Pa,透光率87.60%,溶解时间97.00 s,透氧系数2.75×10?14 cm3·cm/cm2·s·Pa。     

普鲁兰、甘油共混对结冷胶食用膜性能的影响

研究了普鲁兰、甘油共混对结冷胶食用性膜的机械性能、水蒸汽透过率、阻氧性和吸水率的影响。结果表明,普鲁兰的添加,提高了结冷胶食用膜的延展性、水蒸汽透过率和阻氧性,但降低了结冷胶食用膜的抗拉强度和吸水率;甘油增加了膜的延展性和水蒸汽透过率,但降低了膜的阻氧性。