肉桂醛浓度对浓缩乳清蛋白/壳聚糖复合膜性能的影响

为了研究新型高性能抗菌包装材料,本文将肉桂醛添加到浓缩乳清蛋白/壳聚糖复合膜中制成抗菌复合膜,采用FT-IR对复合膜的微观结构进行表征,研究了肉桂醛浓度对复合膜厚度、透光率、机械性能、水蒸气透过系数、氧气透过率等性质的影响,以及其对复合膜抗菌性能的影响。肉桂醛与浓缩乳清蛋白/壳聚糖复合膜有很好的相容性。结果表明:随着肉桂醛浓度的增加,膜的透光率和抗拉强度减小,当肉桂醛浓度为0.3%时,膜的水蒸气透过系数最小,为1.15×10-13 g/(cm·s·Pa),当肉桂醛浓度为0.4%时,膜的厚度和氧气透过率最小,氧气透过率为1.1×10-5 cm3/(m2·d·Pa),当肉桂醛浓度为0.5%时,膜的断裂伸长率最大,为57.5%,膜的抑菌效力随着肉桂醛浓度的增大而显著增大。该研究可为肉桂醛/浓缩乳清蛋白/壳聚糖复合抗菌膜的生产工艺参数的优化提供新的参考。     

添加巴西甜橙油对壳聚糖膜性质的影响

使用浇铸-蒸发-碱浸法制备壳聚糖-巴西甜橙油复合膜,采用红外光谱、X射线衍射对复合膜进行表征,考察巴西甜橙油添加量对膜的厚度、拉伸强度、断裂伸长率、接触角、水蒸气透过系数、总溶解物质量分数、溶胀指数等性质的影响。结果表明：巴西甜橙油占据了壳聚糖骨架中的部分官能团的位置,打乱了壳聚糖骨架的有序性,使膜中壳聚糖乙酸盐的含量增大。巴西甜橙油添加量为2%时,膜的断裂伸长率取得最大值（10.07%）。膜的接触角和总溶解物质量分数随着巴西甜橙油添加量的增加而增大,最大值分别为81.15 °和4.24%。膜的水蒸气透过系数在巴西甜橙油添加量为6%时最小,为313.32 mg•mm/（kPa•h•m2）。壳聚糖-巴西甜橙油（8%）复合膜的溶胀指数最小,为0.49。巴西甜橙油的加入改善了由浇铸-蒸发-碱浸法制备的壳聚糖膜的力学性质和物理性质,研究结果可为壳聚糖-巴西甜橙油复合膜的生产和应用提供技术依据。     

壳聚糖明胶可食用复合膜的制备与抗菌性能研究

以壳聚糖和明胶为复合膜骨架材料,通过加入0.3%(体积比)甘油增塑剂,制备具有显著抗菌性能的可食用复合膜。以较高的抗拉强度、较大的断裂伸长率、较低的水蒸气透过系数为主要性能指标,对成膜骨架材料壳聚糖和明胶的配比进行优化。研究结果表明,当壳聚糖浓度为1.5%、明胶浓度为1.25%时,以6∶4的体积比混合,制备获得机械性能良好(抗拉强度为13.24 MPa,断裂伸长率为112.45%),水蒸气透过系数较低(0.4032 mg·mm·kPa-1·h-1·m-2)的最优化复合膜。通过红外光谱、X射线衍射、扫描电镜等手段对复合膜进行表征。结果表明,与壳聚糖膜和明胶膜相比,复合膜的内部分子之间有较强的氢键和分子间作用力,膜内部致密且水蒸气不易通过,同时复合膜液对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌均具有显著的抑制效果。     

羧甲基纤维素钠纳米抗菌复合膜的制备及其性能研究

以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为基质,添加天然抗菌剂肉桂醛和纳米蒙脱土(MMT),通过溶液流延成膜法制备不同MMT含量的纳米抗菌复合膜,研究纳米MMT含量对复合膜的机械性能、水蒸气透过率、透明度、肉桂醛释放能力及抗菌性的影响。结果表明膜的拉伸强度和断裂伸长率都随着MMT含量的升高而先增加后降低,在MMT含量为4%时,拉伸强度达最大。水蒸气透过率和透明度随MMT含量的增加逐渐降低;并且MMT能有效限制肉桂醛在膜中的扩散和释放,使肉桂醛释放速率变慢,随着存放时间的延长,含MMT的膜保持较高的抗菌性活性,而不含MMT的膜,肉桂醛挥发较多,抗菌性大大降低。结论:纳米蒙脱土能有效控制肉桂醛在羧甲基纤维素钠膜中的释放。     

肉桂醛在壳聚糖复合活性包装膜中的释放及在鲜猪肉冷藏中的应用

本实验研究了肉桂醛（cinamaldehyde,CIN）-壳聚糖（chitosan,CS）复合膜的热稳定性以及膜中肉桂醛 在空气和异辛烷中的释放特性,并研究其应用于4 ℃冷藏条件下对鲜猪肉的保鲜效果。通过气相色谱-质谱联用仪 分别测定4 种含有不同肉桂醛体积分数（0.5%、1.0%、1.5%和2.0%）的复合膜于4、25、40 ℃环境下肉桂醛在密闭 环境以及脂溶性模拟液中的释放行为。以pH值、细菌总数、挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen,TVB-N） 含量和感官评价为指标,在4 ℃冷藏条件下对比空白组、CS组和复合膜（2.0% CIN-CS）组处理的鲜猪肉保鲜效 果。结果表明：肉桂醛的添加提高了壳聚糖膜的热稳定性;肉桂醛体积分数2.0%复合膜中肉桂醛的释放率随时间 的延长和温度的升高而增大（40 ℃平衡时释放率达到59.22%）;随着肉桂醛体积分数的增加,肉桂醛的释放率降 低;肉桂醛在异辛烷中的释放率随复合膜中肉桂醛体积分数的增加而降低,随温度的升高而增加;应用于鲜猪肉保 鲜时,2.0% CIN-CS组肉样的pH值、TVB-N含量和细菌总数显著低于CS组和空白组（P＜0.05）,并且感官特性优 于后两组。2.0% CIN-CS组鲜猪肉在4 ℃条件下可贮藏7 d,相比于空白组延长了3 d。     

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。     

壳聚糖/纳米SiOx复合保鲜膜性能衰减的研究

为了研究壳聚糖/纳米SiOx(CTSS)复合保鲜剂性能的衰减,采用流延法制备研究壳聚糖/纳米SiOx复合膜,并分别放置于4、14、24、34、44℃恒温环境中24 h,测定其pH值、氧气透过系数(OP)、二氧化碳透过系数(CP)和水蒸气透过系数(WVP)以及对青霉、酵母菌的抑菌性;同时,在4℃条件下,用CTSS和CTS分别涂膜处理草莓,并测定草莓腐烂率。结果表明:低温4℃贮藏10 d后,CTSS膜处理的草莓比CTS膜组腐烂指数降低了21.4%;纳米SiOx/壳聚糖复合膜随着放置温度的提高,pH值上升;复合膜OP、CP和WVP增大,44℃比4℃的OP、CP和WVP分别增加了13.02、27.54、25.56 mg/cm2·d;对酵母、青霉的抗菌性能减弱;壳聚糖/纳米SiOx复合膜对气体分子的通透阻力减小,从而导致壳聚糖/纳米SiOx复合保鲜剂性能降低。     

茶多酚对普鲁兰-明胶膜理化及抗氧化、抗菌性能的影响

茶多酚因其优异的抗氧化和抗菌性能,在食品领域被广泛应用。通过制备茶多酚-普鲁兰- 明胶复合生物活性膜,研究茶多酚的质量分数(0%、2%、4%、6%、8%、10%,基于明胶和普鲁兰的总干质量)对膜理化性质及抗氧化、抗菌性能的影响。傅里叶红外光谱和扫描电子显微镜结果表明:茶多酚与普鲁兰多糖和明胶之间存在分子间相互作用,尤其当茶多酚质量分数为6%时,膜结构更加致密。理化实验结果表明:随着茶多酚质量分数的增加,复合膜的抗拉强度和断裂伸长率均先增大后减小,水蒸气透过性先减小后增大,紫外线阻隔性能增强,膜变得更暗黄;而茶多酚的添加没有显著提高复合膜的热性能。此外,复合膜对DPPH自由基的清除率最高达87.44%,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最大抑制率分别为95.73%和85.22%。同时,复合膜能实现茶多酚的缓慢释放。茶多酚-普鲁兰-明胶复合膜的制备旨在为良好生物活性包装膜的开发提供有益参考。     

藻蓝蛋白-壳聚糖复合膜的制备及性能表征

以壳聚糖为基材,将藻蓝蛋白添加到壳聚糖膜中制成复合膜,探讨藻蓝蛋白添加配比对复合膜的理化性质、机械性能、及抑菌性的影响。结果表明:随着藻蓝蛋白添加比例增加(0.5%~1.0%,w/v),复合膜的水蒸气透过性与抗拉强度减小,而不透明度、抑菌活性及断裂伸长率增加。当藻蓝蛋白添加比例为1.0%时,复合膜表面、内部结构更均一致密,具有最大的不透明度(3.927 Abs₆₀₀·mm-1)、断裂伸长率(79.73%)和最低的水蒸气透过系数(1.273×10-10g·m-1·s-1·Pa-1)。1.0%复合膜对大肠杆菌的抑菌圈直径最大,为22.36 mm。该研究可为藻蓝蛋白-壳聚糖复合活性膜的应用提供理论依据。     

Florida橘油-壳聚糖复合膜的制备及表征

使用浇铸-蒸发-碱浸法制备了壳聚糖(CS)膜和Florida橘油(FMO)-壳聚糖复合膜。采用FT-IR、XRD对膜的微观结构进行了表征,分析了FMO添加量对膜的厚度、拉伸强度、断裂伸长率、接触角、水蒸气透过系数、总溶解物含量等性质的影响。结果表明,FMO橘油的成分占据了壳聚糖骨架中的部分官能团的位置,影响着壳聚糖共价键的振动强度;FMO的添加,并增大了膜中壳聚糖乙酸盐的含量,并使膜的拉伸强度降低;FMO添加量为4%时,膜的厚度达到最小值19.80±0.21μm,断裂伸长率达到最大值2.81±0.01%;FMO添加量为10%时,膜的厚度达到最大值26.90±0.22μm。FMO添加量为2%时,膜的水蒸气透过系数达到最小值305.33±3.69 mg·mm/(kPa·h·m2);膜的接触角和总溶解物含量都随FMO添加量的增加而增大,最大值分别为81.80±0.09°和2.96±0.05%。研究结果为FMO-CS复合膜的实际应用提供了理论依据。     

阿魏酸改性胶原蛋白-壳聚糖复合膜工艺优化

以鮰鱼皮胶原蛋白与壳聚糖为原料制备可食用复合膜,用阿魏酸进行改性。通过正交试验考察阿魏酸添加量、热处理温度和热处理时间对复合膜性能的影响,以期降低复合膜的水蒸气透过率和增强复合膜的机械性能。结果表明：阿魏酸添加量、热处理温度、热处理时间对复合膜的性能影响显著。最佳改性条件为：阿魏酸添加量2%、热处理温度70 ℃、热处理时间30 min。在此条件下,得到复合膜拉伸强度（24.72±0.86） MPa、断裂伸长率（102.99±1.58）%、水蒸气透过率（0.25±0.01） （g·mm）/（h·m2·kPa）、溶解度（27.96±0.76）%、透光率（84.1±0.9）%。     

茶多酚改性胶原蛋白-壳聚糖复合膜工艺优化

以鮰鱼皮胶原蛋白与壳聚糖为原料制备可食用复合膜,用茶多酚进行改性。通过正交试验,考察茶多酚添加量、热处理温度和热处理时间对复合膜性能的影响,以期降低复合膜的水蒸气透过率和增强复合膜的机械性能。结果表明：茶多酚添加量、热处理温度、热处理时间对复合膜的性能影响显著。最佳改性条件为：茶多酚添加量2%、热处理温度80 ℃、热处理时间30 min。在此条件下,得到的复合膜拉伸强度为（29.39±0.96） MPa,断裂伸长率为（84.22±0.05）%,水蒸气透过率为（0.20±0.01） （g·mm）/（h·m2·kPa）,溶解度为（32.06±1.23）%,透光率为（82.4±1.10）%。     

胶原蛋白与壳聚糖复合膜的机械性能

以鮰鱼皮胶原蛋白与壳聚糖为原料制备可食用复合膜。通过正交试验考察胶原蛋白与壳聚糖的质量比、增塑剂种类及添加量、热处理温度及时间等工艺参数对可食用复合膜性能的影响。结果表明：胶原蛋白与壳聚糖质量比和热处理温度对拉伸强度影响较大;甘油添加量对复合膜断裂伸长率影响显著,而热处理时间对复合膜断裂伸长率有较小的影响。最佳机械性能复合膜制备工艺为：胶原蛋白与壳聚糖质量比为6∶4,甘油添加量（以总溶质计）20%、热处理温度为70 ℃、热处理时间为30 min。在此条件下,得到的复合膜表面光滑无气泡,拉伸强度为（21.98±0.33）MPa,断裂伸长率为（127.35±3.03）%。     

甘油添加量对兔皮明胶膜性能与结构的影响

以兔皮明胶为原料制备明胶膜,通过测定不同甘油添加量明胶膜的机械性能、水蒸气透过率、亚基组成及结构,明确了甘油添加量对明胶膜性能与结构的影响。结果表明甘油添加量对明胶膜厚度无显著性影响,而水蒸气透过率随甘油添加量的增加呈现上升趋势。力学性能结果表明当甘油添加量达22%（以明胶质量计,m/m）时,明胶膜的抗拉强度和断裂伸长率均显著增加（P＜0.05）。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析显示甘油并没有导致明胶分子的降解和聚集,膜内结构较稳定,并且当甘油添加量为30%时,膜的谱带强度增加,明胶膜有较高的抗拉强度。傅里叶变换红外光谱分析结果表明随甘油添加量增加,酰胺A带吸收峰逐渐向低波数移动（3 446.9～3 398.9 cm－1）,说明甘油分子进入到膜基质,与明胶分子侧链的N-H基团相互反应形成氢键;酰胺Ⅰ带曲线拟合结果表明随甘油添加量的增加,膜内无规卷曲含量逐渐减少,而三螺旋结构含量逐渐增加,说明甘油的添加可促进明胶膜形成更有序的空间结构,进而提升明胶膜的成膜性能和力学性能。     

纳米Fe~(3+)-TiO_2改性聚乙烯醇基紫胶复合涂膜材料工艺优化

以新型纳米Fe3+-TiO2、紫胶、琥珀酸单甘油酯(succinylated monoglycerides,SMG)添加量为影响因素,对乳化紫胶聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)溶液体系改性,以成膜透湿率为指标,通过响应面试验方法优化复合膜制备工艺,并对复合膜抑菌性能进行研究。结果表明:紫胶协同纳米Fe3+-TiO2交联改性PVA能显著降低PVA基膜材料的透湿率(P0.05);复合膜中紫胶添加量与纳米Fe3+-TiO2及SMG添加量对成膜透湿率有显著的交互作用(P0.05);以复合膜透湿率为指标的回归优化结果:纳米Fe3+-TiO2添加量9.18 mg/100 m L、紫胶添加量1.33 g/100 m L、SMG添加量0.92 g/100 m L,此时成膜透湿率为(392.43±8.37)g/(m2·24 h),比PVA单膜降低了60%以上;复合膜在可见光催化反应180 min后,与PVA单膜相比,沙门氏菌和李斯特菌的活菌数量分别降低1.8(lg(CFU/m L))和1.6(lg(CFU/m L)),说明纳米Fe3+-TiO2改性PVA基紫胶复合涂膜材料能赋予其可见光催化靶向抑菌性能。     

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。     

壳聚糖添加量对大豆分离蛋白复合包装材料性能的影响

研究壳聚糖添加量对大豆分离蛋白复合材料机械性能、阻隔性能、颜色和结构的影响,以提高大豆分离蛋白可食性包装材料的性能。结果表明：当壳聚糖与大豆分离蛋白的质量比为1∶1时,复合材料的综合性能最佳,其抗拉强度提高,断裂伸展率、水蒸气透过率和氧气透过率降低,颜色略微发黄。红外光谱分析结果显示提高复合材料的机械性能和阻隔能力的主要原因可能是大豆分离蛋白与壳聚糖之间形成醚键或C－N键。     

超临界流体技术制备肉桂醛/壳聚糖膜抑菌包装材料

采用超临界溶液浸渍技术(SSI)将肉桂醛(CI)负载于壳聚糖膜(CSF)中制备抑菌材料,研究了SSI过程参数对肉桂醛负载量的影响,并对CI-CSF的形貌、水蒸气透过率、不透明度和抑菌性能进行了考察。结果表明,CI-CSF的负载量随着泄压速度的升高而降低,在压力15 MPa、泄压速度1 MPa/min时负载量达到最大为2.44%。CSF经SSI过程负载肉桂醛后,水蒸气透过率由0.96×10-10 g·m-1·s-1·Pa-1增大至2.72×10-10 g·m-1·s-1·Pa-1,不透明度由1.31 mm-1升高至4.59 mm-1。CI-CSF对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌表现出较好的抑制作用,抑菌圈分别达到17.3和16.0 mm,在食品活性包装领域具有应用潜力。     

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。