壳聚糖/微晶甾醇可食性复合膜的制备、性能及结构表征

以壳聚糖为成膜基质,添加具有抗氧化和抑菌作用的植物甾醇,采用流延法制备壳聚糖/微晶甾醇可食性复合膜,旨在赋予壳聚糖膜抗氧化活性及提高其抑菌性。当甾醇添加量分别为壳聚糖质量的0%~12%时,随着添加比例的增加,复合膜的拉伸强度和断裂伸长率逐渐下降,溶解度和溶胀度逐渐增加,水蒸气透过系数显著降低,对超氧阴离子自由基(O_2~-·)及羟自由基(·OH)的清除率显著提高,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌性能明显增强;采用红外光谱、扫描电子显微镜、X射线衍射和热重分析表征了复合膜的相容性。结果表明:甾醇添加量为9%的壳聚糖/微晶甾醇可食性复合膜各项性能指标良好,且壳聚糖与甾醇分子之间形成了分子间氢键,有较强的相互作用,整个共混体系的相容性良好。     

不同酚羟基数目羟基苯甲酸的复合对壳聚糖膜性能的影响

该研究以天然高分子材料壳聚糖为基体，分别添加水杨酸（Salicylic Acid，SA）、原儿茶酸（Protocatechuic Acid，PA）、龙胆酸（Gentisic Acid，GTA）、没食子酸（Gallic Acid，GA）四种不同酚羟基数目的羟基苯甲酸，采用溶剂浇铸法制备成膜。考察了不同酚羟基数目的羟基苯甲酸与壳聚糖共混后复合膜液的流变学特性，使用热重分析（TG）、红外光谱（FT-IR）以及扫描电镜（SEM）对复合膜的结构性能进行表征，并测定了复合膜的机械性能、阻隔性能、总酚释放量和抗氧化性能。结果表明，羟基苯甲酸中酚羟基数目越多，与壳聚糖之间的交互作用越强，使共混膜液中产生高度紧密的网络结构，有利于形成均匀稳定的复合膜。同时具有三个酚羟基的没食子酸与壳聚糖共混成膜后，其紫外阻隔能力良好、水蒸气透过率为1.5010-9 g/(m•h•Pa)、拉伸强度为23.22 MPa、DPPH自由基清除率为71.85%，综合性能表现最佳。以上研究表明，羟基苯甲酸-壳聚糖复合膜的性能受羟基苯甲酸酚羟基数目的影响，酚羟基数目越多，复合膜的综合性能越好。     

可食性MC膜的研制——壳聚糖对膜性能的影响

研究壳聚糖在可食性 MC膜中的成膜性及对复合膜性能的影响 ,试验表明 ,壳聚糖本身有良好的成膜性 ,随着其用量增加 ,复合膜的耐折度及阻湿性有明显的改善     

北五味子提取物/壳聚糖复合膜的制备及其在肉丸贮藏中的应用

目的 改善纯壳聚糖可食用膜存在的溶胀度高、抗氧化活性不足等缺陷, 使用共混改性的方式提升膜的性能。方法 以壳聚糖为成膜基质, 甘油为增塑剂, 添加北五味子提取物, 采用流延法制备可食用复合膜。研究北五味子提取物的添加量对复合膜的结构特征、物理性能、抗氧化和抑菌活性的影响, 通过傅里叶红外光谱、X-射线衍射、扫描电镜等对复合膜的性能进行表征, 并对经涂膜处理的肉丸进行贮藏实验。结果 北五味子提取物与壳聚糖混合后能保留原有结构, 复合膜的抗氧化活性、阻湿性、阻光性与机械性能得到明显提升。与对照组相比, 在最优添加量时, 复合膜的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除活性明显提高, 在50%乙醇溶剂中表现最好; 水蒸气透过系数降低了60.20%; 不透明度与北五味子提取物添加量呈正相关; 拉伸强度由7.38 MPa提升至9.92 MPa。将复合膜应用在肉丸贮藏中, 经涂膜处理的肉丸挥发性盐基氮值和菌落总数皆低于对照组, 表现出较好的微生物抑制作用, 肉丸保质期最长可达15 d。结论 北五味子提取物的添加改善了复合膜的性能, 抑菌效果得到提升, 本研究可为壳聚糖基膜的制备及其在肉制品上的应用提供一定数据参考。     

啤酒花浸膏对壳聚糖/聚乙烯双层膜的性能影响及释放行为

为抑制食品中有害微生物的生长繁殖,同时延缓食品品质变化、延长食品货架期,对储存食品进行适当包装尤为重要。本实验制备了含有啤酒花浸膏的壳聚糖/聚乙烯（polyethylene,PE）双层抑菌膜,研究了啤酒花浸膏添加量对抑菌膜表面结构、物理性能和抑菌活性的影响,以及在不同温度（4、25、35 ℃）和不同食品模拟体系（体积分数10%、50%、95%乙醇）中的释放行为。结果表明：啤酒花浸膏的加入使双层抑菌膜的耐水性增强,且对紫外光具有更高的屏障活性,同时赋予薄膜良好的抗氧化及抑菌活性,且含0.2 g/100 mL啤酒花浸膏的双层抑菌膜性能最佳。在相同条件下,啤酒花浸膏添加量越高,释放率也越高,且释放量随着温度和食品模拟液中乙醇体积分数的升高而增加,表明含啤酒花浸膏的壳聚糖/PE双层膜抑菌膜可用于高脂类食品的包装。因此,含有啤酒花浸膏的壳聚糖/PE双层抑菌膜既可弥补可食性单层膜阻水性差的不足,又能赋予聚乙烯包装膜所不具备的抑菌功能。     

紫薯花青素与淀粉/PVA复合膜的制备与表征

本研究以紫薯淀粉/聚乙烯醇(PVA)复配作为成膜基质,并添加紫薯花青素提取物(PSPE)制备可用于牛奶新鲜度检测的智能复合包装膜。通过对复合膜机械、光谱和显色等方面性能的研究,研究表明PSPE的加入使复合膜的机械性能提高,浓度为24%时,复合膜的断裂伸长率最大,为87.73%,抗拉强度和厚度适中;复合膜的紫外-可见光谱(UV-Vis)与色素溶液的光谱变化规律一致,表明PSPE与成膜基质相容性好,生理活性高;傅里叶红外光谱(FT-IR)表明PSPE的羟基基团与成膜基质中的羟基基团形成分子间氢键相互作用,而化学组分未受影响。将复合膜应用于牛奶新鲜度检测,新鲜牛奶中复合膜呈现淡紫色,随着时间的推移牛奶逐渐变质,pH下降,复合膜颜色变红变浅。因此,PSPE复合膜可以实现牛奶腐败的智能指示,研究可为牛奶新鲜度智能指示膜的开发提供参考。     

聚乙烯醇基涂膜材料纳米SiO2改性对其成膜包装效能特性的影响

采用纳米SiO2对聚乙烯醇(PVA)基复合涂膜包装材料进行改性,通过测定PVA基纳米复合涂膜材料的成膜透湿率、吸水率、透光率、透气性以及抑菌效果,研究纳米SiO2对其成膜包装效能特性的影响。结果表明:纳米SiO2改性PVA基复合膜的透湿率(18.78g/(m2.d))比未改性PVA基复合膜(27.39g/(m2.d))降低31.43%,吸水率(1.40%)降低了35.34%,透O2率(0.055g/(m2.d)和透CO2率(0.174g/(m2.d))分别降低了17.91%和18.31%,且复合膜的抑菌性能也得到提高。纳米SiO2改性可显著提高PVA基纳复合涂膜材料的阻隔性,尤其是阻湿阻水性等成膜包装效能特性,改善其食品保鲜包装的应用效果。     

中草药黄连与壳聚糖可食性膜的研究

以壳聚糖为成膜基质,甘油为增塑剂,添加适量的柠檬酸、CaCl2和中草药黄连,制备可食性复合膜。结果表明,中草药黄连成分的添加,可使壳聚糖可食性膜的机械性能增加显著,使复合膜的抗拉强度升高,断裂伸长率下降,透湿性、膜的明度值逐渐下降。     

多糖类物质对谷朊粉蛋白膜性能的影响

研究了多糖类物质对谷朊粉蛋白膜及其脂类复合膜性能的影响。结论表明,添加多糖类物质能提高谷朊粉蛋白膜的透光率、阻水性、机械性和阻氧性,多糖物质的适宜添加量为0.03 g/g WG～0.05g/g WG。果胶和壳聚糖对谷朊粉蛋白膜性能的影响较大。添加果胶可使膜的水蒸气透过率下降12.75%,阻氧性、抗拉强度和断裂伸长率分别提高18.54%,20.31%和30.63%;卡拉胶与谷朊粉交联程度相对较小,膜的性能提高不显著。添加多糖类物质对谷朊粉—脂类复合膜的改性与其对谷朊粉蛋白膜具有相似的变化趋势,添加果胶改善了WG-脂类复合膜的机械性能和阻氧性,阻水性虽比WG-脂类复合膜有所提高,但也远低于谷朊粉单基膜。谷朊粉—多糖复合膜的红外光谱分析结果表明果胶与谷朊粉分子结合良好,分子间的氢键作用加强,复合膜的性能得到提高。     

壳聚糖复合膜在果蔬保鲜中的应用

壳聚糖具有良好的生物相容性、可生物降解性、安全性、成膜性、抗菌性等,常用于果蔬保鲜。但由于机械性能和生物活性不足,为了增强其理化性能和生物活性,常添加生物聚合物、抗菌剂、抗氧化剂等功能成分以提高膜综合性能。综述了壳聚糖膜和壳聚糖/多糖、壳聚糖/蛋白质、壳聚糖/脂质、壳聚糖/抗菌剂、壳聚糖/抗氧化剂等壳聚糖基复合膜在果蔬保鲜中的应用进展,从壳聚糖的诱导活性、成膜特性和抗菌活性三个方面总结了壳聚糖膜的保鲜机理,分析了壳聚糖基复合膜目前在果蔬保鲜实际应用中存在的问题,并对未来发展方向进行了展望,以期为开发安全、高效、绿色、经济的壳聚糖基果蔬保鲜膜提供一定的理论指导。     

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。     

纳米纤维素的制备及其在食品包装材料中应用的研究进展

纳米纤维素作为包装材料的填充成分,可以提高材料的力学性能和阻隔性能,并可改善复合材料的热学性能及降解性能。本文简要介绍了纤维素及纳米纤维素,重点阐述了纳米纤维素的制备方法（化学法、生物法和物理机械法等）及其在食品包装材料中的应用（保鲜及抗菌包装材料、活性包装材料和高阻隔包装材料等）。最后,对纳米纤维素在食品包装材料领域的研究发展方向进行了展望,以期为食品包装材料的发展提供理论支持。     

壳聚糖改性及其在肉制品保藏中的应用

壳聚糖是一种天然碱性多糖,其来源非常广泛,且具有绿色、可再生、可生物降解等优点。由于壳聚糖具有良好的广谱抑菌性和抗氧化性能,故被广泛地用作食品保鲜剂,特别是在肉制品保藏中。然而,由于壳聚糖分子链上分布众多氨基和羟基,易形成分子间氢键,因而壳聚糖结晶性较高、水溶性低,力学性能差,防腐及抗氧化活性不理想,从而限制其应用。因此,实际应用中常对其进行适度改性,提高其功能性质及应用范围。综述常用的壳聚糖改性方法,及其在传统肉制品、冷鲜肉制品及水产品中应用,并对其应用前景进行展望。     

生物基聚丁内酰胺肠衣膜的性能分析

目的：以可降解生物基聚丁内酰胺（polybutyrolactam,PA4）为主体,采用流延法制备PA4肠衣膜,开发一种具备抗菌活性的可降解肠衣包装材料。方法：测定PA4肠衣膜的力学性能、阻水性能、阻氧性能、热收缩率、耐撕裂性能、总迁移量、抗菌性能和对猪肉香肠的保鲜性,并与市售尼龙复合肠衣、市售胶原蛋白肠衣进行比较。结果：PA4肠衣膜的拉伸强度为84.42 MPa,断裂伸长率为73.34%;氧气透过系数为2.448×10－16 cm3·cm/（cm2·s·Pa）,具有强阻氧性;此外,因含有抗菌活性成分——壳聚糖,PA4肠衣膜抗菌性能为3.13（lg（CFU/cm2））,抗菌性能良好,在4 ℃贮藏条件下,PA4肠衣膜包装的猪肉香肠贮存期为28 d。结论：PA4肠衣膜的综合性能与市售尼龙复合肠衣接近,明显优于市售胶原蛋白肠衣,可应用于低温肉制品包装,在肉类包装领域具有较好的应用前景。     

蛋壳膜酶解肽对大豆蛋白包装膜抑菌、抗氧化性能的影响

蛋白膜具有良好的机械性能,是一种环境友好的可食性包装材料,但其抑菌、抗氧化性能等包装活性较差,限制其在某些易腐食品包装领域的广泛应用.本研究以大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)为成膜基质,加入不同添加量的蛋壳膜(eggshell membrane,ESM)酶解肽制备复合膜,以机械性能、阻隔性...     

茶多酚/还原石墨烯纳米复合物增强羧甲基壳聚糖薄膜性能的研究

目的 探究茶多酚还原氧化石墨烯(graphene oxide, GO)的能力, 进一步利用茶多酚/还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide, RGO)改善羧甲基壳聚糖薄膜的综合性能。方法 首先利用茶多酚的还原性制备出茶多酚/RGO, 通过X射线衍射仪(X-ray diffractometry, XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer, FT-IR)表征验证。进一步以羧甲基壳聚糖为基材, 甘油为塑化剂, 通过流延法制备出一系列不同茶多酚/RGO含量的复合薄膜, 测试其力学性能、阻隔性能、光学性能及热稳定性等, 分析不同配比对复合薄膜性能的影响。结果 茶多酚和GO的质量比为2:1时, GO被还原的效果较好; 与纯羧甲基壳聚糖膜相比, 当茶多酚/RGO含量为2.0%时, 复合膜的拉伸强度提高了96.9%; 当茶多酚/RGO含量为1.0%时, 水蒸气透过率最低, 为7.0×10?13 [g·cm/(cm2·s·Pa)]; 随着茶多酚/RGO的添加, 复合薄膜能够阻挡50%以上的310 nm以下的紫外光透过, 表现出具有良好的抗紫外性。结论 茶多酚/石墨烯纳米复合物作为增强剂, 可以有效地改善羧甲基壳聚糖薄膜的综合性能, 为进一步拓展其在食品包装领域的应用提供了新的思路。     

Preparation and characterization of pullulan–chitosan and pullulan–carboxymethyl chitosan blended films

The characteristics of pullulan–chitosan and pullulan–carboxymethyl chitosan (CMCH) blended films were investigated. The viscosity of the film-forming solutions, mechanical properties, barrier properties (water and oxygen), water solubility, and color are reported. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and X-ray diffraction (XRD) measurements were used to study the interactions and compatibility between the polysaccharides. The addition of the chitosan or CMCH to pullulan effectively modified the mechanical and oxygen barrier property of the film. The improvements in the film properties have been related to strong interactions between chitosan/CMCH and pullulan polymers, which were observed with FTIR spectroscopy. The ratio of pullulan and chitosan to achieve films with optimum mechanical properties, oxygen and water barrier properties was identified to be 1:1. Increased concentrations of chitosan lead to the formation of inter-molecular hydrogen bonds rather than the intra-molecular hydrogen bonds which were suggested from XRD measurements.     

Preparation of a bilayer edible film incorporated with lysozyme and its effect on fish spoilage bacteria

An edible bilayer film incorporated with lysozyme based on chitosan and sodium alginate was prepared via the layer-by-layer method. The film was characterized and its effects against the fish spoilage bacteria Pseudomonas fluorescens and Shewanella putrefaciens were investigated and compared to the monolayer films. The results suggest that electrostatic interactions such as hydrogen bonds occurred between the two layers of the bilayer film. Compared with monolayer films, the mechanical and gas barrier properties of the bilayer film were improved and higher inhibitory activity against both bacteria was exhibited. After treatment with the bilayer film, scanning electron microscopy revealed the serious damage to the bacterial cell surface, and cell membrane permeability and nucleic acid leakage increased. The bilayer film also affected the activity of alkaline phosphatase and adenosine triphosphatase. SDS-PAGE of bacterial total protein revealed that the protein concentration n decreased, which may be due to the leakage of proteins from the damaged bacterial cell. All the results indicate that the bilayer film possesses good physicochemical properties and can destroy the bacterial cell membrane. Such superior antibacterial properties against fish spoilage bacteria indicate a good potential application of bilayer films in fish preservation.     

超临界溶液浸渍法制备丁香酚-壳聚糖食品活性包装膜

采用超临界溶液浸渍（supercritical solution impregnation,SSI）技术将丁香酚（eugenol,EG）负载于壳聚糖膜（chitosan film,CSF）中,制备用于食品活性包装的抑菌材料,分析SSI过程参数对丁香酚负载量的影响,并对EG-CSF的形貌、吸水量、水蒸气透过率和抑菌性能进行了考察。结果表明,EG-CSF的负载量随着浸渍压力的升高而增大,随着泄压速度的升高而降低,在压力20 MPa、泄压速率1 MPa/min时负载量达到最大,为6.02%。壳聚糖膜经SSI过程负载丁香酚后,吸水率和水蒸气透过率均下降。EG-CSF对金黄色葡萄球菌、绿脓假单胞菌、大肠杆菌均有较好的抑制作用,在食品活性包装领域具有应用潜力。     

Physicochemical,Microstructural, and Antibacterial Properties of β‐Chitosan and Kudzu Starch Composite Films

Abstract: This study investigated physicochemical, microstructural, and antibacterial properties of β‐chitosan–kudzu starch composite films with addition of 0%, 20%, 60%, or 100% kudzu starch (w starch/w chitosan) in 1% chitosan solution. Molecular interactions between chitosan and kudzu starch and the crystal structure of the films were also determined. Adding 60% kudzu starch reduced water vapor permeability and solubility of pure β‐chitosan film by about 15% and 20%, respectively, whereas mechanical strength and flexibility of the film were increased about 50% and 25%, respectively. Micrograph showed that β‐chitosan film was totally amorphous, and the composite films generally became rougher with more starch added. Fourier transform infrared and X‐ray diffraction spectra showed that the 2 film‐forming components were compatible with each other. Pure β‐chitosan film resulted in 9.5 and 11.5 log CFU/mL reduction in Escherichia coli and Listeria innocua based on plate count method, respectively. Addition of kudzu starch reduced the antibacterial activity of film, but still achieved 8.3 and 10.3 log CFU/mL reduction in E. coli and L. innocua, respectively when kudzu starch to chitosan weight ratio was 1:1. Reduced antibacterial activity might attribute to the interaction of amino groups in β‐chitosan with the hydroxyl groups in kudzu starch. This study demonstrated that kudzu starch effectively improved water barrier of β‐chitosan film, and the composite films retained strong antibacterial ability. Practical Application: One percent of β‐chitosan containing 60% kudzu starch (w/w chitosan) composite films possessed better mechanical and water barrier properties than pure β‐chitosan films, and showed strong antibacterial activity against both Gram‐positive and Gram‐negative bacteria. The films may be used as wraps or coatings to prolong the shelf life of different foods or other similar applications.