纳米TiO2与SiO2改性PVA基复合涂膜研究

为有效提高聚乙烯醇(PVA)的成膜阻湿与抑菌性能,在PVA基膜材料中添加纳米Si O2、Ti O2及TAIC(异氰脲酸三烯丙酯),利用响应曲面实验方法研究纳米Si O2、Ti O2对PVA基涂膜包装材料成膜透湿性能的影响及交互作用。结果表明:纳米Si O2、Ti O2与TAIC对成膜透湿率有显著的交互作用,随TAIC添加量的增加,涂膜材料成膜阻湿抑菌性能随着纳米Si O2和纳米Ti O2比例的适当增大而提高。回归优化的最优组,纳米Si O2添加量0.04g/100m L,纳米Ti O2添加量0.05g/100m L,TAIC添加量2.42g/100m L时透湿率最低,成膜透湿率比对照降低48.09%(p<0.05),在光催化条件下,抑菌性能比对照提高62.39%。     

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。     

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。     

改性纳米TiO2-大豆分离蛋白抑菌保鲜膜的制备及其性能

选取表面改性的纳米TiO2制备大豆分离蛋白（soy protein isolate,SPI）膜,以复合膜的抗拉强度、断裂伸长率、水蒸气透过率、透光性、透氧性、透二氧化碳性为评价指标,通过单因素试验和正交试验优化制膜最佳工艺。结果表明,复合膜的最佳成膜工艺条件为SPI添加量4.5?g/100?mL、改性TiO2添加量2.0?g/100?mL、甘油添加量1.5?g/100?mL,其接触角为115.3°。傅里叶变换红外光谱仪实验结果表明,改性纳米TiO2-SPI复合膜与纳米TiO2-SPI复合膜、普通SPI膜在4 000～600 cm－1波数范围内呈现出相似的红外光谱,且由扫描电子显微镜以及原子力显微镜扫描结果可以看出,与纳米TiO2-SPI复合膜及普通SPI膜相比,改性纳米TiO2-SPI复合膜表面更为致密平整,表面性能表现更佳,改性纳米TiO2-SPI复合膜的结构性质要优于纳米TiO2-SPI复合膜及普通SPI膜。当改性TiO2添加量为2?g/100?mL、365?nm波长紫外灯照射6?h时,复合膜对大肠杆菌和李斯特菌的抑菌性能最强,抑菌率达到91.14%和92.81%。改性纳米TiO2-SPI复合膜具有一定的机械性能和良好的抑菌性能,在食品包装应用方面具有巨大潜力。     

玉米醇溶蛋白/纳米TiO_2抗菌复合膜的制备及性质研究

以玉米醇溶蛋白(Zein)为成膜材料,添加甘油和纳米TiO_2制备抗菌复合膜。以断裂伸长率为考察指标,通过单因素和正交试验优化成膜工艺,并对其功能特性及结构进行表征。结果表明,Zein添加量15%、甘油添加量15%、干燥温度65 ℃为Zein/纳米TiO_2复合膜的最佳成膜工艺。FTIR和XRD分析表明,纳米TiO_2的添加使Zein/纳米TiO_2复合膜二级结构中的β-转角和β-折叠向α-螺旋和无规则卷曲结构转变,晶体结构整体趋于有序性排列。此外,抗菌试验和土壤降解试验表明,复合膜具有一定的抑菌性及土壤降解能力。     

柠檬醛/纳米SiO_2交联改性PVA复合材料阻水性能和结构研究

本研究采用柠檬醛和纳米SiO_2交联改性聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)膜材料,以提高PVA膜材料的阻水性,并对改性膜材料的结构进行表征。结果表明,柠檬醛和纳米SiO_2能显著(P0.05)降低PVA膜材料的成膜溶胀率及水蒸气透过率,当柠檬醛和纳米SiO_2的添加量分别为3.93 mL/100 mL、0.62 g/100 mL时,PVA膜材料水蒸气透过率最低,为(768.73±20.51) g/(m~2·d)。采用水接触角、扫描电镜、红外光谱和X射线衍射等对膜的结构进行表征,结果表明,在上述添加条件下,柠檬醛和纳米SiO_2通过化学交联法可以均匀的填充在PVA膜材料中,降低其水接触角并改变其结构和结晶性能,从而显著提高复合膜材料的阻水性能。     

纳米TiO_2抗菌复合膜的制备及其在枇杷保鲜中的应用

为制备出综合性能较好的抗菌绿色包装材料用于枇杷保鲜。以明胶、羧甲基纤维素钠为成膜基材,添加具有抗菌活性的纳米TiO_2对复合膜进行改性处理,研究纳米TiO_2添加量对复合膜机械性能、阻隔性能和抑菌性能等方面的影响。通过膜的性能测试,确定最佳的纳米TiO_2添加量并将其应用于枇杷保鲜。研究表明:纳米TiO_2添加量为2%时,复合膜的机械性能、成膜特性及抗菌活性相对最好。该处理组枇杷的呼吸强度、失重率,木质化含量显著低于对照组(P0.05)。冷藏至35 d时,处理组枇杷的菌落总数、腐烂率及MAD含量显著低于对照组(P0.05)。该研究可为纳米TiO_2抗菌复合膜的制备及枇杷保鲜提供新参考。     

Fe~(3+)掺杂纳米TiO_2改性水性聚氨酯的制备及性能研究

以过氧钛酸水溶液为前驱体,在100℃下回流4 h,制备了透明的Fe~(3+)掺杂纳米二氧化钛(TiO_2)溶胶,可见光下的催化性能测试表明Fe~(3+)的最佳掺杂浓度为0.1%。将该掺杂浓度的纳米TiO_2溶胶与水性聚氨酯乳液通过简单共混制备了Fe3+掺杂纳米TiO_2改性水性聚氨酯复合膜。采用SEM、UV-Vis、TG等测试方法对复合膜进行表征,结果表明,纳米粒子均匀分散于复合膜中,并赋予了水性聚氨酯良好的紫外吸收能力。机械性能测试表明复合膜的抗张强度得到明显提高,并且在添加量为1%时达到最强(43 MPa),相对增强了13%。可见光下复合膜对亚甲基蓝(MB)的去除实验表明,Fe~(3+)掺杂纳米TiO_2的添加使得水性聚氨酯膜具有光催化自清洁能力。     

甜菜羧甲基纤维素与聚乙烯醇复合膜阻隔特性影响因素的研究

甜菜纤维改性后的羧甲基纤维素(CMC)和聚乙烯醇(PVA)以不同配比制备复合包装膜.实验结果表明:CMC溶液在成膜液中占30%,氨水添加量为0.75%,成膜液浓度为5%,戊二醛用量为6%时,制备的复合膜有良好的阻氧性及透湿性.     

纳米SiO_2及蜂蜡改性聚偏二氯乙烯基膜材料的制备及性能研究

为了提高聚偏二氯乙烯(PVDC)的成膜阻水性能及其成膜机械性能,以十二烷基硫酸钠(SDS)修饰纳米Si O_2并结合蜂蜡改性PVDC材料。结果表明,当Si O_2/SDS配比为0.81时,纳米Si O_2水溶液具有最好的稳定性,并且当纳米Si O_2添加量为0.12 g/100 m L、蜂蜡添加量为0.45 g/100 m L时,对PVDC有最好的改性效果,具体表现为:改性后的PVDC乳液粘度及成膜透光率显著(p0.05)降低,并且成膜机械性能显著(p0.05)增加;扫面电镜结果显示,通过改性的PVDC成膜后分子空隙明显减少,成膜阻隔性明显增加。因此,纳米Si O_2及蜂蜡改性PVDC可以提高其成膜机械性能、阻隔性,以便更好地应用于食品涂膜保鲜中。     

发酵方式对山药泡菜理化特性及微生物变化的影响

对比研究山药自然发酵、混料自然发酵、山药接种发酵、混料接种发酵等4 种发酵方式对山药泡菜理化指标和微生物数量动态变化的影响,并对其感官品质进行评价。结果显示：接种发酵泡菜与自然发酵泡菜的发酵周期分别为11 d和14 d;与自然发酵泡菜相比,接种发酵山药泡菜的pH值下降快、总酸含量高、亚硝酸盐含量低,乳酸菌数量多、菌落总数和大肠菌群数少,但其脆度与感官评分偏低;混料发酵山药泡菜口味纯正、品质优良,pH值为3,总酸含量为8.01 mg/kg。其中混料自然发酵亚硝酸盐含量1.4 mg/kg、乳酸菌数7.33（lg（CFU/mL））、菌落总数3.2（lg（CFU/mL））、大肠菌群数15 MPN/100 g、脆度2 975.00 g、感官评分89.10;混料接种发酵产品的亚硝酸盐含量1.2 mg/kg、乳酸菌数9.04（lg（CFU/mL））、菌落总数2.1 （lg（CFU/mL））、大肠菌群数6 MPN/100 g、脆度2 765.00 g、感官评分86.26。     

基于石墨烯/离子液体构建免疫传感器快速测定食品中黄曲霉毒素B1

采用壳聚糖、石墨烯和1-丁基-3-甲基咪唑基四氟硼酸盐复合膜修饰玻碳电极,包埋固定黄曲霉毒素B1（aflatoxin B1,AFB1）抗体,构建了一种免疫传感器,用于快速测定食品中的AFB1。在pH值为7.0含1 mmol/LK3[Fe(CN)6]和0.1 mmol/L KCl的磷酸盐缓冲溶液中,基于AFB1抗体与抗原之间的特异性免疫反应,以K3[Fe(CN)6]为探针,运用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究免疫反应对传感器响应电流的影响。在优化实验条件下,免疫传感器峰电流的降低值随溶液中AFB1质量浓度对数的增大而增大,且二者在0.1～8.1 ng/mL范围内呈线性关系,其检出限为0.04 ng/mL（RSN=3）。该免疫传感器的稳定性和重复性较好,利用该法对花生和玉米油样品中AFB1进行检测,回收率为94.73%～104.41%,检测结果与高效液相色谱法基本一致,用于食品中AFB1的快速检测是可行的。     

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）%。     

壳聚糖-乳清分离蛋白复合膜的制备、形态结构及理化性质

以壳聚糖（chitosan,CTS）和乳清分离蛋白（whey protein isolate, WPI）为成膜基质,制备壳聚糖-乳清分离蛋白复合膜（chitosan/whey protein isolate composite film,CWF）,并分析CWF的理化性质。通过测定CWF的拉伸强度、断裂延伸率、水蒸气透过率、透明度,优化CWF的成膜条件为CTS脱乙酰度90%、分子质量300 kD,成膜液pH 3,甘油添加量1.5%,WPI添加量0.5%。CWF的机械性能和剥离性比CTS膜显著改善,WVP和透明度有良好的改善。扫描电镜分析显示CWF的横截面更规则、均匀,且外观为均匀半透明膜。傅里叶红外光谱扫描结果显示CTS、WPI制备CWF时在其分子之间形成了强烈的相互作用,二者有良好的相容性。     

聚乙烯醇/凹凸棒石复合材料的制备与性能评价

采用溶液共混法制备聚乙烯醇/凹凸棒石复合材料,探讨凹凸棒石用量和戊二醛用量对复合材料性能的影响。通过傅里叶变换红外光谱（Fourier transform-infrared spectra,FT-IR）、扫描电子显微镜（scanning electronmicroscopy,SEM）及力学性能测试等对聚乙烯醇/凹凸棒石复合材料进行了分析和表征。力学性能实验结果表明：聚乙烯醇与凹凸棒石共混明显改善了复合材料的力学性能,当凹凸棒石用量为聚乙烯醇用量的1.6%（质量分数,下同）、戊二醛用量为聚乙烯醇用量的4%时,制备的聚乙烯醇/凹凸棒石复合材料力学性能较好,拉伸强度为22.97 MPa,断裂伸长率为199.17%。FT-IR和SEM分析结果表明：复合材料中聚乙烯醇和凹凸棒石之间存在强烈的相互作用和良好的相容性。复合材料的热稳定性高于聚乙烯醇膜。     

壳聚糖-肉桂醛复合抗菌降解膜的制备及性能

为改善壳聚糖膜的抗菌效果,将肉桂醛添加到壳聚糖基膜中制成壳聚糖-肉桂醛复合膜,研究肉桂醛体积分数对复合膜的物理性质、力学性能、水蒸气透过系数、官能团结构、结晶程度、微观结构以及抗菌性能的影响。结果表明：随着肉桂醛体积分数的增加,复合膜的色差、水蒸气透过系数和断裂伸长率减小,膜的厚度显著增加;当肉桂醛体积分数为2%时,膜的抗拉强度最大,为（15.77±1.13）MPa;根据傅里叶变换红外光谱分析,壳聚糖与肉桂醛有较好的相容性;肉桂醛体积分数的增加会导致膜表面结晶程度、裂纹、粗糙程度增加;复合膜的抑菌性能也随着肉桂醛体积分数的增大而显著增大。该研究可为壳聚糖-肉桂醛复合降解膜的应用提供理论依据。     

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）%。     

响应面法优化豆乳链球菌增殖培养基

针对优良酸豆乳发酵菌株豆乳链球菌（Streptococcus sojalactis）SY1.1增殖培养基进行优化,研究碳氮源对豆乳链球菌生长的影响,并采用响应面法优化豆乳链球菌SY1.1的增殖培养基配方。结果表明：以AST为基础培养基,优选大豆蛋白胨和蔗糖为最适氮源和碳源,质量比为1∶2,采用Plackett-Burman设计对11 种促乳酸菌生长因子进行评价,利用中心旋转组合设计和响应面分析确定增殖培养基的配方为：蔗糖10 g/L、大豆蛋白胨20 g/L、磷酸氢二钾2 g/L、番茄汁85.8 mL/L、胡萝卜汁109 mL/L、玉米浆6 g/L,pH 6.8。SY1.1以接种量2%,在37 ℃培养12 h时,活菌数可达（8.9±0.2）×108 CFU/mL,较初始豆浆培养基的活菌数（1.03×108 CFU/mL）提高了7.64 倍。     

基于聚乙烯醇-溶菌酶复合抗菌涂膜剂的鸡蛋保鲜研究

研究聚乙烯醇-溶菌酶复合涂膜剂对鸡蛋的保鲜效果,以水蒸气透过率,保水性作为成膜指标对聚乙烯醇(PVA)的含量进行优化,选出9 g/100 mL的PVA分别与0.03、0.06、0.09、0.12 g/100 mL的溶菌酶进行复配。通过测定涂膜处理和未涂膜对照组的鸡蛋在常温下储藏过程中失重率、哈夫单位、蛋黄指数、pH、挥发性盐基氮、微生物等指标,筛选出保鲜效果最好的聚乙烯醇与溶菌酶复配比例。结果表明:0.03 g/100 mL溶菌酶与9 g/100 mL聚乙烯醇的比例进行复配,对鸡蛋的保鲜效果比其他浓度比例的涂膜剂效果更好,涂膜后的鸡蛋储藏45 d后的蛋黄指数为0.26,比未涂膜组高56.1%;失重率最低,为5.61%,比未涂膜的低98.9%;哈夫单位为68,比未涂膜的高25%;pH为9.02,比未涂膜的低5%;挥发性盐基氮为4.98 mg/100 g,比未涂膜低86%。说明聚乙烯醇-溶菌酶复合涂膜剂不仅抑菌性强,而且成膜性好,安全环保,鸡蛋在常温下储藏可维持较高水平的新鲜度。