玉米醇溶蛋白/纳米二氧化钛复合膜的制备及性质

用溶胶-凝胶法水解四异丙氧基钛(TTIP)制备纳米级二氧化钛(TiO2)粒子,利用该纳米TiO2粒子,用涂膜法制备玉米醇溶蛋白/纳米TiO2复合膜,分析膜中TiO2含量对复合膜性质的影响。复合膜中TiO2含量为14%时,复合膜的拉伸强度最大为35.2MPa,断裂伸长率为3.0%,水蒸气透湿率为169.9g/(m2 ·24h);复合膜的光催化实验表明其具有较强的抗菌作用;扫描电子显微镜和原子间力显微镜观察复合膜结构,可以看出TiO2粒子均匀地分布于复合膜中。     

可食包装膜与合成包装膜综合性质的对比研究

研究了几种可食包装膜和合成包装膜的综合性质。结果表明:明胶膜、海藻酸钠复合膜和甲基纤维素复合膜综合性质较好。明胶膜的直角撕裂强度和断裂伸长率高于低密度聚乙烯膜(LDPE膜)和高密度聚乙烯膜(HDPE膜),但其抗拉强度稍低于HDPE膜而高于LDPE膜;海藻酸钠复合膜和甲基纤维素复合膜的抗拉强度高于HDPE膜和LDPE膜,海藻酸钠复合膜的直角撕裂强度和断裂伸长率以及甲基纤维素复合膜的断裂伸长率低于LDPE膜和HDPE膜,但甲基纤维素复合膜的直角撕裂强度却高于LDPE膜和HDPE膜;这3种膜都具有热封性,其热封强度接近HDPE膜,并具较高的阻气、阻油和阻湿性能,可以满足一些食品的包装要求。     

紫外照射下聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯/纳米复合膜的性能和纳米成分的迁移

为探究紫外光（ultraviolet,UV）照射对聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（poly (butyleneadipate-co-terephthalate),PBAT）的影响,本实验研究了PBAT/纳米ZnO和PBAT/纳米TiO2复合膜的性能及纳米成分在UV照射前后向3 g/100 mL乙酸溶液迁移的情况,并通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱、场发射扫描电子显微镜、X射线衍射表征并分析变化原因。结果表明,未经UV照射时,两种纳米颗粒的加入对复合膜阻隔性的影响较小,纳米ZnO使复合膜的拉伸强度下降22.88%～40.99%,断裂伸长率下降至纯PBAT的86.07%～90.98%,最大迁移量为11.82 mg/kg。纳米TiO2的加入对复合膜的拉伸强度影响较小,断裂伸长率下降至纯PBAT的73.48%～87.18%,未检测到其迁出（方法检出限为0.009 mg/kg）。随UV照射时间延长,复合膜的断裂伸长率和拉伸强度均逐渐降低,但相同照射时间下,PBAT/纳米ZnO力学性能的下降程度低于纯PBAT和PBAT/纳米TiO2。在UV照射2 d后,复合膜的透氧系数显著增大（P＜0.05）,透湿系数变化较小;纳米ZnO的最大迁移量为16.66 mg/kg,而仍未检测到纳米TiO2迁出;且复合膜酯键断裂,结晶度降低,表面变得粗糙,产生破裂的孔洞。综上,UV照射破坏了PBAT纳米复合膜的结构,使其性能降低,纳米ZnO可在一定程度上抑制复合膜力学性能的下降,但其迁移量会逐渐增加。     

含五倍子水提物的魔芋葡甘聚糖/乙基纤维素膜理化性和抗菌性研究

以魔芋葡甘聚糖(KGM)和乙基纤维素(EC)为基材,添加五倍子提取物制备可食性抗菌膜。测定了复合膜的拉伸强度、断裂伸长率、水蒸汽透过率及阻氧性,并将其应用于生鲜鱼片保鲜包装,测定了储藏期内鱼肉的p H、挥发性盐基氮(TVB-N)值和菌落总数。结果表明,KGM/EC复合膜拉伸强度随五倍子水提物添加量的增大而显著降低,当五倍子水提物添加量大于15%时,其拉伸强度无显著变化(p0.05)。随着五倍子水提物添加量从0%增加至20%时,复合膜断裂伸长率显著性增加且水蒸汽透过率显著性降低(p0.05),另外,膜的阻氧性显著性提高(p0.05)。采用添加20%五倍子提取物的复合膜(w/w)用于鱼片冷藏包装,鱼片保鲜的主要参考指标(p H、TVB-N值和菌落总数)与未用膜包装组和未添加五倍子复合膜组相比,均有显著性差异(p0.05)。以菌落总数为参考指标,添加20%五倍子含量的复合膜包装的鱼片与未用膜包装鱼片相比,其4℃储藏条件下货架期延长了3 d。魔芋葡甘聚糖-乙基纤维素复合抗菌膜在食品保鲜上具有一定的应用前景。     

纳米ZnO/HDPE复合膜的制备和性能研究

本文通过熔融共混和模压技术制备得到纳米氧化锌/高密度聚乙烯(纳米-ZnO/HDPE)复合膜,并考察了该膜的微观形态、机械性能、结晶性能以及阻隔性.结果发现,复合膜中改性纳米ZnO的含量较低(0.5wt%)时,纳米ZnO在HDPE中具有较好的分散性.随着改性纳米ZnO含量的增加,复合膜的拉伸强度和撕裂强度先增大后减小,ZnO含量为0.5wt%时,综合力学性能最佳.此外,改性纳米ZnO的添加能提高HDPE的结晶度,并能增强复合膜的阻隔性能.     

蜂胶/纳米SiO2复合膜的制备和性能研究

以明胶为基材,添加适量的蜂胶和纳米SiO2制备分散均匀的蜂胶/纳米SiO2复合膜。采用单因素实验分别研究了明胶、蜂胶和纳米SiO2添加量对复合膜拉伸强度、断裂伸长率、透光率、水蒸气透过性、氧气透过性和二氧化碳透过性的影响,对实验结果进行多指标主成分分析。获得膜综合性能优良的组合因素与水平为:明胶添加量2g/100mL,蜂胶添加量1.5g/100mL,纳米SiO2添加量0.03g/100mL。     

几种增塑剂与乳化剂对魔芋葡甘聚糖/乙基纤维素共混膜机械性质的影响

本文研究不同增塑剂或乳化剂的添加对魔芋葡甘聚糖/乙基纤维素复合膜(KE)机械性质的影响及其作用机理。结果表明,随着不同种类的增塑剂(癸二酸二丁酯、环氧大豆油、柠檬酸三乙酯)添加量的增加(5%~35%,w/w),复合膜的拉伸强度表现为先升高后降低(p0.05),而断裂伸长率呈现先降低后回升的趋势。乳化剂的添加(0.1%~0.9%,w/w)对于复合膜的拉伸强度不会产生显著影响,但其含量的增加会导致断裂伸长率先升高后降低(p0.05)。癸二酸二丁酯添加量为20%时复合膜拉伸强度达到最大82.37 MPa。乳化剂司盘80添加量为0.7%时,断裂伸长率达到最大19.78%。基于以上结果,对增塑剂与乳化剂在KE膜上的作用机理进行了猜想并建立了假设模型。     

增塑剂对壳聚糖/纳米蒙脱土复合膜物理性能的影响

研究了增塑剂(甘油、聚乙二醇400、山梨醇)对壳聚糖/纳米蒙脱土复合膜物理性能的影响。结果表明:加入增塑剂对复合膜的性能有显著的影响,可降低膜的拉伸强度和透光率,显著提高膜的断裂伸长率,并增大了膜的水蒸气透过率和吸水率。     

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。     

海藻酸钙/纳米晶纤维素复合膜的制备及性能研究

采用硫酸水解脱脂棉制备纳米晶纤维素,并以浇注法制备海藻酸钙/纳米晶纤维素复合膜。通过对复合膜的机械性能、吸水性能、透湿性能和光学性能进行检测,结果表明,以此法制得的纳米晶纤维素呈棒状,直径20~40nm,长径比约为7。将纳米晶纤维素添加入膜中,复合膜的抗拉强度和断裂伸长率显著增大,而吸水性、透湿性和透光率显著减小。     

亚麻籽胶的成膜性和起泡性

亚麻籽胶的成膜性受其浓度和甘油浓度的影响。随着亚麻籽胶浓度的增加,膜的拉伸强度增加,断裂伸长率降低,透湿性增加,透氧性降低。随着甘油浓度的增加,拉伸强度下降,断裂伸长率上升,透湿性和透氧性均增加。亚麻籽胶具有较好的起泡能力和泡沫稳定性。     

改性壳聚糖复合膜的制备及优化

以壳聚糖为原料经改性制备的巯基化壳聚糖为成膜基质,再添加结冷胶、甘油、氯化钙和纳他霉素,通过流延成膜制备复合膜。以膜的拉伸强度、断裂伸长率、水蒸汽透过率以及透光率为考查指标,对结冷胶、甘油、氯化钙和纳他霉素进行单因素实验,然后通过Plackett-Burman（PB）试验和最陡爬坡试验确定对膜拉伸强度影响显著的因素以及最佳试验范围。最后以拉伸强度为评价指标进行响应面试验,得出二次响应预测模型,优化出了复合膜的最佳配比。结果表明:单一壳聚糖膜拉伸强度为0.928 MPa,但断裂伸长率仅为5.91%;单一巯基化壳聚糖膜拉伸强度仅为0.350 MPa,断裂伸长率为14.47%。当基础膜液中巯基化壳聚糖0.20 g,改性条件为结冷胶0.18 g,甘油1.00 g,氯化钙0.17 g,纳他霉素0.01 g时,复合膜的拉伸强度最大,达到4.986±0.087 MPa;改性壳聚糖复合膜的拉伸强度得到显著提高（P<0.05）。本研究结果为改性壳聚糖复合膜的制备、复合膜综合性能提高以及在食品保鲜领域的应用提供理论支撑。     

改性蒙脱土/PVA/淀粉复合膜的制备及其抗菌性能

采用高温灼烧法制备纳米氧化铜蒙脱土(MMT-CuO),然后用十四烷基二甲基苄基氯化铵(1427)进行蒙脱土的阳离子改性。以聚乙烯醇(PVA)、红薯淀粉为基材,甘油为塑化剂,蒙脱土为抑菌剂和强化剂,制备改性蒙脱土/PVA/淀粉复合膜。结果表明,随着未改性蒙脱土的含量增加,复合膜的抗拉强度也逐渐增加,添加量为8%时,膜的抗拉强度为(7.132±0.201)MPa,断裂伸长率为(145.747±5.039)%;季铵盐改性MMT-CuO的添加量的增大,膜的拉伸强度变化不显著,但是断裂伸长率、水溶性和水蒸气透过性均降低,改善了膜的水溶性和水蒸气透过性;改性蒙脱土可以提高膜的抗菌性,尤其对金黄色葡萄球菌,这种复合改性蒙脱土在抗菌包装上具有潜在应用价值。     

纳米二氧化硅改性聚乙烯醇/淀粉复合膜的制备及性能研究

以聚乙烯醇(PVA)/淀粉为基体,分别以浓度、直径、加入方式不同的纳米SiO_2为变量制备改性PVA/淀粉复合膜,测试其力学、透光、耐水、降解性能。实验发现,当PVA/淀粉复合膜料液浓度为8%时,薄膜的拉伸强度与断裂伸长率最大。添加5 g 60 nm SiO_2溶胶,薄膜拉伸强度、透光率最大。随着溶胶量增加,断裂伸长率下降;SiO_2在复合膜料液中浓度降低至5%之后,吸水率下降;土埋失重率与酶解失重率下降。综合各方面性质,发现60 nm SiO_2溶胶改性复合膜表面没有杂质,膜体透明、柔软、韧性更好,在力学性能、透光率、耐水性方面更优。初步分析认为,纳米SiO_2以更小的尺寸均匀分散在PVA/淀粉共混体系中,通过形成更多氢键,增强了网络结构,提高了薄膜的综合性能。     

氧化锌纳米颗粒-海藻酸钠/壳聚糖双层复合膜的制备及特性

本研究基于层层组装流延法制备了载有氧化锌纳米颗粒的海藻酸钠/壳聚糖双层复合膜。通过评价机械、阻水及光学性质研究了氧化锌纳米颗粒对双层复合膜特性的影响,进而借助原子力显微镜、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和热重分析对双层复合膜结构进行表征。结果表明,海藻酸钠/壳聚糖双层膜在添加氧化锌纳米颗粒后,抗拉强度提高,断裂伸长率、水溶性、水蒸气透过性和透光性降低,而外观色泽没有明显变化。从双层膜的微观结构看,随着氧化锌纳米颗粒添加浓度由0.25%（w/w）增加至1.00%（w/w）,海藻酸钠/壳聚糖双层复合膜表面出现颗粒团聚,粗糙度Ra从3.12 nm增加至3.53 nm。红外和热重分析表明,氧化锌纳米颗粒与海藻酸钠和壳聚糖之间存在较强的氢键相互作用,使得双层复合膜的热稳定性增强。综上,氧化锌纳米颗粒-海藻酸钠/壳聚糖双层复合膜具有优良的包装特性和适用性。     

柠檬烯—玉米淀粉复合膜的制备及性能研究

采用流延成膜法,利用玉米淀粉、柠檬烯及甘油制备一种新型可降解复合包装膜——柠檬烯—玉米淀粉复合膜。通过测试复合膜的力学性能、水蒸气透过率、吸水率等指标来分析复合膜的综合性能。结果表明,相比纯玉米淀粉膜,柠檬烯的加入使复合膜的透光率降低,力学性能和阻湿性能均得到改善,尤其是大大提高了复合膜的断裂伸长率。在玉米淀粉添加量20g,甘油添加量6g、柠檬烯添加量1.6g时断裂伸长率最高,为42.92%,且拉伸强度最高,为15.02MPa。该复合包装膜预期能够用作新型食品包装材料。     

膨润土填充保鲜膜的研制及其应用

本实验以LDPE/LLDPE(80:20,W/W)为基材,选择膨润土为无机填充剂,针对改善薄膜的透气性和透湿性,制备不同添加量的膨润土PE保鲜膜。结果表明:随着膨润土(经偶联剂处理和未处理)添加量的增加,薄膜的拉伸强度和断裂伸长率逐渐降低,由于经偶联剂处理的膨润土,提高了与树脂的混合相容性,其拉伸强度和断裂伸长率高于未处理的;未经偶联剂处理的膨润土填充膜,其透氧率和透湿量在未填充的空白膜的基础上有较大的改善;而经偶联剂处理的膨润土填充膜,其透氧率和透湿量却没有明显的改善。通过对秀珍菇保鲜实验,证明未处理的膨润土填充膜对秀珍菇的保鲜效果优于未包装的对照组。其中,以填充树脂总量10.0%的未经偶联剂处理的膨润土填充膜包装的秀珍菇的保鲜效果最好,其包装的秀珍菇的呼吸高峰出现最晚且呼吸峰值最低(332.9ml/kg·h),第7d的失重率为3.8%,好菌率为50.3%,在15℃左右下可保鲜6d,比未包装的对照组延长了4d。     

山梨酸钾对魔芋葡甘聚糖/玉米醇溶蛋白复合膜的性能和抑菌效果的影响

本文以魔芋葡甘聚糖和玉米醇溶蛋白为基材,制备了不同山梨酸钾添加量的复合膜,研究了复合膜的理化性能和抑菌效果。结果表明,添加不同含量山梨酸钾对复合膜的膜厚没有显著影响(p0.05),复合膜的水蒸气透过率和透光性随着山梨酸钾添加量的增加而降低。复合膜的断裂伸长率随着山梨酸钾添加量的增加而显著增大(p0.05),当其含量为12%时,复合膜的断裂伸长率为36.02%,是未添加山梨酸钾复合膜的1倍;当添加6%的山梨酸钾时,复合膜的拉伸强度最大,为58.78 MPa。随着山梨酸钾添加量的增加,复合膜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和蜡样芽孢杆菌的抑菌效果明显增强。当山梨酸钾添加量为12%时,鱼肉在4℃储藏时的货架期可延长4 d。复合膜适合应用在食品保鲜包装。     

响应面法优化纳米SiO_2改性大豆蛋白/聚乙烯醇复合薄膜工艺

为增强大豆蛋白/聚乙烯醇复合薄膜的综合性能,以纳米SiO2含量、分散剂聚乙烯基吡咯烷酮(PVPK-30)的含量、膜液pH值为影响因子,以薄膜拉伸强度、断裂伸长率、透光率、吸水率为主要评价指标,通过响应曲面试验确定纳米SiO2改性大豆蛋白/聚乙烯醇复合膜的最佳工艺条件。试验结果表明:当加入1.75%的SiO2纳米粒子(占大豆蛋白和PVA干重),1.20%的PVP(占纳米粒子干重),膜液的pH值控制在5.50时,复合薄膜的综合性能最好;与原大豆蛋白/PVA复合膜相比,改性后薄膜的抗张强度由4.61 MPa增加到9.76 MPa,断裂伸长率由64.98%提升到92.76%,透光率由15.54%升到24.12%,而吸水率由46.37%略降到45.28%。本试验为大豆蛋白/聚乙烯醇复合薄膜性能的改善以及生产应用提供理论和试验基础。     

明胶/淀粉复合膜的界面相容性

采用溶液共混法制备了明胶/淀粉复合膜,探索不同增塑剂对明胶/淀粉复合膜界面相容性的影响。通过紫外可见分光光度计、差示扫描量热分析仪、红外光谱分析仪和扫描电镜,研究了水、甘油、聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)作为增塑剂对明胶/淀粉复合膜界面相容性的影响,采用拉力试验机和透湿性测试仪对其机械性能和水蒸气透过性进行测定。结果表明:甘油和PEG可以显著提高复合膜的透光率和玻璃化转变温度,提高复合膜的拉伸强度,改善其断裂伸长率,但同时也造成其透湿性增加。红外光谱和扫描电镜表明以上原因可能是因为甘油和PEG不仅可以作为增塑剂,还可以作为界面相容剂,改善了明胶/淀粉复合膜的界面,使其相容性更好;相比于甘油,聚乙二醇的效果更佳。