纳米氧化锌复合膜的“一锅法”制备与性质研究

采用简单的"一锅法"制备纳米氧化锌复合膜,比较不同复合膜在色度、溶解性与拉伸强度等物理性质上的差异,并借助FTIR、XRD、DSC以及SEM等技术对复合膜的分子结构、晶体特征、热特性以及微观结构进行表征。结果表明,壳聚糖纳米氧化复合膜尤其是添加了马铃薯淀粉的复合膜能使膜的白度和亮度增加,纳米氧化锌以及马铃薯淀粉的添加能明显改善壳聚糖膜的溶解性和力学性质。FTIR图谱表明,纳米氧化锌与复合体系之间形成了更强的相互作用;XRD图谱证实了纳米氧化锌晶体结构的存在;DSC曲线显示不同复合膜的热特性具有一定差异;SEM图像直观地显示了不同膜的表面形态,表明纳米氧化锌能很好地存在并融于复合膜当中,最终形成性状稳定的复合膜。     

壳聚糖基纳米氧化锌—丁香精油抗菌复合膜对

将抗菌效果良好且不会产生耐药性的无机抗菌剂纳米氧化锌和具有广谱抗菌性、无毒健康的天然抗菌剂丁香精油加入壳聚糖—魔芋葡甘聚糖复合膜中,研究复合膜对鲜肉的保鲜效果。结果发现：添加质量分数6%纳米氧化锌和体积分数0.6%丁香精油的复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为99.78%,99.06%,具有强抗菌效果;红外光谱分析结果表明壳聚糖官能团和丁香精油中存在的酚反应基团之间有效地发生了键合,且扫描电镜结果表明丁香精油在一定程度上可改善纳米氧化锌的分散效果;添加纳米氧化锌和丁香精油的复合膜对鲜肉的保质期可提高6~8 d。     

纳米纤维素添加量及干燥温度对海藻酸钠可食用膜性能的影响

为研究纳米纤维素对海藻酸钠可食用膜的影响,首先通过改变纳米纤维素添加量制得海藻酸钠复合膜液,研究成膜溶液静态流变性能,随后在不同干燥温度下制得复合膜,研究其透光率、水溶性、水蒸气透过率、氧气透过率及红外光谱特性。结果表明:所有膜液均为假塑性流体,且随着纳米纤维素添加量增加,膜液的假塑性程度升高,黏度变大。在相同干燥温度下,随着纳米纤维素含量增加,复合膜的透光率降低,水溶时间变长;50℃干燥制得的膜阻隔性能最佳,纳米纤维素添加量为15%的复合膜比纯海藻酸钠膜的水蒸气透过率下降了28.7%,添加量为5%的复合膜比纯海藻酸钠膜的氧气透过率下降了22.1%;红外光谱表征发现,在加入纳米纤维素后,复合膜官能团吸收峰发生位移,这可能是两者之间发生了氢键相互作用,从而改善了海藻酸钠膜的阻隔性能。     

壳聚糖基纳米氧化锌—丁香精油抗菌复合膜对鲜肉保鲜效果

将抗菌效果良好且不会产生耐药性的无机抗菌剂纳米氧化锌和具有广谱抗菌性、无毒健康的天然抗菌剂丁香精油加入壳聚糖—魔芋葡甘聚糖复合膜中,研究复合膜对鲜肉的保鲜效果。结果发现:添加质量分数6%纳米氧化锌和体积分数0.6%丁香精油的复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为99.78%,99.06%,具有强抗菌效果;红外光谱分析结果表明壳聚糖官能团和丁香精油中存在的酚反应基团之间有效地发生了键合,且扫描电镜结果表明丁香精油在一定程度上可改善纳米氧化锌的分散效果;添加纳米氧化锌和丁香精油的复合膜对鲜肉的保质期可提高6～8d。     

柠檬酸钠对壳聚糖/大豆分离蛋白复合膜性能的影响

以柠檬酸钠作为交联剂,制备壳聚糖/大豆分离蛋白复合膜。通过红外光谱表征了其结构,研究了柠檬酸钠添加量对壳聚糖/大豆分离蛋白复合膜机械性能、水蒸气阻隔性能和抗氧化性能的影响。结果表明:柠檬酸钠增强了复合膜分子间的相互作用,改善复合膜机械性能。当柠檬酸钠的添加量为0.03%(w/v)时,增强了复合膜水蒸气阻隔性能,降低了复合膜的水溶性,提高复合膜的抗氧化性,复合膜DPPH自由基清除率提高至未添加组的1.72倍。     

壳聚糖-PE双层抑菌保鲜膜的结构和热稳定性

采用流延法将壳聚糖成膜液涂覆在PE保鲜膜的表面制备壳聚糖-PE双层抑菌保鲜膜。分析壳聚糖-PE双层膜的结构和热稳定性,以期观测双层膜中有无新的化学键形成以及壳聚糖膜是否与PE膜形成一定的界面结合,通过红外光谱和扫描电子显微镜分析双层膜的结构,采用热重分析法和示差扫描量热法分析双层膜的热稳定性。结果表明,壳聚糖涂膜层与PE膜结合时未形成新的化学键,PE膜结构也未受到壳聚糖涂膜的影响,壳聚糖膜与PE膜之间形成了良好的界面结合。     

玉米-小麦淀粉/玉米醇溶蛋白双层膜热学及微观特性

研究了玉米-小麦淀粉成膜液与玉米醇溶蛋白成膜液不同配比制作的5 种可食用复合膜理化特性的差异, 并分别通过扫描电子显微镜观察、热重分析、差示扫描量热分析、X射线衍射分析、傅里叶变换红外光谱分析对其 热学特性和微观结构进行研究。结果表明：添加一层玉米醇溶蛋白后,双层膜阻水性提高,机械性能得到改善,由 扫描电子显微镜观察结果可知双层膜间结合紧密,热重分析和差示扫描量热分析结果显示双层膜热稳定性得到提 高,X射线衍射结果表明生物大分子之间相容性较好,傅里叶变换红外光谱分析结果发现双层膜间产生了新的氢键 等作用力,为玉米-小麦淀粉/玉米醇溶蛋白双层膜在食品包装中的应用提供了重要的参考依据。     

魔芋葡甘聚糖/油酸修饰纳米ZnO复合抗菌膜的制备与表征

为提高纳米氧化锌（ZnO）在魔芋葡甘聚糖（konjac glucomannan，KGM）中的分散性，以增强纳米复合膜的抗紫外线性能和抗菌性能，通过油酸（oleic acid，OA）对纳米ZnO进行修饰，制备OAZnO溶液，并采用浇铸法制备KGM/OAZnO纳米复合膜，通过流变学分析、傅里叶变换红外光谱分析、X射线衍射分析、微观结构观察、热重分析以及理化性质测定，研究OAZnO的添加对KGM膜结构和理化性质的影响。结果表明，OA提高了纳米ZnO的分散性，傅里叶变换红外光谱分析证实纳米ZnO与KGM分子间形成了较强的氢键，X射线衍射光谱结果表明纳米ZnO中的Zn2＋与KGM链上的—OH形成配位键；同时，适量OAZnO（0.49 mL）使纳米复合膜包装机械性能和阻水性能得到增强，其水蒸气透过率较KGM膜降低了35.62%，拉伸强度提高了79.26%。此外，紫外光谱分析和抗菌实验结果表明KGM/OAZnO纳米复合膜具有较强的紫外阻隔性能和抗菌性能。综上，OAZnO的添加可以提高纳米复合膜综合性能，且OAZnO溶液添加量为0.49 mL时最强，可以作为功能性食品包装膜。     

脱脂棉纳米微晶纤维素的制备及其作为海藻酸盐-淀粉复合薄膜增强剂的应用

探究了纳米微晶纤维素对海藻酸盐-淀粉复合薄膜的增强效果。以脱脂棉为原料,采用化学预处理结合超声破碎法制备纳米微晶纤维素(NCC);以马铃薯淀粉与海藻酸钠为成膜基材,以甘油为增塑剂,将NCC作为增强组分,通过流延法制备复合薄膜。微观形貌观察表明,脱脂棉NCC呈棒状,直径30 nm左右,长径比约为8;对复合膜的机械性能、阻隔性能、光学性能、水溶性、热稳定性和红外光谱检测表明,当NCC的添加量为5%(w/w)时,可以有效提高复合膜的拉伸强度、水溶时间和热稳定性,降低复合膜的透湿系数,而对复合膜的透光性影响不大。     

茶多酚@沸石咪唑酯骨架材料/壳聚糖/海藻酸钠活性包装膜的制备及表征

本实验以海藻酸钠（sodium alginate,SA）和壳聚糖（chitosan,CS）为成膜基材,并以不同添加量（分别为0%（质量分数,后同）、1%、2.5%、5%）茶多酚（tea polyphenols,TP）@沸石咪唑酯骨架材料（zeolitic imidazolate framework-8,ZIF-8）纳米复合材料为功能性成分,通过层层组装的方式制备TP@ZIF-8/CS/SA复合膜。利用场发射扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪、傅里叶红外光谱仪、质构仪、色差仪等对复合膜的形貌、组成进行表征。结果表明,TP@ZIF-8纳米复合材料添加量为5%时改变了CS/SA复合膜的颜色,并且影响了复合膜的微观形态,还增强了复合膜的热稳定性、阻隔性能和机械性能。此外,TP@ZIF-8纳米复合材料的加入使该复合膜表现出良好的抗氧化和抑菌效果。综上,本实验制备出一种具有抗菌和抗氧化的生物可降解活性包装膜,该活性包装膜在食品保鲜领域具有良好的应用前景。     

纳米植物炭黑对明胶膜理化性质及抗紫外特性的影响

以质量浓度为40 mg/mL的明胶溶液为成膜基质,研究添加不同质量分数的纳米植物炭黑(0%、1%、5%、10%,基于明胶质量)对明胶膜的微观结构、机械强度和紫外线阻隔性能的影响。结果表明:纳米植物炭黑使明胶膜的结构更加紧密,能有效提高明胶膜的拉伸强度,在其添加量范围内,其最大值为49.555 MPa,但其断裂延伸率有所降低,纳米植物炭黑-明胶复合膜的阻水阻氧性能得到进一步提高。此外,纳米植物炭黑的添加也明显提高了明胶膜的阻光和抗紫外线吸收能力。因此,纳米植物炭黑-明胶复合膜在可食包装领域具有潜在的应用价值。     

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。     

涤纶基纳米铜/还原氧化石墨烯复合材料的制备及其电磁屏蔽性能

为制备具有电磁屏蔽性能且质轻、柔软的复合材料,以涤纶织物为基材,采用浸轧法将纳米铜乳液和氧化石墨烯负载到织物中,并通过化学法还原氧化石墨烯,制备涤纶基纳米铜/还原氧化石墨烯复合材料。借助扫描电子显微镜、红外光谱仪、X射线衍射仪等对复合材料进行表征,分析了纳米铜乳液粒径、质量分数及氧化石墨烯质量分数对复合材料电磁屏蔽性能的影响。结果表明:在纳米铜乳液平均粒径为93.7 nm、质量分数为20％,氧化石墨烯质量分数为8％条件下制备的复合材料具有良好的电磁屏蔽性能,其最小反射损耗值为–38.06 dB;与普通涤纶织物相比,复合材料亲水性能提高,手感良好,断裂强力略有降低。     

海藻酸钠-鱼明胶复合可食膜的制备及特性研究

为改善鱼明胶和海藻酸钠单一可食膜的各项性能,以鱼明胶为主体,辅以不同浓度的海藻酸钠,以3%(质量浓度)甘油为增塑剂,使用流延法制备海藻酸钠/鱼明胶复合可食膜。将海藻酸钠和鱼明胶单一膜为对照,分析不同海藻酸钠-鱼明胶比例对可食膜水蒸气透过率、溶解性、含水量、色差值、抗拉强度、抗菌能力及保鲜效果的影响。结果表明,通过复合,可食膜的各项性质较单一膜均有所改善。随着海藻酸钠∶鱼明胶质量配比由1∶9增至1∶1,复合膜的水蒸气透过率由6.19 gm^-1d^-1MPa^-1降至2.80 gm^-1d^-1MPa^-1,溶解率由61.60%增至73.92%,阻水性与溶解性均显著提高;而随着鱼明胶质量浓度由25 g/L增至45 g/L,复合膜拉伸强度显著增加,且当鱼明胶质量浓度为45 g/L时,膜的拉伸强度达到最大值(458.00 g·f)。此外,单一膜和复合膜均表现出对金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌有良好的抑菌活性。     

Effect of bilayer coating composed of polyvinyl alcohol,chitosan, and sodium alginate on salted duck eggs

The composite bilayer film based on polyvinyl alcohol, sodium alginate, and chitosan were developed in this study, and the effects of the related coating on internal-quality changes of salted duck eggs (SDEs) during storage were determined. The results showed that the overall properties of the bilayer film were better than those of monolayer films, including storage stability. Coatings could significantly (p < 0.05) reduce quality deterioration of SDEs such as water loss, oil exudation, and gritty. The bilayer coating was more effective in inhibiting the increase of egg yolk pH and total bacterial counts than monolayer coatings. After storage for 60 days, water content of bilayer coated SEDs was 19.7% higher than that of the control SDEs, oil exudation was 38% higher, and gritty texture was 27.9% higher. Moreover, bilayer coating could prolong the shelf life of SDEs to more than 60 days at 25°C and 50% relative humidity according to the results of total bacterial count experiment, while the shelf life of control SDEs was less than 45 days. This study indicated the potential application of bilayer composite coating for preservation of SDEs.     

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(grapheneoxide,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...     

模板诱导法制备CS/MnS有机无机纳米复合膜

通过壳聚糖模板剂,利用模板诱导法合成了CS/MnS有机无机纳米复合膜。FTIR结果显示,形成了CS/MnS有机无机复合材料;利用SEM观察了CS/MnS复合膜的表面;UV-Vis的吸收峰表明,所制备的MnS纳米微粒尺寸约为50 nm。TGA、DSC的结果表明,在壳聚糖和纳米颗粒间存在着强力的相互作用。     

Development of Gelatin Bionanocomposite Films Containing Chitin and ZnO Nanoparticles

The gelatin-based nanocomposite films (GNCFs) containing 0, 1, 3, and 5% zinc oxide nanoparticles (N-ZnO) and/or 0, 3, 5, and 10% chitin nanofibers (N-chitin) were prepared, and their water vapor permeability (WVP), chemical structure and microstructure, and their mechanical, thermal, and antifungal properties were investigated. Results showed that incorporation of N-ZnO improved WVP, mechanical, thermal, and antifungal properties of the gelatin-based films. Moreover, physicochemical and antifungal properties of the nanocomposite films improved by increasing N-ZnO concentration. However, applying N-chitin in gelatin films could not enhance barrier properties of the films against water vapor, probably due to the hydrophilic nature of N-chitin. On the other hand, tensile strength of the GNCFs containing N-chitin increased by an increase in nanoparticle concentration, up to 5%, Incorporation of N-chitin in the gelatin film raised both thermal stability and antifungal activity. Simultaneous incorporation of chitin and ZnO nanoparticles in the GNCFs had the interactive effect on improving the physicochemical and antimicrobial properties of GNCFs. For instance, thermograms of differential scanning calorimetry (DSC) showed that the GNCF containing both nanoparticles increased melting point and ?H _m in comparison with net gelatin film. Furthermore, thermograms of thermogravimetric analysis (TGA) indicated that applying both of nanoparticles in gelatin films led to higher thermal stability of polymer against decomposition at higher temperatures, compared to the gelatin film containing each of them.     

可食性食品保鲜膜的研制

采用可食性原料,研制壳聚糖保鲜膜和海藻酸钠复合保鲜膜。将壳聚糖溶于体积分数4%稀醋酸溶液,加入体积分数1%的甘油作增塑剂,0.1%液体石蜡作脱膜剂,在70℃条件下烘干7h,得到壳聚糖膜,该膜厚度为0.100mm,抗拉强度240.0kg/cm2,透光度为89.2%。通过正交试验,确定海藻酸钠复合膜各原料最佳组成为8mg/mL羧甲基纤维素钠、12mg/mL海藻酸钠、8mg/mL明胶、2mg/mL琼脂、体积分数8%的甘油。该膜厚度为0.070mm、抗拉强度为116.7kg/cm2、透光度为71.6%,阻油、阻氧实验结果表明,两种膜均具有良好的阻油、阻氧性能,且弹性和热塑性好。     

负载小麦醇溶蛋白纳米银胶体颗粒的抗菌壳聚糖复合膜构建及表征

本研究采用浇筑法,成功构建了Ag NPs/小麦醇溶蛋白/壳聚糖复合抑菌膜,实现了Ag NPs的稳态化和协同增效。自组装的小麦醇溶蛋白(gliadin),同时充当AgNPs的螯合剂和稳定剂,有效抑制了纳米银颗粒(AgNPs)团聚。与其他复合膜相比,gliadin/Ag NPs复合膜透明度良好。SEM和EDS证实Ag NPs均匀分布于复合膜。此外,gliadin/AgNPs复合颗粒具有优异的缓释特性。人皮肤成纤维细胞评估结果表明复合膜具有更好的生物相容性,激光共聚焦显微镜(CLSM)显示gliadin/Ag NPs复合膜对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌具有更强的抗菌效果。这些薄膜在抗菌食品包装材料、伤口敷料以及植入物的开发方面极具应用价值。