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。     

柚皮纳米微晶纤维素的制备及其用于改进羧甲基淀粉膜性能的研究

以柚皮纤维素为原料,采用硫酸酸解法制备柚皮纳米微晶纤维素,对纳米微晶纤维素的形貌、结晶结构进行表征分析,以复合膜表面形貌、力学性能、水蒸气透过率和透光率为指标,研究不同添加量柚皮纳米微晶纤维素对羧甲基淀粉膜性能的影响。研究发现：柚皮纳米微晶纤维素为长度为60~180 nm,直径为3~15 nm的棒状晶体;X-射线衍射表明其仍为纤维素I型结构;复合膜电镜图光滑平整;纳米微晶纤维素添加量为5%时,复合膜的拉伸强度较原膜提高最大（52.22%）;而随着纳米微晶纤维素的添加,复合膜的断裂伸长率呈下降趋势;当添加量为7%时,复合膜水蒸气透过率降低最大（23%）;纳米微晶纤维素的添加量大于3%时显著降低复合膜的透光率,但未改变原膜在不同波长下的透光率。因此,添加柚皮纳米微晶纤维素能有效改善复合膜的性能,制备出综合性能优良的羧甲基淀粉复合膜。     

微波-超声波协同作用对大豆分离蛋白-壳聚糖复合膜性能的影响

本文利用微波-超声波协同作用对大豆分离蛋白-壳聚糖复合膜膜液进行处理,采用浇铸-蒸发方法制备了复合膜。研究了不同微波功率对复合膜的抗拉强度、断裂伸长率、水蒸气透过系数、气体透过率和透光率的影响,此外还进行了红外光谱和扫描电镜分析。结果表明,当微波功率为500 W时,复合膜的抗拉强度(TS)达到最大值21.98±0.54 MPa,其断裂伸长率(E)达到最小值13.48±0.01%;当功率为400 W时,其水蒸气透过系数(WVP)达到最小值为0.61±0.05×10-12 g/(cm·s·Pa),氧气透过率(OP)达到最小值为1.95±0.02×10-5 cm3/(m2·d·Pa);当功率为300 W时,二氧化碳透过率(CO2P)达到最小值1.58±0.12×10-5 cm3/(m2·d·Pa);通过红外光谱分析结果表明,复合膜机械性能及阻隔性能得到了改善,其原因可能是大豆分离蛋白和壳聚糖分子之间产生了氢键或共价键。本文研究结果可以为大豆分离蛋白-壳聚糖复合膜的实际应用提供理论依据。     

大豆分离蛋白/纳米纤维素/阿魏酸复合膜的制备及其包装性能

在大豆分离蛋白中添加纳米纤维素和阿魏酸,制备不同组分的大豆蛋白复合膜,研究纳米纤维素和阿魏酸的添加对复合膜的拉伸强度、断裂伸长率、水蒸气透过率、氧气透过率、吸湿性、透光率、接触角及抑菌率的影响。结果表明:当纳米纤维素添加量为20.0 g、阿魏酸添加量为0.4 g时,复合膜的性能最佳,与纯大豆分离蛋白膜相比,其拉伸强度和接触角分别提高116.19%和127.21%,吸湿性也有所提升,而断裂伸长率、水蒸气透过率以及氧气透过率分别降低59.76%、90.91%和77.55%,透光率也显著下降(P0.05)。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射分析可知,阿魏酸的交联作用使蛋白质分子结构变得致密,并使纳米纤维素分子与蛋白质分子间作用力加强,使其表面变得光滑,横截面变得平整,而阿魏酸的添加也使复合膜具有了一定的抑菌作用。本实验为大豆蛋白复合膜的进一步研究提供了技术参考,拓宽了大豆蛋白复合膜的应用范围。     

纳米芦丁-玉米醇溶蛋白粒子对玉米淀粉膜性能的影响

以抗拉强度、断裂伸长率、水溶性、水蒸气透过率和抗氧化能力为指标,研究纳米芦丁-玉米醇溶蛋白粒子对玉米淀粉膜性能的影响。结果表明:纳米芦丁-玉米醇溶蛋白粒子的添加可以有效提高玉米淀粉膜的抗拉强度和断裂伸长率,降低水溶性和水蒸气透过率,并使复合膜具有抗氧化性。纳米粒子添加量为2%时,玉米淀粉膜结构均匀、光滑平整,抗拉强度为1.77 MPa,断裂伸长率为78.84%,水蒸气透过率为16.34 g/m~2·h,DPPH自由基清除率和ABTS自由基清除率分别为31.73%、38.96%。研究结果表明纳米芦丁-玉米醇溶蛋白粒子的添加能有效改善玉米淀粉膜的性能。     

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。     

复合大豆分离蛋白膜力学性能研究

在大豆分离蛋白膜制备工艺基础上,添加原纤维素、羧甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素三种材料,制备出改性纤维素大豆分离蛋白复合膜。考察不同添加量的三种添加材料对复合膜的膜厚度(FT)、膜完整性(FI)、抗拉强度(TS)、断裂伸长率(E)、透光率(T)、溶解率(D)、水蒸汽透过系数(WVP)七个性能指标的影响效果,并分析了大豆分离蛋白膜和分别添加三种材料所制得的复合膜的扫描电子显微电镜图,筛选出最佳添加材料,最后对其最佳添加量进行了研究。结果表明:当羟丙基甲基纤维素与大豆分离蛋白的质量百分比为4%时,复合膜的抗拉强度达到最大值4.43MPa,水蒸汽透过系数达到最小值21.0g·mm/(m2·h·kPa),断裂伸长率与透过率均较为理想。      

复合大豆分离蛋白膜力学性能研究

在大豆分离蛋白膜制备工艺基础上,添加原纤维素、羧甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素三种材料,制备出改性纤维素大豆分离蛋白复合膜.考察不同添加量的三种添加材料对复合膜的膜厚度(FT)、膜完整性(FI)、抗拉强度(TS)、断裂伸长率(E)、透光率(T)、溶解率(D)、水蒸汽透过系数(WVP)七个性能指标的影响效果,并分析了大豆分离蛋白膜和分别添加三种材料所制得的复合膜的扫描电子显微电镜图,筛选出最佳添加材料,最后对其最佳添加量进行了研究.结果表明:当羟丙基甲基纤维素与大豆分离蛋白的质量百分比为4％时,复合膜的抗拉强度达到最大值4.43 MPa,水蒸汽透过系数达到最小值21.0g·mm/(m2·h·kPa),断裂伸长率与透过率均较为理想.     

纳米甘薯渣纤维素的添加对玉米淀粉可食性膜性能的影响

以水蒸气透过性、吸湿性、溶解性、抗拉强度和断裂伸长率为指标,研究纳米甘薯渣纤维素对玉米淀粉可食性膜性能的影响。结果表明:随着添加的纳米甘薯渣纤维素质量浓度的增大,玉米淀粉可食性膜的水蒸气透过性、吸湿性、溶解性和断裂伸长率逐渐减小,而抗拉强度逐渐增大。当纳米甘薯渣纤维素的质量浓度为0.4g/100mL时,膜的水蒸气透过率最小;当纳米甘薯渣纤维素的质量浓度为0.5g/100mL时,膜的吸湿性、溶解性和断裂伸长率最小,而抗拉强度最大。提示纳米甘薯渣纤维素的添加能有效改善膜的性能。     

柚子皮基香芹酚抗菌膜的制备及性能

为使柚子皮基膜获得抗菌活性,向其中添加香芹酚,通过流延法制备柚子皮基抗菌膜,研究香芹酚质量分 数对膜的颜色、透光率、微观结构、水蒸气透过系数、力学性能和抗菌活性等的影响。结果表明：随着香芹酚质量 分数的增加,柚子皮基抗菌膜的颜色逐渐偏黄;透光率、水蒸气透过系数和抗拉强度降低;而厚度、断裂伸长率和 抗菌活性增加。综合分析结果可知,香芹酚质量分数为1.0%时的柚子皮基抗菌膜具有相对较好的综合性能,此时其 膜厚度为（0.125±0.021）mm、抗拉强度为（12.53±0.72）MPa、断裂伸长率为（16.29±0.60）%、水蒸气透过系 数为（4.06±0.25）×10－12 g·cm/（cm2·s·Pa）、透光率为（49.97±0.38）%、对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的 抑菌圈面积分别达到（377.62±19.63）mm2和（506.82±11.28）mm2。研究结果可为柚子皮基香芹酚抗菌膜的实际 应用提供理论依据。     

基于静电相互作用的聚丙烯酸钠强化胶原纤维膜

为了提高胶原纤维膜的性能,基于聚丙烯酸钠的负电性与酸膨胀的胶原纤维的正电性,利用其静电相互 作用原理,采用质量分数为0.1%～1.0%的聚丙烯酸钠强化胶原纤维膜,评价了其对膜性能的影响。结果发现： 随着聚丙烯酸钠质量分数的增加,成膜液的Zeta电位有显著变化（P＜0.05）,表明其静电相互作用增强。加入 聚丙烯酸钠后,复合膜的拉伸强度逐渐增大,最高达到纯膜的1.50 倍;断裂延伸率、透光率和水蒸气透过率下 降,其中,水蒸气透过率最低为1.30×10－12 g/（cm·s·Pa）;膜热稳定性分析表明,复合膜降解温度提高, 膜厚无明显变化,扫描电子显微镜显示聚丙烯酸钠-胶原纤维复合膜更致密。当聚丙烯酸钠的质量分数为0.3% 时,复合膜的综合性能较佳,拉伸强度为37.60 MPa,断裂延伸率为14.20%,透光率为48.70%,水蒸气透过率为 1.30×10－12 g/（cm·s·Pa）。此外,红外分析也显示复合膜的构象发生了变化。静电相互作用导致了聚丙烯酸钠 与胶原蛋白的作用增强及其膜性能的变化,适宜的添加量可有效地改良胶原纤维膜的性能。     

乳清浓缩蛋白与卵清蛋白复合膜的制备及其性能

本文以乳清蛋白（Whey protein concentrate,WPC）和卵清蛋白（Egg white protein,EWP）为成膜基质,添加5 U/g_蛋白转谷氨酰胺酶（Transglutaminase,TG）制备WPC/EWP复合膜,分别研究WPC和EWP质量比、膜液pH、甘油添加量对WPC/EWP复合膜结构及性能的影响。结果表明,当WPC/EWP质量比为1:3,成膜液pH为8,甘油添加量为35%时,电镜结果表明形成的复合膜结构致密无孔隙,红外结果显示WPC和EWP有较好的相容性。WPC/EWP复合膜的水蒸气透过率为2.08×10?10 g·s?1m?1Pa?1,透光率为73.90%,抗拉强度为1.60 MPa,断裂伸长率为151.96%。WPC、EWP和甘油在膜液pH为8时具有良好的融合性,能显著（P<0.05）提高WPC/EWP复合膜的机械性能。     

Milk Protein-based Edible Film Mechanical Strength Changes due to Ultrasound Process

The effects of ultrasound frequency, acoustic power, and exposure time on the functional properties of whey protein concentrate and sodium caseinate films were examined. Average tensile strength of the ultrasound treated caseinate films was 224% higher than that of the control. The ultrasonic process was more effective on sodium caseinate than whey protein concentrate film. Resistance to puncture was improved for both types of films treated at an acoustic power of 5.22W. Increased exposure time resulted in stronger films. Elongation at break, water vapor permeability, and moisture content of films were not affected by the treatment. Ultrasound showed potential for improving mechanical strengths of milk protein films.     

玉米磷酸酯淀粉秸秆纤维素可食膜的制备及物理性能

以玉米磷酸酯淀粉（corn distarch phosphate,CDP）和玉米秸秆纤维素（corn straw cellulose,CSC）为主要基材制备可食膜。研究CDP与CSC质量比、羧甲基纤维素（carboxymethyl cellulose,CMC）质量浓度、丙三醇（glycerol,Gly）质量浓度对可食膜物理性能抗拉强度（tensile strength,TS）、断裂伸长率（elongation at break,EAB）、水蒸气透过系数（water vapour permeability,WVP）和透光率的影响。在此基础上以可食膜的物理性能综合分为响应值,采用响应面法优化制备工艺参数。结果表明：最佳工艺条件为CDP-CSC质量比8.5∶1.5、CMC质量浓度0.8 g/100 mL、Gly质量浓度1.0 g/100 mL,此条件下可食膜物理性能综合分最高为0.683,对应可食膜的TS为19.75 MPa、EAB为46.89%、WVP为1.167×10－12 g/（cm•s•Pa）、透光率为41.86%,比未添加CSC的CDP膜物理性能综合分提高27.14%。通过扫描电子显微镜、X射线衍射和傅里叶变换红外光谱分析对可食膜进行结构观察和表征,表明CDP/CSC可食膜表面较平整,结构致密,各基质相容性好。     

转谷氨酰胺酶对乳清浓缩蛋白-纳米微晶纤维素复合膜性能的影响

为了研究转谷氨酰胺酶(TG)对乳清浓缩蛋白(WPC)-纳米微晶纤维素(NCC)复合膜性能和结构的影响,本研究以WPC和NCC为原料,利用TG酶处理对WPC-NCC复合膜的机械性能和屏障性能进行优化,并探究TG酶的交联作用对乳清蛋白分子二级结构和复合膜成膜微观结构的作用情况。结果表明,在TG酶的添加量达到12 U/g_蛋白时,WPC-NCC复合膜的抗拉强度达到2.25 MPa,断裂伸长率达到86.75%,水蒸气透过率为4.40×10^-12 gmPa^-1s^-1m^-2,有效改善了WPC-NCC复合膜的机械性能性和水蒸气屏障性能。经过TG酶的处理,乳清蛋白结构向稳定有序的方向转变,减少了复合膜的孔洞数量和孔径,使成膜表面结构更加致密,促进了复合膜的机械性能和水蒸气屏障性能的提升。     

琼脂/魔芋葡甘聚糖/乙基纤维素复合膜的制备与性能分析

为了开发出一种具有良好疏水性能的食品包装材料,本实验以琼脂/魔芋葡甘聚糖（agar/konjac glucomannan,AK）为基材,将乙基纤维素（ethyl cellulose,EC）与其复配制成琼脂/魔芋葡甘聚糖/乙基纤维素（agar/konjac glucomannan/ethyl cellulose,AKE）三元复合膜,并探究EC的添加量对复合膜微观结构、机械性能以及耐水性的影响。采用扫描电子显微（SEM）、傅立叶红外光谱仪（FTIR）以及X射线衍射仪（XRD）对复合膜的微观结构进行表征,并测试了其机械性能、溶胀率、溶失率以及水蒸气透过率（WVP）。微观结果表明,AKE复合膜中EC分子链未完全延展,且EC的加入抑制了琼脂的结晶;性能测试的结果表明,与AK膜相比,添加25%乙基纤维素的AKE复合膜,其断裂伸长率（15.08%）最大,水蒸气透过率（9.88×10?12·g·cm/(cm2·s·Pa)）最小,溶失率从40.70%降低至25.64%。因此,乙基纤维素的加入提高了复合膜的延展性,并使AKE复合膜具有良好的耐水性。     

干燥方法对细菌纤维素膜特性及结构的影响

本文主要通过测定膜的厚度、吸水率、水蒸气透过率、透光率、力学性能等指标,研究三种干燥方法(直接干燥法、冷冻干燥法和匀浆后干燥法)对木醋杆菌制备的细菌纤维素膜特性的影响,并利用红外光谱、电镜扫描等设备分析细菌纤维素膜的结构。结果表明:干燥方法明显影响细菌纤维素膜的特性,冷冻干燥法制备的膜厚度值、吸水率和水蒸气透过率分别为0.47 mm、88.14%、53.28 g/m~2h,均显著高于其他两种样品(p<0.05);直接干燥法制备的膜的拉伸强度为46.7 MPa、冷冻干燥法制备的细菌纤维素膜的断裂伸长率为4.48%,显著性高于其他两者(p<0.05);直接烘干样品的透光性最好,且直接烘干样品和匀浆后干燥样品的透光率同波长呈正相关;直接干燥法、冷冻干燥法和匀浆后干燥法孔隙率分别为35.21%、69.27%、8.91%,且差异性显著(p<0.05)。细菌纤维素膜的扫描电镜结果显示:冷冻干燥样品结构松散、存在孔洞结构,直接烘干和匀浆后干燥样品结构较为紧致、孔洞较小,且扫描电镜结果与孔隙率结果相一致。红外光谱分析结果表明:三种样品均具有纤维素特征吸收峰,但峰尖锐程度和面积的大小受干燥方法影响较大。因此,干燥方法直接影响细菌纤维素膜的结构,从而影响膜的特性。