负载纳米氧化锌的明胶/乙基纤维素气凝胶的制备及抑菌能力分析

本实验旨在构建一种明胶/乙基纤维素气凝胶,研究其三维结构与物理性能,并装载纳米氧化锌测试其抑菌能力.通过静电纺丝技术制备明胶/乙基纤维素纳米纤维膜,再将该膜通过冷冻干燥方法制备成气凝胶,并添加海藻酸钠和氯化钙进行交联;通过测定微观形貌、孔隙率、热导率、水稳定性、机械性能、热稳定性和晶体形态等对气凝胶的理化性质进行分析,...     

高G型海藻酸钠-明胶pH敏感型复合水凝胶的制备与性质

以碳酸钙和葡萄糖酸内酯为缓释钙源,采用共混法制备高G型海藻酸钠-明胶(HGAGNa-GT)复合水凝胶,研究不同复配比例对高G型海藻酸钠-明胶复合水凝胶性质的影响。研究结果表明,在复合水凝胶中,高G型海藻酸钠与明胶之间存在强烈的相互作用和良好的相容性。随着复合水凝胶中明胶所占比例的增加,其凝胶弹性逐渐增大,凝胶硬度呈先增大后减小的趋势。水凝胶的储能模量和损耗模量均随明胶所占比例的增加呈先升高后降低的趋势。水凝胶的凝胶时间随温度的降低逐渐缩短,随明胶所占比例的增加逐渐延长。高G型海藻酸钠-明胶复合水凝胶微球具有良好的pH敏感性,在模拟小肠液和结肠液中的溶胀度较高,并最终于模拟结肠液环境下降解。当海藻酸钠与明胶的复配比例为5∶3时,水凝胶的凝胶网络结构最为牢固,此时的水凝胶在模拟小肠液和结肠液中的溶胀率最高,分别为26.31%和34.25%。     

海藻酸钠对鱼皮明胶膜理化特性的影响

采用罗非鱼皮明胶与海藻酸钠混合制备可食性复合膜,研究海藻酸钠含量对复合膜理化性质的影响。结果显示：单一罗非鱼皮明胶具有良好的成膜能力,但是机械性能差,将海藻酸钠添加到明胶膜中得到的复合膜抗拉强度和断裂伸长率有明显改善,海藻酸钠添加量在40%时,抗拉强度达最大值6.6?MPa,相对于纯明胶膜（5.5?MPa）和纯海藻酸钠膜（4.6?MPa）分别增加20%和43%,断裂伸长率也在此时达到最大值120%,比纯明胶膜（64%）和纯海藻酸钠膜（88%）分别增加87.5%和26.7%。海藻酸钠水溶性和吸湿率分别高达100%和48.7%,经共混后复合膜的水溶性降低至55%以下,吸湿率介于25%～40%之间,有较大的改善。流变学特性和X射线衍射分析结果表明：明胶和海藻酸钠具有良好的相容性,二者共混可制得性质稳定的复合膜,海藻酸钠与明胶的复合膜液为非牛顿流体,黏度和增稠能力较单一明胶膜有所增加。     

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。     

两种海藻酸钠基凝胶的溶胀和质构性能

壳聚糖、果胶和海藻酸钠是天然多糖,具有良好的生物相容性和生物可降解性等优点。以CaCl_2为交联剂制备壳聚糖-海藻酸钠水凝胶和果胶-海藻酸钠水凝胶,研究Ca Cl2浓度、多糖质量比(壳聚糖与海藻酸钠、果胶与海藻酸钠)和交联温度对水凝胶在模拟人体胃肠道环境(pH 1.2胃、pH 6.8小肠、pH 7.4结肠缓冲溶液)中溶胀性能的影响。当壳聚糖或果胶和海藻酸钠质量比为1.25∶1、CaCl_2浓度为0.09 mol/L、温度为60℃时,制备的水凝胶在pH 1.2溶液中溶胀率最小,在pH 6.8和pH 7.4溶液中溶胀率较大;结果表明所制备水凝胶具有pH值敏感性。此外,在优化条件下水凝胶具有较好的质构性能。     

大豆蛋白凝胶中水的状态的研究

目的:研究凝胶的溶胀性、凝胶中水的存在状况及氯化钾、氯化钙对凝胶中“三态水”的分布的影响。方法:制备大豆蛋白凝胶,研究大豆分离蛋白浓度对溶胀率的影响;通过差示扫描量热法(DSC)和热重法(TG)对凝胶中水的状态进行研究。结果:大豆分离蛋白浓度为13%时制备的凝胶溶胀率为30;差示扫描量热法(DSC)和热重法(TG)结果显示,氯化钾对凝胶平衡水含量(EWC)影响不显著,但使凝胶中非冻结水含量下降,可冻结水含量上升;氯化钙使凝胶中非冻结水含量上升,可冻结水含量下降,凝胶中EWC亦有增加。结论:氯化钙对大豆蛋白凝胶中水的状态的影响作用大于氯化钾。     

N,O-羧甲基壳聚糖/海藻酸钠水凝胶的制备、溶胀性和质构性能研究

以Ca Cl2为交联剂制备NOCC/海藻酸钠混合水凝胶,研究NOCC与SAL质量比、Ca Cl2含量、交联p H值和NOCC取代度对水凝胶在p H 1.2、6.8和7.4溶液中溶胀性的影响,同时研究了NOCC取代度对NOCC∕SAL水凝胶质构性能的影响。试验结果表明,NOCC与SAL按1:3的质量比混合,保持总固形物含量为2%,Ca Cl2含量为1%、交联p H值为7时形成的水凝胶在p H 1.2溶液中溶胀率较小,而在p H 6.8溶液中的溶胀率最大。NOCC取代度对水凝胶的溶胀性和质构性能有显著影响,水凝胶在p H 6.8和p H 7.4溶液中的溶胀率均随着取代度的增加而增大,且在p H 6.8溶液中的溶胀率大于在p H 7.4中的溶胀率。取代度为1.1的NOCC/SAL水凝胶硬度最大。     

内嵌混合乳化剂微球的海藻酸钠食品抗菌包装膜的机械和释放性能研究

研究制备了内嵌混合乳化剂包裹肉桂精油微球的海藻酸钠食品包装膜,并表征其乳液的形貌,膜的机械性能和膜中肉桂精油的单侧释放性能。混合乳化剂由明胶/阿拉伯胶(GA)、明胶/吐温80(GT)和明胶/阿拉伯胶/吐温80(GAT)3种组合组成,以单一乳化剂明胶(G)作为对照。乳液形貌与粒径分布结果表明,乳液中形成大量微球,吐温80的加入使微球大量聚集,并显著降低了乳液的中值粒径。膜的机械性能表明,混合乳化剂膜GAT的机械性能显著优于对照膜G,吐温80的加入对膜的机械性能有提升的趋势。膜中肉桂精油的释放性能表明,混合乳化剂显著降低了肉桂精油的释放速率,吐温80的加入显著降低了肉桂精油的释放速率。     

双醛淀粉改性明胶膜的制备与性能研究

利用双醛淀粉(DAS)交联明胶,制备了DAS改性明胶膜,研究了DAS改性对明胶膜力学性能、溶胀性能、吸湿性能和热降解稳定性能的影响。结果表明:DAS能有效地与明胶发生交联反应。适量DAS的交联可大幅提高明胶膜的拉伸强度。DAS交联可赋予明胶稳定的结构,有效地降低明胶膜对水的敏感性。随着DAS用量的增加,明胶膜的平衡溶胀率逐渐降低。DAS交联可降低明胶膜的吸湿率,在DAS用量为3%～5%时,膜的平衡吸湿率最低。经DAS改性后,明胶膜的热降解温度升高,表明其耐热降解稳定性得到提高。     

添加单宁对明胶可食膜性质的影响

如何提高明胶膜的机械性能和阻隔性能,一直以来是可食膜研究领域的重要内容。本文以不同剂量(0 mg/g、10 mg/g、20 mg/g、30 mg/g和40 mg/g)单宁添加于明胶液并以浇注法成膜,然后对膜的理化性质进行分析。研究结果发现单宁有效提高了明胶膜的拉伸强度,但降低了其断裂伸长率;当单宁添加量为30 mg/g(明胶干基)时,其拉伸强度最大(22.10 MPa),断裂延伸率最小(40.12%)。与对照膜相比,单宁的添加降低了复合膜水溶性,水蒸气透过率和氧气透过率。在单宁含量添加范围内,水蒸气透过性最低为1.49×10-11 g/(Pa·s·m);水溶性最低为27.76%,氧气透过率最低为21.63 meg/kg。同时,DSC分析表明单宁提高了明胶膜的热稳定性。FT-IR图谱表明单宁与明胶之间发生了以氢键和疏水键为主的物理交联作用。所以,单宁-明胶复合膜在食品包装方面具有潜在的开发价值。     

Genipin交联明胶/溶菌酶缓释抗菌膜材料的微结构与性能研究

针对亲水明胶膜材料对抗菌剂缓释能力较差的问题,采用生物交联剂(genipin)调节膜材料微结构,制备出新型控释明胶/溶菌酶复合膜材料。系统研究了复合膜材料的力学性能、水汽阻隔性能、膨胀性和热性质等物理性能,并用AFM研究了膜材料的表面微结构,探讨了其结构-性能之间的关系。结果表明:genipin交联显著改善复合膜材料的力学性能,TS值从9.72 MPa逐渐增加至18.80 MPa;复合膜材料的膨胀度(swelling)随genipin浓度增加急剧下降,从1316%降至~200%;genipin交联提升复合膜材料的热稳定性。复合膜材的表面粗糙度依赖于genipin浓度,在低浓度段(0~1.0%),膜材料呈现平整表面微结构;高浓度(2.0%)时,膜表面出现不规则的突起,变得粗糙。适度的genipin交联有助于形成有序的三维网络结构,改善复合膜材料的物理性能;高浓度的genipin过度交联明胶基质,形成团聚状聚集物,及弱化明胶分子间相互作用,进而弱化膜材料的水汽阻隔能力。     

没食子酸和芦丁对鱼皮明胶凝胶的溶胀性及水的状态的影响

研究没食子酸和芦丁对鱼皮凝胶的溶胀性及水的状态的影响。结果表明,没食子酸和芦丁均可使凝胶的平衡溶胀率降低,以芦丁的影响较显著。在凝胶溶胀初期,未交联凝胶和没食子酸添加量20mg/g凝胶以及芦丁添加量为6和8mg/g凝胶均表现非Fick扩散过程,而30mg/g没食子酸交联的凝胶表现Fick扩散过程。同时发现,无论是未交联凝胶还是多酚交联凝胶,在溶胀过程中均是凝胶高分子链的松弛过程为速控步骤。通过差示扫描量热法(DSC)对多酚交联凝胶中水的状态分析发现,没食子酸和芦丁对凝胶的平衡水分含量没有明显影响,但可改变凝胶中可冻结水和非冻结结合水的分布。20和30mg/g的没食子酸使凝胶中非冻结结合水含量降低,而6和8mg/g的芦丁却使凝胶中非冻结结合水含量升高。     

聚丙烯酰胺/普鲁兰多糖半互穿网络水凝胶制备和性能研究

采用水溶液聚合法制备不同比例的聚丙烯酰胺/普鲁兰多糖半互穿网络水凝胶,研究水凝胶在去离子水、生理盐水中的溶胀行为和其机械性能。结果表明:随着普鲁兰多糖用量的增加,聚丙烯酰胺/普鲁兰多糖水凝胶在去离子水和生理盐水中的溶胀均呈现先增加后降低的趋势。当水凝胶中丙烯酰胺/普鲁兰多糖为10∶4时,去离子水中的溶胀倍率达到最高(16.7 g/g);当水凝胶中丙烯酰胺/普鲁兰多糖为10∶3时,生理盐水中的溶胀倍率达到最高(15.5 g/g)。丙烯酰胺/普鲁兰多糖水凝胶的最大压缩载荷随着普鲁兰多糖含量的增加而呈现先增大再降低,然后再升高的趋势。当丙烯酰胺/普鲁兰多糖达到10:4时,水凝胶的最大压缩载荷达到最大(1099 N)。     

钙源及海藻酸钠/多孔玉米淀粉配比对其凝胶特性的影响（网络首发、推荐阅读）

采用氯化钙滴注法和碳酸钙内源固化法制备不同多孔淀粉含量的海藻酸钠凝胶,并分析了凝胶硬度、析水率、溶胀特性、结晶结构、微观结构等性质。结果表明：钙源和海藻酸钠/多孔淀粉配比（质量比r值）显著影响凝胶性质,r较高时（r=4∶2或5∶1）,碳酸钙诱导形成形状均一、结构致密凝胶块,硬度较大,析水率低,氯化钙诱导形成形状均一、具有致密外壳的凝胶珠。不同的凝胶结构使凝胶珠在初期溶胀较慢,最终的溶胀率较高;而凝胶块在初期溶胀较快,最终的溶胀率稍低。两种方法制备的凝胶具有结肠液中溶胀率高、胃液中溶胀率低的特点,具有良好的pH响应性。微观结构分析表明,海藻酸钠与多孔淀粉之间具有良好的相容性。研究结果对开发制备pH响应型生物活性物质递送载体有借鉴意义。     

取代度对O-羧甲基壳聚糖/海藻酸钠水凝胶溶胀和质构性能的影响

O-羧甲基壳聚糖(OCC)是壳聚糖的一种重要衍生物,具有良好的水溶性和胶凝性。以Ca Cl2为交联剂制备OCC/海藻酸钠(SAL)水凝胶,研究Ca Cl2浓度、Ca Cl2溶液p H值、交联温度、OCC与SAL质量比和OCC取代度对水凝胶在p H 1.2、p H 6.8和p H 7.4溶液中溶胀性的影响,同时测定不同取代度的OCC与SAL形成的水凝胶的质构特性,以期获得可实现肠道靶向释放且具有良好机械强度的p H敏感性水凝胶载体。结果表明:当OCC和SAL以质量比1∶1混合,Ca Cl2浓度为0.09 mol/L,交联p H 7,反应温度55℃时制备的水凝胶,在p H 1.2溶液中溶胀率最小,在p H 7.4溶液中溶胀率最大,呈现出较强的p H敏感性。OCC取代度对水凝胶的溶胀性与质构特性均有影响。取代度为0.51的OCC与SAL形成的水凝胶不具有p H敏感性,而取代度为0.35和0.87的OCC/SAL水凝胶在p H 1.2溶液中溶胀率较低,在p H 7.4溶液中溶胀率较高,表现出很强的p H敏感性。不同取代度OCC与SAL形成的水凝胶均具有良好的弹性,且硬度随着取代度的增加而降低。     

明胶α亚基和美拉德反应对明胶-海藻酸钠复合膜性质的影响

以罗非鱼皮明胶α1、α2亚基和海藻酸钠为原料制备复合膜,对膜的机械性能、颜色、荧光强度和傅里叶红外光谱(FTIR)进行分析,考察了α亚基和美拉德反应对明胶-海藻酸钠复合膜性质的影响。结果发现,α亚基-海藻酸钠膜的机械性能在60℃、相对湿度(RH)为75%下保存72 h后均出现明显的下降,而荧光强度均出现增强。α1-海藻酸钠(α1-SA)复合膜在放置72 h后,b*值的增大幅度达到64.0%,明显高于明胶-海藻酸钠(G-SA)和α2-海藻酸钠(α2-SA)复合膜。FTIR分析表明,保存过程中α亚基与海藻酸钠发生了美拉德反应,并且α1亚基更容易参与反应。因此明胶α亚基-海藻酸钠复合膜在60℃、75%RH下保存中颜色逐渐变黄。     

基于甜菜碱的两性离子导电水凝胶的合成及性能北大核心

采用自由基聚合法,以两性离子甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱(SBMA)和非离子型丙烯酰胺(AAm)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,成功制备了两性离子导电水凝胶。研究表明:制备的导电水凝胶具有一定的溶胀性能(平衡溶胀率为4.39)和力学强度(拉伸强度为0.045 MPa);由于阴阳离子的存在,网络中的静电相互作用和氢键有利于离子迁移,使其具有优异的导电性能(电导率为0.69 S/cm);随着体系中AAm含量的增加,凝胶的力学性能不断增加,电导率不断减小,溶胀性能呈现先增加后减小的趋势。     

海藻酸钠/丝素蛋白复合水凝胶的制备及性能研究

将海藻酸钠与丝素蛋白共混制备海藻酸钠/丝素蛋白水凝胶,探讨水凝胶成形过程及不同参数对水凝胶凝胶时间的影响及药物在海藻酸钠/丝素蛋白水凝胶中的缓释情况。试验表明:氯化钙/甲酸溶剂体系溶解脱胶蚕丝可以获得纳米原纤结构的再生丝素溶液,在凝胶过程中,复合水凝胶的凝胶时间随海藻酸钠的含量增加而延长,丝素蛋白/海藻酸钠比例为50/50时,凝胶时间需要89 min;当凝胶温度由15℃升至55℃时,凝胶时间由150 min缩短到55 min,因此可以通过调整海藻酸钠的比例、凝胶温度来调节复合水凝胶的凝胶时间;载药复合水凝胶释药曲线表明,药物释放过程呈先快后慢规律。     

燕麦分离蛋白对大豆蛋白膜性能改善的研究

为改善单一蛋白膜的性能,将燕麦分离蛋白与大豆分离蛋白以不同比例共混制备可食性复合膜,考察成膜液体系的粒径、Zeta电位及流变特性以及共混比例对膜透光率、水溶性、机械性能和阻隔性能的影响。结果表明：复合膜的水蒸气透过率较单一大豆分离蛋白膜和燕麦分离蛋白膜分别降低了24.88%和10.53%,过氧化值降低了16.55%和8.4%,抗拉强度在共混比例为4:1时达到最大值(5.55 MPa),较大豆分离蛋白膜(4.49 MPa)提高了23.6%,为纯燕麦分离蛋白膜(1.03 MPa)的近5倍。红外光谱、电镜和热重结果显示复合膜中大豆分离蛋白与燕麦分离蛋白分子间氢键作用加强,膜的表面更加光滑平整且热稳定性好,紧凑的结构使复合膜的机械性能和阻隔性能改善。该可食性膜能有效保护内部食品的品质,且与普通塑料食品包装相比,该可食性膜对环境更加友好。该研究为可食性蛋白膜在包装领域更广泛的应用提供理论依据。     

添加剂对明胶-多糖共混凝胶特性的影响

研究以明胶、甘薯淀粉、海藻酸钠为材料,以凝胶强度、透明度、凝胶持水性为主要指标,考察NaCl、蔗糖和pH对明胶-多糖共混凝胶特性的影响。结果表明:(1)NaCl在浓度小于0.2mol/L时能提高明胶/甘薯淀粉体系的凝胶强度,但凝胶的持水率显著降低,且透明度略有降低。NaCl降低明胶/海藻酸钠体系的凝胶强度,且凝胶透明度也降低,但凝胶的持水率无变化。(2)蔗糖能提高明胶/甘薯淀粉体系的透明度,且蔗糖浓度低于5%能提高体系的凝胶强度。蔗糖降低明胶/海藻酸钠体系的凝胶强度,但蔗糖浓度低于7.5%能提高体系的透明度。高浓度的蔗糖导致两体系凝胶各项性能全面下降。(3)明胶/甘薯淀粉体系在pH小于5时,凝胶透明度随pH的提高而降低,在pH5时,透明度最低,此时的吸光度值最大为2.469,当pH大于5时,透明度又随pH的增加而提高;明胶/甘薯淀粉在pH为5时有最大凝胶强度和最大持水性。pH对明胶/海藻酸钠体系凝胶透明度的影响规律明显,酸性环境下的凝胶透明度显著低于中、碱性环境下的凝胶透明度;明胶/海藻酸钠在pH为5时有最大凝胶强度和最大持水性。pH、离子强度对凝胶强度的影响显著。