季铵盐修饰壳聚糖及其复合膜的制备与表征

该研究以季铵盐对壳聚糖进行修饰改性,利用单因素实验分析了壳聚糖季铵盐的最优制备条件,通过傅里叶红外光谱、核磁氢谱对其结构进行了表征;并探究不同取代度的壳聚糖季铵盐制备的涂膜的机械性能;以壳聚糖季铵盐为原料,引入聚乙烯醇,纳米二氧化钛,丙三醇,采用溶液共混法制备了壳聚糖季铵盐复合膜,并通过傅里叶红外光谱、热重分析以及接触角对壳聚糖季铵盐复合涂膜的结构、性能进行分析。结果表明,壳聚糖季铵盐的最优制备条件为季铵盐与壳聚糖的质量比为3:1,反应时长为12 h,反应温度为80 ℃。此外,当壳聚糖季铵盐含量为50%（以聚乙烯醇为标准）,纳米二氧化钛含量为1%,丙三醇含量为0.8%时,壳聚糖季铵盐复合膜的拉伸强度和断裂伸长率取得最优值,分别为19.38 MPa和55.78%。相应的壳聚糖季铵盐复合膜（19.38 MPa）的拉伸强度较壳聚糖复合膜（18.64 MPa）也高,这说明壳聚糖季铵盐的改性有利于增加涂膜的机械性能,为后续研究壳聚糖改性膜材料提供了一定的理论参考。     

壳聚糖明胶可食用复合膜的制备与抗菌性能研究

以壳聚糖和明胶为复合膜骨架材料,通过加入0.3%(体积比)甘油增塑剂,制备具有显著抗菌性能的可食用复合膜。以较高的抗拉强度、较大的断裂伸长率、较低的水蒸气透过系数为主要性能指标,对成膜骨架材料壳聚糖和明胶的配比进行优化。研究结果表明,当壳聚糖浓度为1.5%、明胶浓度为1.25%时,以6∶4的体积比混合,制备获得机械性能良好(抗拉强度为13.24 MPa,断裂伸长率为112.45%),水蒸气透过系数较低(0.4032 mg·mm·kPa-1·h-1·m-2)的最优化复合膜。通过红外光谱、X射线衍射、扫描电镜等手段对复合膜进行表征。结果表明,与壳聚糖膜和明胶膜相比,复合膜的内部分子之间有较强的氢键和分子间作用力,膜内部致密且水蒸气不易通过,同时复合膜液对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌均具有显著的抑制效果。     

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。     

北五味子提取物/壳聚糖复合膜的制备及其在肉丸贮藏中的应用

目的 改善纯壳聚糖可食用膜存在的溶胀度高、抗氧化活性不足等缺陷, 使用共混改性的方式提升膜的性能。方法 以壳聚糖为成膜基质, 甘油为增塑剂, 添加北五味子提取物, 采用流延法制备可食用复合膜。研究北五味子提取物的添加量对复合膜的结构特征、物理性能、抗氧化和抑菌活性的影响, 通过傅里叶红外光谱、X-射线衍射、扫描电镜等对复合膜的性能进行表征, 并对经涂膜处理的肉丸进行贮藏实验。结果 北五味子提取物与壳聚糖混合后能保留原有结构, 复合膜的抗氧化活性、阻湿性、阻光性与机械性能得到明显提升。与对照组相比, 在最优添加量时, 复合膜的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除活性明显提高, 在50%乙醇溶剂中表现最好; 水蒸气透过系数降低了60.20%; 不透明度与北五味子提取物添加量呈正相关; 拉伸强度由7.38 MPa提升至9.92 MPa。将复合膜应用在肉丸贮藏中, 经涂膜处理的肉丸挥发性盐基氮值和菌落总数皆低于对照组, 表现出较好的微生物抑制作用, 肉丸保质期最长可达15 d。结论 北五味子提取物的添加改善了复合膜的性能, 抑菌效果得到提升, 本研究可为壳聚糖基膜的制备及其在肉制品上的应用提供一定数据参考。     

壳聚糖/CMC复合涂膜处理对柑橘果实采后品质的影响

流延法制备壳聚糖单层膜及羧甲基纤维素钠/壳聚糖复合膜,并测定膜机械性能、微观结构和水蒸气透过性等对其进行表征;以春香和柠檬两个柑橘品种为试材,研究壳聚糖单层涂膜及羧甲基纤维素钠/壳聚糖自组装复合涂膜对两种柑橘果实（春香,柠檬）采后货架期品质的影响。结果发现：复合膜的水蒸气透过性显著（p<0.05）高于单层膜,为壳聚糖单层膜的1.74倍;且维持良好的力学性能及微观结构。应用于柑橘采后保鲜,发现涂膜可提高柑橘果亮度,抑制抗坏血酸氧化,减少硬度降低。涂膜处理可减少柑橘果实表面气孔数量,降低贮藏期间柑橘果实失重率,贮藏20 d处理组失重率均在7.5%以下;且涂膜延缓了柑橘可滴定酸含量的下降。与单层涂膜相比,羧甲基纤维素钠/壳聚糖自组装复合涂膜可显著（p<0.05）提高春香、柠檬硬度及抗坏血酸含量。经20 d贮藏,复合涂膜组的春香及柠檬硬度分别是对照组的1.15倍、1.23倍。复合膜证实了静电吸附自组装形成的多糖基膜具有维持柑橘采后品质的潜力,为开展不同柑橘品种生物涂膜保鲜研究提供参考。     

硬脂酸钠对原位改性纳米CaCO_3的壳聚糖基复合涂膜性能的影响

采用原位改性的方法制备纳米CaCO_3,在此基础上制备壳聚糖基复合涂膜。利用扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)及傅里叶变换红外吸收光谱(FT-IR)研究不同添加量的硬脂酸钠对纳米CaCO_3/壳聚糖复合涂膜形貌、晶型、结构的影响。以纳米CaCO_3/壳聚糖复合涂膜的拉伸强度、断裂伸长率、水蒸气透过率、透光性、抑菌性为评价指标,研究硬脂酸钠对原位改性纳米CaCO_3的壳聚糖复合涂膜性能的影响。研究结果表明:经硬脂酸钠原位改性的纳米CaCO_3/壳聚糖涂膜中纳米粒子分散均匀,涂膜表面及断面平整,壳聚糖基本结构改变,CaCO_3以非晶态形式存在。当原位改性剂硬脂酸钠的添加量为2%时,纳米CaCO_3/壳聚糖复合涂膜的机械性能、水蒸气透过量、透光性、水溶性指标最佳。硬脂酸钠对纳米复合涂膜抑菌效果无明显影响。     

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。     

改性处理对大豆分离蛋白/壳聚糖/黑木耳多糖复合膜性质的影响

利用超声波、微波、紫外光及其协同改性制备大豆分离蛋白、壳聚糖、黑木耳多糖复合膜,研究不同改性方法对膜性质影响。结果表明：超声波、微波、紫外光改性处理可改善膜的机械性能、阻隔性能,其中超声波微波协同改性作用最明显,膜的抗拉强度和断裂伸长率达到最大值（21.67 MPa和78.02%）;水蒸气透过系数和氧气透过率达到最小值（1.34×10－12 g/（cm·s·Pa）、0.47×10－2 g/（m2·d））。超声波微波协同改性亦可显著增加膜的亮度和白度,提高膜的透光率。利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和热重分析对复合膜进行表征,表明经过超声波、微波、紫外光改性处理加强了膜分子间氢键作用,形成致密、稳定的网络结构,提高了复合膜热稳定性。     

改性壳聚糖的研究及其在金秋梨保鲜中的应用

采用纳米SiOx对壳聚糖进行改性得到复合涂膜,考察水蒸汽透过率、氧气透过率及抑菌性等指标.用改性后的壳聚糖对果蔬涂膜保鲜,并测试室温下的VC含量、保鲜时间和好果率.结果表明:壳聚糖纳米SiOx复合膜(CTS-SiOx)与壳聚糖单膜(CTS)相比,其水蒸气透过率下降35%、氧气透过率下降21%,复合涂膜抗菌效果明显,室温下果蔬保鲜时间得到明显延长,其中金秋梨由20d延长至60d,好果率为80%.     

可食性大豆皮果胶膜的制备及膜性质的研究

研究以大豆皮果胶为基质,添加壳聚糖、聚乙烯醇、甘油后形成的果蔬保鲜复合膜,并分析复合膜的感官性质、膜厚度、透湿性、抑菌性以及红外光谱。通过均匀试验设计,结果表明：由质量分数0.2%果胶、0.6%壳聚糖、0.3%聚乙烯醇、0.3%甘油混合制得的涂膜液具有较好的应用前景。