纤维素微纤丝改性方式对胶原纤维复合膜性能的影响

利用金属-多酚网络（metal-polyphenol network,MPN）和不同程度羧基化改性制备的纤维素微纤丝（cellulose microfibrils,CMF）与胶原纤维（collagen fiber,CF）共混制成复合膜,探究CMF改性方式对复合膜性能的影响。结果表明：MPN改性的CMF能使复合膜抗氧化性能提高51.49%,断裂延伸率和阻光性也有显著提高;MPN和高含量羧甲基共同改性的CMF能最大程度降低MPN对复合膜机械强度的影响;MPN和高含量羧乙基共同改性的CMF能使复合膜对水蒸气和氧气的阻隔能力分别提高1.30 倍和3.48 倍。扫描电子显微镜和红外光谱分析表明不同方式改性的CMF与CF之间是物理交联且具有良好的相容性,从而为提高复合膜的性能以更好地应用到食品包装领域提供了一种新手段。     

纤维素微纤丝的制备及应用

近来很多研究表明纤维素微纤丝具有很好的强度及韧性,无论是加入到一些复合材料中,还是在纸张中添加,都有很好的增强效果。本文首先讲述了纤维素微纤丝的制备及性质,然后讲述了纤维素微纤丝在复合材料及造纸中的应用,尤其是作为纸张增强剂的应用;最后对微纤丝的发展应用作出展望。     

纤维素微纤丝的制备及应用

近来很多研究表明纤维素微纤丝具有很好的强度及韧性,无论是加入到一些复合材料中,还是在纸张中添加,都有很好的增强效果。本文介绍纤维素微纤丝的制备、性质及其在复合材料及造纸中的应用。     

丙烯化改性纤维素纳米纤丝制备纳米刷复合物及其应用

利用丙烯酰氯（ACL）对纤维素纳米纤丝（CNF）进行改性,得到表面带有双键基团的丙烯酸纤维素纳米纤丝（ACL-CNF）,然后以ACL-CNF为主链,在自由基引发的条件下与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）、丙烯酰胺（AM）和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）进行自由基共聚以合成毛刷状复合物（PAADAC）;采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、固态¹³C核磁共振（¹³C NMR）对ACL-CNF的结构进行表征;采用透射电子显微镜（TEM）、流变仪、旋转黏度计对PAADAC结构和性能进行系统分析,并通过模拟驱替实验验证PAADAC驱油性能。结果表明,ACL-CNF的取代度随着ACL用量增加呈先增大后减小的趋势,当ACL与CNF质量比为3∶1时,ACL-CNF取代度最大,为2.31;与PAAD（无ACL-CNF）相比,PAADAC表现出较强的黏弹稳定性、耐温抗盐性;相对于水驱,PAADAC可提高原油采收率8.83个百分点。     

芸豆加工过程中蛋白-多酚复合物功能性质的变化

本文考察芸豆蛋白与多酚在25 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃、100 ℃下的抗氧化活性、溶解性、乳化性、起泡性等活性,并结合十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）技术以及傅里叶红外光谱技术对复合物结构进行分析。结果表明,在温度80 ℃时,芸豆蛋白-多酚复合物具有较强的自由基清除能力;且复合物的溶解度达到77.4%,较常温下溶解度提高10%以上;乳化性和起泡性分别为60.4%和98.75%,显著高于常温条件处理组,而碱性环境下乳化性较对照组增加了26.95%,起泡性也有相同的趋势,结合红外和电泳分析推测芸豆蛋白与多酚在热处理条件下可能形成了共价复合物,从而改变其功能活性。结合以上试验结果,热加工过程中,80 ℃的加工条件下可最大程度的保证复合物理化功能。     

酶处理法制备木质材料微/纳纤丝的研究进展

木质材料制备的微/纳纤丝具有生物可降解、高强度、导热低等诸多优点,是一种环境友好型材料。本文简单介绍了普通法制备微/纳纤丝的特点,同时具体介绍了酶处理法制备微/纳纤丝的国内外研究进展。从木质纤维素中分离的微/纳纤丝添加到聚合物中后,聚合物的强度、热稳定性等性质会得到显著提高。     

超临界预处理-球磨法制备纤维素纳米纤丝及其表征

以微纤维化纤维素(MFC)为原料,通过超临界CO₂/乙醇预处理结合球磨法制备纤维素纳米纤丝(SCB-CNF),探讨了超临界CO₂/乙醇预处理条件对MFC的影响,并与2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)预处理结合微流体均质法(TMH)制备的纤维素纳米纤丝(TMH-CNF)进行对比研究,采用扫描电子显微镜(SEM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)和热重分析仪(TG)对样品进行表征。结果表明,超临界CO₂/乙醇预处理可将束状MFC分解为单根纤维,使MFC的长度和直径明显减小;超临界CO₂/乙醇预处理后的纤维素(P-MFC)的结晶度随预处理时间和温度的变化呈先升高后降低的趋势;SCB-CNF的热稳定性和结晶度均高于TMH-CNF,且形态呈针束状,长度远小于TMH-CNF,更易分散,在复合材料和生物医药(药物输送)等领域具有潜在的应用价值。     

多酚对类胡萝卜素抗氧化性和稳定性的影响

本实验旨在探究多酚对类胡萝卜素抗氧化性和稳定性的影响,以常见的四种类胡萝卜素（叶黄素、玉米黄素、β-胡萝卜素、番茄红素）和四种多酚（儿茶素、槲皮素、山奈酚、没食子酸酯）为原料,测定了不同浓度下多酚对类胡萝卜素的DPPH自由基清除率和ABTS⁺自由基清除率的影响,以及在不同光照、温度、pH、金属离子和抗氧化剂浓度条件下,多酚对类胡萝卜素保留率的影响。结果表明各多酚单体对类胡萝卜素抗氧化性和稳定的强弱大小为：山奈酚>儿茶素>槲皮素>没食子酸酯。其中,山奈酚和玉米黄素在浓度为0.1 mg/mL具有最高的DPPH自由基清除率协同作用,儿茶素和β-胡萝卜在浓度为0.02 mg/mL具有最高的ABTS⁺自由基清除率协同作用。添加儿茶素和山奈酚可以使类胡萝卜素在自然光和紫外光下的保留率提高10.32%~13.82%,100 ℃以下高温的保留率提高6.79%～13.72%,pH<5条件下的保留率提高1.02%～17.56%及多种金属离子条件下的保留率提高9.26%～25.3%。因此,在使用类胡萝卜素作为抗氧化剂或增色剂应用于食品中时,可以通过添加一种或多种多酚来提高其抗氧化性和稳定性。     

单性木兰叶多酚的稳定性及抗氧化性研究

为充分利用单性木兰植物资源,对单性木兰叶中多酚的稳定性和抗氧化性进行了研究。以单性木兰叶多酚的粗提物及纯化物为研究对象,考察了不同光照、温度、糖类、防腐剂、氧化还原剂等对多酚稳定性的影响;探究了多酚对·NO和·OH的清除作用。结果表明,单性木兰叶多酚粗提物和纯化物在避光1 h后保留率分别达53.75%、57.50%,避光、30 ℃、1 h的保留率分别达54.30%、81.58%;与蔗糖共用时较与葡萄糖共用稳定;添加防腐剂苯甲酸钠对单性木兰叶多酚的稳定性有增强作用,多酚保留率与苯甲酸钠的质量浓度呈正相关;氧化剂过氧化氢和还原剂亚硫酸钠对单性木兰叶多酚均有破坏作用,而氧化剂对多酚的影响大于还原剂。在浓度范围0.01~0.05 μg/L内,单性木兰叶多酚对·NO和·OH具有清除作用,并有量效关系。结果对单性木兰的引种、林产品开发利用以及天然食品添加剂的研究具有重要的指导意义。     

苹果多酚的提取及其抗氧化性的研究

苹果多酚是苹果中所含的多元酚类物质的通称.本试验研究了超声波辅助乙醇浸提法提取苹果多酚的最佳提取工艺.以陕西富士、甘肃静宁富士和蛇果为试验材料,测定了各种苹果果皮和果肉中总酚的含量,并比较了三种苹果多酚的抗氧化性能.结果表明,果皮的总酚含量显著高于果肉,且不论在果皮还是果肉,蛇果中提取的总酚含量显著高于其他两种苹果;试验确定的苹果多酚的最佳提取工艺为超声波处理20mim、料液比1.8、乙醇体积分数70％,且料液比为最主要的影响因素;总体而言,蛇果的抗氧化性能较好,且随着多酚浓度的增加,抗氧化性增强.总之,苹果多酚是一种天然的优质的抗氧化剂,应广泛应用于食品工业生产中.     

Composite Gels Containing Whey Protein Fibrils and Bacterial Cellulose Microfibrils

In this study, we investigated the gelation of WPI fibrils in the presence of bacterial cellulose (BC) microfibrils at pH 2 upon prolonged heating. Rheology and microstructure were investigated as a function of BC microfibril concentration. The presence of BC microfibrils did not influence the gelation dynamics and resulting overall structure of the WPI fibrillar gel. The storage modulus and loss modulus of the mixed WPI‐BC microfibril gels increased with increasing BC microfibril concentration, whereas the ratio between loss modulus and storage modulus remained constant. The WPI fibrils and BC microfibrils independently form two coexisting gel networks. Interestingly, near to the BC microfibrils more aligned WPI fibrils seemed to be formed, with individual WPI fibrils clearly distinguishable. The level of alignment of the WPI fibrils seemed to be dependent on the distance between BC microfibrils and WPI fibrils. This also is in line with our observation that with more BC microfibrils present, WPI fibrils are more aligned than in a WPI fibrillar gel without BC microfibrils. The large deformation response of the gels at different BC microfibril concentration and NaCl concentration is mainly influenced by the concentration of NaCl, which affects the WPI fibrillar gel structures, changing form linear fibrillar to a particulate gel. The WPI fibrillar gel yields the dominant contribution to the gel strength.     

纤维素纳米晶体/聚苯乙烯复合薄膜的制备及性能研究

通过Pickering乳液法一步实现亲水性纤维素纳米晶体（CNC）和疏水性聚苯乙烯（PS）的高效复合,经溶液浇筑成膜与热压耦合制得力学性能优异的CNC/PS复合薄膜。结果表明,尽管CNC的添加会降低PS薄膜的透明度,但当CNC添加量≤10%时,CNC/PS复合薄膜仍能保持良好的透明度。当CNC添加量为8%时,CNC/PS复合乳液中的乳滴尺寸和乳滴分布均一性最佳,此时CNC/PS复合薄膜的力学性能最佳,其拉伸强度为33.8 MPa,远优于纯PS薄膜（18.9 MPa）,韧性和杨氏模量分别为408.1 kJ/m3和1.9 GPa,是纯PS薄膜的1.8倍和1.5倍。当CNC添加量增至20%时,CNC/PS复合薄膜出现发白现象,透光率显著下降,但仍具有与纯PS薄膜相当的力学性能（拉伸强度为20.9 MPa,杨氏模量为1.6 GPa）。     

源于食品加工副产物纳米纤维素晶体的制备及其在食品中的应用

近年来,作为一种环境友好材料——纳米纤维素,其制备及在材料、食品、化工、医药等领域的应用备受人们关注,其中纳米纤维素晶体具有高长径比、高比表面积、高结晶度、高机械强度和良好的热稳定性等优良特性。在介绍纳米纤维素晶体制备方法的基础上,对源于食品加工副产物纳米纤维素晶体的理化特性(形貌、结晶度、稳定性等)及主要应用方面(作为食品包装材料增强剂、Pickering乳液稳定剂、食品配料等)进行了全面综述,并对纳米纤维素晶体研究存在的问题及今后的发展方向进行了展望。     

细菌纤维素/聚己内酯微米纤维复合膜的制备及性能

为制备模拟细胞外基质结构的微纳尺度复合材料,利用静电纺丝技术制备了聚己内酯(Polycaprolactone,PCL)微米纤维膜,通过与纳米尺度的细菌纤维素(Bacterial Cellulose,BC)原位复合,制备了BC/PCL复合纤维支架。采用扫描电镜、红外光谱分析、X射线衍射分析对材料的形貌、结构进行了表征。通过单轴力学测试对复合材料力学性能进行了研究,并利用成纤维细胞对复合材料的生物相容性进行评价。结果表明:通过静电纺丝法制备的PCL微米纤维的平均直径,随聚合物纺丝液质量分数的增加有增加的趋势,BC与PCL微米纤维复合后,BC纳米纤维渗透入微米纤维膜内部,实现微纳米纤维较好的复合。红外光谱分析和X射线衍射分析进一步证明BC和PCL微米纤维成功复合。PCL微米纤维膜复合BC膜后,相比PCL微米纤维膜增加了其断裂强度,同时复合支架无明显细胞毒性,可应用于生物医学领域。     

金属-多酚网络的组装、功能特性及其在食品领域中的应用研究进展

多酚与金属离子形成的金属-多酚网络(metal-polyphenol network,MPN)能发挥金属与多酚的协同效应,既具有金属离子赋予的特定功能,又具有多酚结构对各种表面的高亲和力,能吸附在纳米材料和生物界面等多种表面上,且结构更加稳定.近年来MPN发展迅猛,在很多领域都得到了广泛的应用.本文首先概述了MPN的组...     

壳聚糖/纤维素纤维复合纸的制备及性能研究

本研究采用浸渍工艺将壳聚糖填充到纸张的孔隙中形成密实的结构,制备具有优异综合性能的壳聚糖/纤维素纤维复合纸,并对其光学性能、力学性能和耐水性能进行表征。结果表明,壳聚糖分别与桉木浆、苇浆、杉木浆、麻浆纤维制备的复合纸均呈现出优异的光学与力学性能。其中壳聚糖/桉木浆纤维复合纸（70 g/m²,壳聚糖用量60%）的性能最佳,其透明度为88％,雾度为88％,拉伸强度和韧性分别达到75.0 MPa和7.68 MJ/m³,平均耐折度超过5000次;同时壳聚糖的加入赋予了复合纸较佳的耐水性,在达到43.9%饱和吸水率时,复合纸厚度仅增大12.5%,且达到38.1%的湿抗张强度保留率。     

壳聚糖/明胶/纤维素纳米晶体复合壁材制备香精微胶囊

本研究以柠檬香精为芯材,壳聚糖(CS)、明胶(GE)和纤维素纳米晶体(CNC)为复合壁材,采用复凝聚法制备柠檬香精微胶囊。研究了壁材质量分数、CNC质量分数、芯壁比和乳化速率对微胶囊粒径和包埋率的影响,确定了最佳制备工艺条件为:壁材质量分数0.2%,CNC质量分数0.3%,芯壁比3:1,乳化速率900 r/min。在此最佳条件下制得的香精微胶囊包埋率为74.35%。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表明,CS、GE与CNC之间发生了静电吸引。扫描电子显微镜(SEM)表明,香精微胶囊呈球形,粒径在1.8～5.2μm之间,分散性良好。热重分析表明,CS/GE/CNC壁材体系能很好地保护柠檬香精在200℃以下的缓慢释放。     

基于壳聚糖的抗氧化复合材料制备及其在食品包装中的应用

本文以壳聚糖为主体材料,在其侧链接枝天然的具有抗氧化作用的芳胺类化合物腺嘌呤来增加它的抗氧化活性,并选用具有更高长径比的纳米纤维素掺杂制备高强度的改性壳聚糖复合膜。通过红外光谱、核磁共振碳谱和元素分析对改性壳聚糖进行结构鉴定,证明了腺嘌呤的接枝成功。抗氧化实验结果表明,腺嘌呤改性后的壳聚糖膜抗氧化活性得到显著提升,DPPH自由基清除率能达到72.20%,而纳米纤维素的掺杂增加了壳聚糖膜的机械性能和尺寸稳定性,MCBC-CNF-2膜的拉伸强度能达到65.06MPa,吸水率和溶胀率分别仅为36.20%和6.06%,尽管随着纳米纤维素掺杂量的增加,改性壳聚糖膜的抗氧化活性有所降低,但MCBC-CNF-2膜的DPPH自由基清除率仍能达到54.20%。这种全生物质膜科生物降解并且成本较低,有望应用于食品包装材料。     

基于纤维素的食品包装材料的研究进展

纤维素多数来源于植物和微生物,具有优良的生物降解性和力学性能,可在绿色食品包装材料中广泛应用.本文综述了来自于植物和微生物的木质纤维素、微纤维纤维素及细菌纤维素的提取、改性方法以及其在食品包装材料中的力学性能、阻隔性、抗菌性、降解性能等方面的相关研究.纤维素作为食品包装材料不仅拓展了纤维素的应用领域,而且为食品安全和环...