离子交联法制备壳聚糖/结冷胶可降解复合膜的研究

以壳聚糖和结冷胶为成膜材料,甘油为增塑剂,4%柠檬酸钠和2%氯化钙溶液为交联剂,制备水不溶性可降解复合膜。研究交联时间和交联pH对复合膜机械性能和阻水性的影响,并通过扫描电镜、差示扫描量热法、红外光谱和X-射线衍射对其结构和热稳定性进行表征。结果表明,柠檬酸钠和氯化钙对复合膜的交联降低了壳聚糖和结冷胶的结晶度,提高了复合膜的热稳定性;当交联时间为5min、交联溶液pH为6时,复合膜的机械性能最好,抗拉强度达91.45MPa,水溶性为7.28%,溶胀度为416.63%,水蒸气透过率为0.68×10-10g/(Pa·s·m2);复合与离子交联改善了单一膜机械性能不足及阻水性差的缺点。     

结冷胶琼胶可食性复合膜的研究

以结冷胶和琼胶为原料,通过共混的方式,制备了结冷胶琼胶新型的可食复合膜。通过单因素实验和响应面实验,优化并确定了复合膜配方。结果表明:在干燥温度为55℃,结冷胶含量为1.69%,琼胶含量为2.60%,共混液中结冷胶膜液比例为55.25%,甘油含量为0.24%,制得的复合膜综合性质最好,抗拉强度为72.09MPa,水蒸气透过率为0.58×10-10g/Pa·s·m2。该复合膜可作为食品内包装材料,具有安全、绿色环保和生物可降解的优点,在食品包装行业将有广泛的应用。     

黑米花青素-结冷胶可食用膜的性能分析

多酚与多糖复配制备的可食性膜具有无污染、可降解等特点，是目前食品包装研究热点。以结冷胶为成膜原料，添加不同浓度的黑米花青素，制备可食性复合膜，研究了复合膜的机械性能和微观结构，并分析了成膜材料间的相互作用对膜的影响。结果显示添加黑米花青素的结冷胶可食用膜抗拉强度升高，断裂延伸率下降，添加2.0%黑米花青素的复合膜抗拉强度为1565.15 MPa，断裂延伸率为7.67%；水蒸气透过率增大至5.06×10^-8 g·m/(h·Pa·m²)。红外光谱、扫描电镜和X-射线衍射结果都表明结冷胶和黑米花青素具有良好的相溶性；热重分析结果表明加入黑米花青素有利于形成分子间氢键，并提高了复合膜的热稳定性。黑米花青素膜对pH敏感，在不同的pH下表现出明显颜色变化，可以作为颜色变化的指示剂。     

卡拉胶/魔芋胶复合膜保鲜纳米SiO2修饰工艺优化

利用绿色合成方法以卡拉胶/魔芋胶为基膜,添加纳米SiO_2和甘油对其进行修饰,并通过正交试验设计优化卡拉胶/魔芋胶/纳米SiO_2复合涂膜的制备工艺条件,且通过电子扫描显微镜(SEM)、红外光谱分析(FTIR)、X射线衍射光谱分析(XRD)和紫外光谱分析(UV)对复合膜的微观结构进行表征。结果表明,当纳米SiO_2添加量、卡拉胶与魔芋胶质量比、甘油添加量分别为0.03%,1∶3,0.7%时,复合膜具有最佳综合性能,其透光率为84.26%,透氧性为0.15 g/(m2·d),透CO2性为0.207 g/(m2·d),水溶性值为51.78%,溶胀度为76.90%,透水率为62.31%。比未修饰的卡拉胶/魔芋胶复合膜的性能更优。纳米SiO_2的添加使复合膜中的氢键加强。将制备的纳米复合膜用于双孢蘑菇的保鲜,保鲜质量和保鲜时间比对照组均有明显提高。     

结冷胶-沙蒿胶-蓝莓花青素可食性膜的制备及其性能分析

利用蓝莓花青素对pH值的指示作用制备智能包装膜,以期解决食品保鲜过程中新鲜度的检测难题。以结冷胶、沙蒿胶和蓝莓花青素为主要原料,采用流延法制备智能指示膜,研究膜的色差、机械性能、水溶性、水蒸气透过率以及微观结构等分析其性能。结果表明,红外扫描和电镜分析表明沙蒿胶与结冷胶及蓝莓花青素之间具有良好的相容性;沙蒿胶能够提高结冷胶/沙蒿胶-蓝莓花青素膜的厚度、膜的断裂延伸率、水蒸气透过率,降低膜的抗拉伸强度和水溶性;结冷胶/沙蒿胶复配比8∶2(质量比)时,花青素膜的断裂延伸率最大为47.36%,水蒸气透过率为7.643×10^-6 g·m/(d·Pa·m²),抗拉强度22.08 MPa,复配比4∶6(质量比)的膜厚度达到0.079 mm;复合膜对pH值的指示作用显著,可作为pH指示膜。本研究为新型食品保鲜智能指示膜的应用提供理论基础。     

交联体系对海藻酸钠/印度树胶复合膜性能的影响

为探究交联体系对海藻酸钠/印度树胶复合膜性能的影响,本文选取氯化钙-柠檬酸、氯化钙-乳酸、氯化钙-苹果酸三种不同的Ca²⁺-H⁺交联体系,以力学性能、水蒸气透过率及水溶性为指标进行评价;同时,利用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜技术(SEM)进行微观结构表征。结果表明,选用氯化钙-柠檬酸交联体系,Ca²⁺浓度为1.5%,H⁺浓度为1.0%,交联时间为5 min时,拉伸强度为34.11 MPa,断裂伸长率为15.27%,水蒸气透过率为6.99×10^-11 g/(m·s·Pa),水溶性为6.41%,海藻酸钠/印度树胶复合膜综合性能最佳。此外,傅里叶红外光谱和扫描电子显微镜也表明氯化钙-柠檬酸交联体系形成的交联膜微观结构紧密、均匀、交联度高。本研究成功制备了一种新型复合膜,为其在食品包装领域的应用提供理论依据。     

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。     

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。     

绿豆改性淀粉复合膜阻水性的研究

研究了绿豆改性淀粉复合膜的阻水性;采用绿豆改性淀粉、壳聚糖为主要材料制备复合膜,选择了改性淀粉用量、壳聚糖与改性绿豆淀粉的比例、甘油用量、淀粉糊化温度、干燥温度、干燥时间等6个因素进行单因素试验,确定甘油用量为2.5%,糊化温度为70℃,对其中4个主要因素进行正交试验;得出:以共混液质量为100%计,改性淀粉用量2%,壳聚糖与改性淀粉为6∶4,干燥温度80℃,干燥时间4h,此条件下,淀粉复合膜阻水性最强,膜的透湿系数达到5.03×10~(-11)g/(m·s·Pa)。     

Nisin-结冷胶-瓜尔豆胶复合膜的抑菌性及在荸荠保鲜中的应用

为解决荸荠贮藏过程中腐败变质和失水严重等问题,探讨一种荸荠的保鲜处理方法,以结冷胶、瓜尔豆胶和不同浓度的乳酸链球菌素(Nisin)制备食用复合膜,通过抑菌圈法测定复合膜的抑菌性。采用涂膜处理新鲜荸荠,分析贮藏过程中相关指标的变化。结果表明,复合膜对枯草芽孢杆菌具有有效抑制作用,而对大肠杆菌、面包酵母显示出低抑制作用,复合膜的抑菌性能随着Nisin浓度增大而增强。同时荸荠的涂膜实验结果表明,结冷胶-瓜尔豆胶复合膜能延缓贮藏期内荸荠品质下降,并且0. 5 g/L Nisin-结冷胶-瓜尔豆胶复合膜效果更加显著,如贮藏25 d后,荸荠果实的好果率为51%,POD活性为0. 83 U/g,均明显高于对照组的30%和0. 68U/g,果肉相对电导率比对照组低3. 5%,且能较好地维持荸荠的质构变化。Nisin-结冷胶-瓜尔豆胶复合膜可应用于荸荠的保鲜中。     

响应面法优化可食性鸡蛋清蛋白膜的酶法改性工艺

采用响应面分析法（RSM）对可食性鸡蛋清蛋白膜的酶法改性工艺进行优化。以谷氨酰胺转移酶（TG-B）浓度、p H、注模前酶作用时间及干燥温度为单因素,对膜的机械性能（拉伸强度、断裂伸长率）和阻隔性能（水蒸气透过系数、透油系数）进行测定,得出各指标的二次回归模型。结果表明,TG-B酶浓度0.13%、p H8.34、注模前酶作用时间45 min、干燥温度20℃时膜的各项性能最佳。该工艺参数下膜各性能指标分别为:拉伸强度（5.225±0.108）MPa、断裂伸长率70.492%±3.172%、水蒸气透过系数（3.405±0.067）g·mm/（m2·d·k Pa）、透油系数（0.812±0.007）g·mm/（m2·d）。      

纳米TiO2对魔芋葡甘聚糖/玉米醇溶蛋白复合膜结构和性能的影响

本文以魔芋葡甘聚糖、玉米醇溶蛋白为成膜基质,添加不同含量（1%、2%、3%）的纳米TiO₂,以流延方式制备纳米TiO₂/魔芋葡甘聚糖/玉米醇溶蛋白复合膜,并对复合膜的微观结构、热性能、力学性能、疏水性、水蒸气透过率和抑菌性能进行了分析。结果表明,纳米TiO₂与魔芋葡甘聚糖、玉米醇溶蛋白间发生相互作用,有良好的相容性;添加纳米TiO₂使复合膜表面粗糙度增加,复合膜热稳定性和疏水性增强,力学性能降低;纳米TiO₂添加量为1% wt时,复合膜的水蒸气透过率（5.7×10?13 g·cm/（cm2·s·Pa））和溶胀率（16.4%）最小,水接触角值（99.6 °）最大;复合膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有明显的抑制作用,对枯草芽孢杆菌的抑制作用不明显。本研究为纳米TiO₂/魔芋葡甘聚糖/玉米醇溶蛋白复合膜作为包装材料的开发与应用提供一定参考依据。     

响应面法优化可食性鸡蛋清蛋白膜的磷酸化改性工艺

以鸡蛋清粉为成膜原料,制备可食性膜,研究磷酸化改性工艺对膜性能的影响。以三聚磷酸钠添加量、反应时间、反应温度及反应p H为因素,以断裂伸长率、拉伸强度、透油系数及水蒸气透过系数为响应值,采用响应面分析法,优化膜的磷酸化改性工艺。结果表明,以三聚磷酸钠添加量21.24 g/100 g蛋白、反应2 h、反应温度45℃、p H9.6的最佳工艺制备所得膜各性能指标的预测值分别是:断裂伸长率77.124%、拉伸强度4.911 MPa、透油系数0.868 g·mm/(m~2·d)、水蒸气透过系数3.458 g·mm/(m~2·d·k Pa),对应的验证值分别为:75.394%±5.276%、(4.887±0.119)MPa、(0.882±0.009)g·mm/(m~2·d)、(3.501±0.088)g·mm/(m~2·d·k Pa),所得的回归模型拟合度良好,并具有较好的预测性。      

玉米淀粉/蛋壳粉复合膜的制备及性能分析

以玉米淀粉（corn starch,CS）和蛋壳粉（eggshell powder,ESP）为主要成膜基材制备CS/ESP复合膜。研究CS质量浓度、ESP添加量、丙三醇（glycerol,Gly）添加量3 个因素对CS/ESP膜抗拉强度（tensile strength,TS）、断裂伸长率（elongation at break,EB）、水蒸气透过系数（water vapour permeability,WVP）和氧气透过率（oxygen permeability,OP）的影响。在此基础上采用主成分分析法对膜性能进行综合评价,并通过响应面法优化试验得到CS/ESP膜制备的最佳工艺参数,具体如下：CS质量浓度4.9 g/100 mL、Gly添加量49%（m/m）、ESP添加量1.9%（m/m）,对应CS/ESP膜的TS、EB、WVP和OP分别为4.97 MPa、109.12%、1.31×10－12 g/（cm·s·Pa）和1.19×10－5 cm3/（m2·d·Pa）。傅里叶变换红外光谱分析表明ESP和CS具有较好的相容性。X射线衍射和热重分析结果表明ESP的添加提高了CS/ESP膜的结晶度和热稳定性。扫描电子显微镜分析表明CS/ESP膜具有光滑的表面和断面形貌,没有明显的突起和腔。     

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。     

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。     

魔芋葡甘聚糖/壳聚糖复合抗菌食品包装膜的制备及其特性

本实验以富里酸作为交联剂,采用溶胶-凝胶法制备魔芋葡甘聚糖/壳聚糖（konjac glucomannan/chitosan,KGM/CS）抗菌膜,研究该抗菌膜的物理、力学、结构和抗菌等性能。流变学、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和扫描电子显微镜等分析和观察结果表明,富里酸的引入促进了KGM、CS和富里酸之间氢键的形成和静电相互作用,提高了抗菌膜的热稳定性能和光学性能。同时,添加富里酸的KGM/CS抗菌膜机械性能相较于KGM/CS抗菌膜提高了16.85 mPa;而KGM/CS抗菌膜的水蒸气渗透率为8.65 g/（Pa·s·m）,添加富里酸的KGM/CS抗菌膜可将水蒸气渗透率降低至5.25 g/（Pa·s·m）;并且添加富里酸的KGM/CS抗菌膜表现出良好的抗菌性能。因此,KGM/CS-富里酸抗菌膜是一种能够保持食品品质的活性食品包装材料。     

抗菌性无定型纳米二氧化钛/聚乳酸膜的制备及表征

溶胶-凝胶法水解异丙醇钛制备纳米二氧化钛（TiO2）溶液,进行粒径优化及表征。紫外光谱、红外光谱、X射线衍射、粒径测试结果表明制备的纳米TiO2为较高可见光利用率的无定型纳米粒子。采用溶液共混法制备聚乳酸/纳米二氧化钛（polylactic acid/nano-TiO2,PLA/nano-TiO2）复合膜,研究不同纳米TiO2质量分数对PLA/nano-TiO2复合膜的性质影响。结果表明,PLA/nano-TiO2复合膜中纳米TiO2质量分数为0.6%时拉伸强度达到最大值,为63.3 MPa,此时断裂伸长率最小,为2.3%。PLA/nano-TiO2复合膜接触角均低于纯PLA膜,从78.40°减小到72.83°;PLA/nano-TiO2复合膜的吸水率显著高于纯PLA膜,从0.56%提高为1.48%;PLA/nano-TiO2复合膜水蒸气透过率比纯PLA膜高,从3.46×10－8（g·m）/（m2·h·Pa）提高到4.66×10－8（g·m）/（m2·h·Pa）。由PLA/nano-TiO2复合膜的抑菌性实验可知,添加纳米TiO2的复合膜在紫外光照下有明显的抑菌效果。