响应面优化魔芋葡甘聚糖/普鲁兰多糖半互穿网络水凝胶工艺研究

该实验研究制备魔芋葡甘聚糖/普鲁兰多糖半互穿网络水凝胶,经过KGM浓度、PULL浓度、Na2CO3浓度、搅拌时间4个单因素实验,选取KGM浓度、PULL浓度、Na2CO3浓度为因素,以凝胶强度为响应值进行响应面优化设计。结果表明:KGM、PULL、Na2CO3三者浓度均是凝胶强度的显著影响因子,两两交互作用对凝胶强度影响显著,其浓度分别为1.730%、2.693%和0.972%时,模型预测凝胶强度强度达到最大值141.01。经过验证,误差在1%以内,即模拟方程预测值具有较高的准确性及可信度。     

米蛋白-海藻酸钠互穿网络水凝胶的制备及性能表征

为满足食品领域目前对于高机械强度水凝胶的需求,本研究以碎米蛋白和海藻酸钠为主要原料,通过热处理和离子交联法制备一种高力学性能的食品级碎米蛋白（RP）-海藻酸钠(SA)互穿聚合物网络（IPN）水凝胶。通过改变米蛋白与海藻酸钠凝胶体系中米蛋白的浓度（80、100、120、140、160 mg/mL）调节IPN水凝胶的力学性能,混合液加热及钙离子交联形成水凝胶后,测定其质构性能、流变性能、白度、溶胀性、含水量等性质。结果表明:随着凝胶体系中碎米蛋白浓度的增大,RP-SA IPN水凝胶的储存模量G'、损耗模量G"和凝胶硬度均增加,当碎米蛋白浓度达到为140 mg/mL时,凝胶硬度增加幅度变小。水凝胶溶胀性先降低后趋于平缓,但水分分布更为均匀。因此,适量的碎米蛋白能对RP-SA IPN水凝胶网络有很好的填充效果,并对水凝胶的形态没有太大的改变,同时可通过调节蛋白的添加量来调节水凝胶的力学性能,该研究为米蛋白在食品领域的应用提供了理论基础。     

基于AlCl3/ZnCl2水体系高效构建纤维素/聚丙烯酰胺双网络水凝胶及其性能研究

近年来,具有优异机械性能、抗冻性能的离子导电水凝胶在人工智能、生物医药、柔性传感等领域受到了极大关注。本课题选取AlCl₃/ZnCl₂水体系作为纤维素原料的温和溶剂溶解纤维素,利用溶剂体系固有的金属离子引发丙烯酰胺单体的聚合反应,使聚丙烯酰胺网络与纤维素网络紧密搭接,制备得到纤维素基聚丙烯酰胺双网络水凝胶。通过控制丙烯酰胺与纤维素的交联比例实现对水凝胶机械性能和电化学性能等调控。研究结果表明,AlCl₃/ZnCl₂水体系中的金属离子赋予了水凝胶良好的抗冻性能（可在-45 ℃环境下正常工作）和导电性能（电导率可达2.04 S/m）,聚丙烯酰胺第二层聚合网络的巧妙搭建有效提高了水凝胶的机械属性,在60%的应变条件下,10次压缩循环测试中表现出良好的弹性性能。此外,制备的水凝胶与不同介质界面均存在较强的黏附作用。     

聚丙烯酰胺凝胶的光反应合成及性能研究

以丙烯酰胺为单体,分别以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸胺为交联剂、引发剂,利用紫外光引发,分别在聚合物基底(PET,PS薄膜)及硅片上制备了聚丙烯酰胺(PAAm)凝胶.研究表明,凝胶的成胶时间、表面形貌、稳定性、溶胀率等对基底的依赖性很强:在亲水性基底上凝胶成胶时间较疏水性基底短;溶胀率不仅与UV光照时间、交联剂的含量等因素有关,而且还与基底的性质有关,在亲水性基底上形成的凝胶平衡溶胀率小于在疏水性基底上制备的凝胶.     

聚丙烯酰胺复合TEMPO氧化纳米纤维素的黏性水凝胶

本研究将TEMPO氧化纳米纤维素（TONC）加入丙烯酰胺（AM）单体中,通过自由基聚合制备了具有高强胶黏性能的聚丙烯酰胺（TONC/PAM）复合水凝胶。采用傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱表征了TONC/PAM复合水凝胶的结构,探讨了TONC/PAM复合水凝胶的形貌、流变和溶胀行为,研究了不同TONC含量的TONC/PAM复合水凝胶对不同基材的拉伸剪切强度。结果表明,随着TONC含量增加,复合水凝胶孔径和溶胀率逐渐变大。当TONC含量为0.4%时,复合水凝胶孔径为（600±50） μm,溶胀率达1700%。当固化时间为48 h时,不含TONC的水凝胶在木材上的最大拉伸剪切强度为5.0 MPa;而TONC含量为0.2%的复合水凝胶的最大拉伸剪切强度可达8.0 MPa。该复合黏性水凝胶在木材和建筑中具有很大的应用潜力。     

普鲁兰多糖对籼米粉凝胶及老化特性的影响

探究不同添加量的普鲁兰多糖(0%、2%、4%、6%、8%)对籼米粉糊化特性、流变特性、凝胶质构以及微观结构的影响。结果表明,普鲁兰多糖的添加使米粉的糊化特性、流变特性、凝胶质构和微观结构发生显著变化。随着普鲁兰多糖添加量的增加,混合粉的峰值黏度、最低黏度、崩解值、回生值、弹性模量、黏性模量均逐渐降低,糊化温度略有升高,表明普鲁兰多糖抑制了大米淀粉的糊化;X-射线衍射的分析表明普鲁兰多糖的添加降低了淀粉的重结晶度,抑制了淀粉老化;普鲁兰多糖添加后的凝胶呈现出多孔状结构,表明淀粉连续性的凝胶结构被破坏,从而导致凝胶的硬度、弹性、黏聚性、胶着度、咀嚼性逐渐降低。     

普鲁兰多糖对κ-卡拉胶凝胶特性及流变学性质的影响

研究了普鲁兰多糖对κ-卡拉胶凝胶特性和流变学性质的影响。实验表明:κ-卡拉胶的凝胶强度、凝胶温度和熔化温度随着κ-卡拉胶和K+的浓度的增加而增加。随着普鲁兰多糖添加量的增加,κ-卡拉胶的凝胶强度、凝胶温度和熔化温度出现一定程度的升高,胶体的持水能力得到改善,胶液的流动行为指数（n）减小,表观粘度逐渐增大,胶液近似于牛顿型流体。      

普鲁兰多糖对κ-卡拉胶凝胶特性及流变学性质的影响

研究了普鲁兰多糖对κ-卡拉胶凝胶特性和流变学性质的影响。实验表明:κ-卡拉胶的凝胶强度、凝胶温度和熔化温度随着κ-卡拉胶和K+的浓度的增加而增加。随着普鲁兰多糖添加量的增加,κ-卡拉胶的凝胶强度、凝胶温度和熔化温度出现一定程度的升高,胶体的持水能力得到改善,胶液的流动行为指数(n)减小,表观粘度逐渐增大,胶液近似于牛顿型流体。     

普鲁兰多糖/海藻酸钠/羧甲基纤维素钠复合可食用包装膜性能的研究

以普鲁兰多糖为主要成膜材料,海藻酸钠和羧甲基纤维素钠为辅助成膜材料,制作可食用包装膜.通过L9(33)正交实验得到,当普鲁兰多糖浓度为2.4%,海藻酸钠浓度0.4%和羧甲基纤维素钠浓度为0.6%时,制得的薄膜性能最好.     

普鲁兰多糖/槐糖脂抑菌保鲜膜的制备

目的:为替代传统不可再生塑料保鲜膜,采用经济环保原料制作性能优良的抑菌保鲜膜,并确定其最佳配方。方法:在最佳成膜条件下,采用单因素实验分析普鲁兰多糖、槐糖脂和甘油浓度对成膜性能的影响,并考察了槐糖脂的抑菌浓度。在此基础上设计正交实验,确定抗菌保鲜膜原料的最佳配比,并验证膜液及保鲜膜的保鲜性能。结果:槐糖脂对金黄色葡萄球菌抑制效果显著(p<0.01),2.4 g/L时达到100%抑制;对大肠杆菌和白色假丝酵母菌菌有不同程度的抑制作用,4.0 g/L时抑菌率分别为28.75%和14.53%。确定了膜液的最佳配方为普鲁兰多糖18 g/L、槐糖脂3.6 g/L、甘油8.75 g/L。该膜液及所成的抗菌保鲜膜对樱桃的保鲜效果与对照组相比效果显著(p<0.01)。结论:将槐糖脂生物表面活性剂作为可抗菌保鲜膜的原料,为绿色抗菌保鲜膜的制备工艺提供新的理论依据。     

普鲁兰多糖/海藻酸钠/羧甲基纤维素钠复合可食用包装膜性能的研究

以普鲁兰多糖为主要成膜材料,海藻酸钠和羧甲基纤维素钠为辅助成膜材料,制作可食用包装膜。通过L9(33)正交实验得到,当普鲁兰多糖浓度为2·4%,海藻酸钠浓度0·4%和羧甲基纤维素钠浓度为0·6%时,制得的薄膜性能最好。      

魔芋葡甘聚糖/普鲁兰多糖体系流变性能研究

为得到加工、储藏性能更优良的体系,本试验运用流变技术研究浓度、频率、温度对魔芋葡甘聚糖/普鲁兰多糖体系静态及动态流变性能的影响。结果表明:魔芋葡甘聚糖的添加能显著提高体系的黏度、动态模量;适量添加普鲁兰多糖(质量浓度20 mg/m L),体系黏度、动态模量随之增加,质量浓度超过20 mg/m L,体系黏度、动态模量随其浓度的增大而显著降低;普鲁兰多糖质量浓度20 mg/m L时,体系阻尼系数1的频域和温域随其浓度的增大而拓宽,体系阻尼性能提高。在碱性条件下,试验范围内魔芋葡甘聚糖(KGM)质量浓度为10~15 mg/m L,普鲁兰多糖(PULL)添加20~40 mg/m L时,可得到黏度适中,分散性、稳定性好,胶凝性佳,阻尼性能优良的体系。     

聚丙烯酰胺在半透明纸和彷油纸上的应用

聚丙烯酰胺是一种用途广泛的水溶性高分子材料，在造纸工业上的应用已有很多著述和报导，本文其在半透明纸和防油纸上的应用。     

影响普鲁兰多糖气凝胶性能的工艺参数

通过溶胶-凝胶过程,采用真空冷冻干燥工艺制备普鲁兰多糖气凝胶。通过调节前驱体质量浓度(0.02～0.1 g/m L)、p H值(5.0～9.0)以及干燥时间(1～3 d)等工艺参数,对产物的孔隙率、机械强度、微观结构以及热力学性能等进行分析。结果显示:普鲁兰多糖气凝胶的孔隙率随着前驱体质量浓度的增大而升高,满足一元线性方程y=99.11-1.21x,且随着p H值的升高以及干燥时间的延长而增高;抗压性能则随前驱体质量浓度的增大而增强(y=-4.19+1.56x),随p H值的升高而略有减弱,随着干燥时间的延长而减弱;吸湿性随着前驱体质量浓度的增大,先降低后升高,而随p H变化不明显,随干燥时间的延长而升高;澳洲茶树精油装载能力随前驱体质量浓度的增大而降低,随p H升高而升高,干燥2 d时为最佳。由此推论,选用前驱体质量浓度为0.06 g/m L,p H 8.0,干燥2 d等工艺条件,可以得到具备良好的孔隙率、机械强度、较低吸湿率以及良好茶树精油装载能力的气凝胶产品,可满足今后生产应用需求。     

PLA表面温敏性互穿网络水凝胶的UV接枝及其透湿性

为制备一种温度响应型智能调湿织物,采用丙烯酸间苯二酚二缩水甘油酯在聚乳酸(PLA)非织造布表面通过热处理引入不饱和双键,在紫外光照射下引发聚丙烯酰胺/聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PAAM/PNIPAAM)互穿网络水凝胶体系接枝于PLA非织造布表面.分析接枝后织物的化学结构、形貌,探究PNIPAAM用量在不同温度下对织物透...     

聚乙烯醇/普鲁兰多糖纳米纤维膜的制备及表征

利用静电纺丝法制备不同质量比的聚乙烯醇/普鲁兰多糖(PVA/PUL)纳米纤维膜,通过SEM、FTIR、XRD、DSC及TGA等方法分析纤维膜的微结构、性能及膜内各组分的相互作用。结果表明:纤维膜中PVA/PUL的质量比对纤维粗细、均匀程度及黏连等形貌特点产生影响;随着纺丝液中PUL所占比例的增加,纤维直径逐渐减小,当PVA/PUL混合比例为7:3时纤维形态最佳;FTIR、XRD分析表明在纳米纤维膜中PVA与PUL二者存在着化学键间作用力,DSC与TGA分析表明混合纤维膜热稳定性较单一物质纳米纤维膜更稳定。因此得出结论,采用适当比例制备PVA与PUL共混静电纺丝纳米纤维膜,既可以有效改善PVA纤维形态,又可以降低单一PUL的纺丝成本,纳米纤维包装材料在食品包装材料未来的发展上具有广阔的应用前景。     

聚丙烯酸钠-纤维素多糖类互穿网络水凝胶的制备及溶胀特性研究

利用互穿网络(IPN)技术制备了以甘油和N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂的聚丙烯酸钠/纤维素互穿网络水凝胶.研究了该IPN凝胶在不同温度、pH值和不同离子下的溶胀变化行为以及它在模拟胃液和肠液环境中的溶胀动力学性质.结果表明:该IPN凝胶的平衡溶胀率随温度的升高而降低,在中性和碱性的环境下,温度于35～42℃时该凝胶具有溶胀突变特性,但在酸性环境下无此特性.于25℃和37℃的条件下,分别考察pH对该凝胶溶胀率的影响,表明在25℃和37℃时该凝胶都有良好的pH敏感性.在人工胃液和人工肠液环境中,考察了该凝胶的溶胀动力特性,发现该凝胶在人工胃液环境中溶胀率小,溶胀缓慢;而在人工肠液中溶胀率高,且溶胀速儋率快.通过调整配方,该IPN凝胶有望成为一种潜在的靶向肠道功能成分释放载体.     

普鲁兰多糖对挤压流延法制备淀粉膜性能的影响

对普鲁兰多糖改善淀粉基可食性膜的性能进行研究,并用光学显微镜对膜表面进行观察。结果表明:添加普鲁兰多糖后有效的改善了淀粉膜的拉伸性能;随着普鲁兰多糖添加量的增加,降低了淀粉膜的水溶解时间和O2透过率;当普鲁兰多糖添加量在5%~9%时,淀粉膜具有较低的透湿性,且淀粉膜的白度较高,黄色值较低。光学显微分析膜表面,当普鲁兰多糖添加量为9%时,普鲁兰多糖与淀粉能较好的融合。综合膜的各项性能得出,普鲁兰多糖的添加量不宜超过9%。     

原位聚合制备半纤维素基聚吡咯导电水凝胶

以半纤维素水凝胶为基材,化学氧化法原位引发吡咯聚合,制备具有导电性能的半纤维素/聚吡咯复合水凝胶,对其化学结构和微观形貌进行表征,并分析其流变学性能和导电性能。结果表明,半纤维素水凝胶与聚吡咯成功复合,得到的导电水凝胶具有稳定的大孔结构,吸水能力强,平衡溶胀度为420%;弹性较高,表现出典型的固体本质属性和一定的假塑性流体性质;具有良好的电学性能,直流电导率达5.6×10~(-3) S/cm,其交流阻抗具有明显的频率依赖性。