静电纺CNC增强PMMA纳米复合纤维的制备与性能

为了提高聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate, PMMA)纳米纤维的力学强度,以纳米纤维素晶体(cellulose nanocrystals, CNC)为增强体,采用静电纺丝技术制备了CNC/PMMA纳米复合纤维,考察了CNC添加量对CNC/PMMA纳米复合纤维的微观形貌、力学性能和热学性能的影响,结果表明CNC可均匀分布在电纺液和PMMA基体中,所制备的CNC/PMMA纳米复合纤维表面光滑,形貌规整.随着CNC添加量的增大,纳米复合纤维直径从1.37μm减小到0.48μm,表明添加CNC可显著提高CNC/PMMA纳米复合纤维的力学性能.随着CNC添加量的增加,拉伸强度呈现先增大后减小的趋势;当CNC添加量为16%时,CNC/PMMA纳米复合纤维的力学性能最优,最大拉伸强度为0.31 MPa,比纯PMMA纳米纤维提高107%.此外,添加CNC可小幅提高CNC/PMMA纳米复合纤维的玻璃化转变温度和热稳定性.     

玉米交联淀粉——稻草秸秆纤维复合膜的制备工艺参数及性能研究

以玉米交联淀粉和稻草秸秆纤维作为主料,聚乙烯醇(PVA)和羧甲基纤维素(CMC)作为复合增强剂,甘油作为增塑剂,采用单因素实验方法开发新型复合包装膜,确定成膜工艺参数和分析膜性能。实验结果表明,玉米交联淀粉的添加量为膜溶液的3.0%,聚乙烯醇(PVA)和羧甲基纤维素(CMC)添加量为膜溶液的3.0%,甘油添加量为膜溶液的3.0%,稻草秸秆纤维添加量为膜溶液1.0%,膜的性能最好。膜的拉伸强度19.67 MPa,断裂伸长率25.66%。     

常用食品改良剂对马铃薯米粉品质的影响

[目的]研究6种常用食品改良剂对马铃薯米粉品质的影响,为马铃薯米粉的加工应用提供参考依据.[方法]分别将0、0.02%、0.04%、0.06%和0.08%的焦磷酸钠、磷酸氢二钠、瓜尔豆胶和魔芋胶,以及0、2%、4%、6%和8%的绿豆淀粉和谷朊粉添加到马铃薯全粉含量为30%的米粉中,通过单因素试验,测定马铃薯米粉质构、蒸煮损失率和色差的变化.[结果]焦磷酸钠和磷酸氢二钠添加量分别为0.02%和0.08%时可显著提高马铃薯米粉硬度(P<0.05,下同),添加量分别为0.04%和0.06%时马铃薯米粉具有较高的拉伸特性,焦磷酸钠添加量为0.02%的马铃薯米粉蒸煮损失率低于10%;瓜尔豆胶和魔芋胶添加量为0.02%时可有效提高马铃薯米粉的硬度和拉伸性能、降低蒸煮损失率;绿豆淀粉添加量为2%时,马铃薯米粉的质构得到改善,蒸煮损失率低于4%,其添加量为4%时,马铃薯米粉的拉伸性能显著升高;谷朊粉添加量为2%时,马铃薯米粉的质构、拉伸特性及蒸煮性质均有显著改善.但6种食品改良剂在试验添加量范围内均对马铃薯米粉色泽无明显改善效果.[结论]在添加30%马铃薯全粉的条件下分别添加0.04%焦磷酸钠、0.06%磷酸氢二钠、0.02%瓜尔豆胶、0.02%魔芋胶、4%绿豆淀粉和2%谷朊粉,能够显著改善马铃薯米粉的质构和蒸煮特性,实际生产中可依此比例进行调配.     

纳米纤维素复合物对再生纸性能的影响

以阳离子淀粉(CS)为增强剂,并与纳米纤维素(NC)组成二元增强体系,研究其对旧瓦楞纸箱(OCC)再生纸的增强效果.通过考察阳离子淀粉添加量对旧瓦楞纸箱再生纸主要性能的影响,筛选出合理的用量;在此基础上,通过添加纳米纤维素组成二元增强体系,进一步考察其添加量对旧瓦楞纸箱再生纸主要性能的影响.借助傅里叶红外光谱(FTIR...     

牛至精油聚乙烯醇抗菌薄膜的制备及其抑菌活性研究

[目的]制备一种以聚乙烯醇为基材,以牛至精油为抑菌剂的新型抗菌薄膜。[方法]采用气相色谱-质谱(GC-MS)分析鉴定了牛至精油的化学成分,将其与聚乙烯醇、玉米淀粉等制备抗菌薄膜,并且研究其力学性能、透光率、雾度及抗菌效果。[结果]牛至精油的主要化学成分是香芹酚,占84.40%;牛至精油可提升抗菌薄膜的断裂拉伸应变,但降低了抗菌薄膜的拉伸强度;随着牛至精油的添加,抗菌薄膜的透光率降低,雾度升高;抗菌薄膜的抑菌活性随着牛至精油添加量的增加而逐渐增强。[结论]当牛至精油的添加量为2%时,可以制备出一种抑菌性能和力学强度都较好的抗菌薄膜。该抗菌薄膜对灰霉、青霉、根霉的抑菌圈直径分别为60、45、90 mm。     

响应面法优化马铃薯淀粉基复合膜的制备工艺

采用响应面法对马铃薯淀粉基复合膜的制备工艺进行优化。选取淀粉含量、糊化温度、硬脂酸含量、软脂酸含量、纳米Si O2含量、溶液p H值为单因素,对膜的透光率、油脂渗透系数、拉伸强度和延展性、水蒸气透过率、水溶性进行测定。在单因素实验的基础上,采用响应面法探讨最佳工艺参数。结果表明,马铃薯淀粉含量3.14%,软脂酸含量0.189%,硬脂酸含量0.203%,纳米Si O2含量0.301%,糊化温度90℃,p H为6时,所制得膜的综合性能最佳。     

马铃薯淀粉加工副产物——薯渣的综合利用

薯渣是马铃薯淀粉加工的主要副产物之一,主要由淀粉、纤维素、半纤维素、果胶、蛋白质、游离氨基酸、矿物质和脂肪等组成。目前,国内外主要还是将薯渣作为动物饲料。最新研究进展表明,薯渣可用于发酵生产高品质饲料、生产酒精,提取果胶以及制备膳食纤维、活性炭等。     

纳米SiO2 -APP 对木塑复合材料界面特性及力学性能的影响

用聚磷酸铵(APP)与阻燃协效剂纳米二氧化硅(SiO2 )制备了阻燃型木塑复合材料,并利用FTIR、SEM 和力学 性能测试仪,探讨纳米SiO2 的添加量(2%、4%、6%)和APP 的添加量(8%、10%、12%)对木塑复合材料的界面性 能和力学性能的影响。结果表明:1)当纳米SiO2 添加量为2% ~6%、APP 添加量为8% ~10%时,两者可以均匀地 分布在木塑复合材料的孔隙中,并且纳米SiO2 可以与木质纤维形成Si—O—C 结合,改善复合材料的界面性能;但 是,APP 添加量增加至12%时,纳米SiO2 和APP 之间会发生团聚,降低了复合材料的性能。2)当纳米SiO2 添加量 为2% ~6%、APP 添加量为8% ~10%时,木塑复合材料的拉伸强度和弯曲强度均比未添加纳米SiO2 、APP 的有所 增加,拉伸断裂伸长率基本保持不变,冲击强度降低。通过双因素方差分析可知,纳米SiO2 、APP 的添加量以及两 者之间的交互作用对拉伸性能、弯曲性能无显著影响,但APP 的添加量以及两者之间的交互作用对冲击强度有显 著影响。      

增塑剂对细菌纳米纤维素-壳聚糖复合膜性能的影响

采用浇铸法制备细菌纳米纤维素-壳聚糖复合膜,分析甘油、聚乙二醇、乙酰柠檬酸丁酯3种增塑剂对细菌纳米纤维素-壳聚糖复合膜透光性、水蒸气透过率、力学性能的影响,并应用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪对复合膜的形貌和结构进行表征。结果表明:细菌纳米纤维素与壳聚糖具有良好的相容性,细菌纳米纤维素-壳聚糖复合膜透明度高,且对紫外光有屏蔽作用;3种增塑剂均可通过削弱细菌纳米纤维素与壳聚糖分子间的氢键、改变复合膜的结晶结构达到增塑效果。3种增塑剂均可降低复合膜的水蒸气透过率,提高复合膜的保湿性能,但其质量分数对该性能影响较小。3种增塑剂均提高了细菌纳米纤维素-壳聚糖复合膜的塑性,增塑效果由强到弱依次为甘油、聚乙二醇、乙酰柠檬酸丁酯。添加质量分数为5%的甘油作为增塑剂时,复合膜具有较优的综合性能,水蒸气透过率为1616.87 g·m-2·d-1、拉伸强度为113.18 MPa、断裂伸长率为24.48%。     

马铃薯淀粉添加量对腐竹品质的影响

【目的】市售腐竹品质差异较大,研究不同马铃薯淀粉添加量对改善腐竹品质的影响,优化腐竹的生产制备工艺。【方法】以大豆为原料,分析不同马铃薯淀粉添加量对腐竹得率、机械性能、色泽及其微观结构等品质特性的影响。【结果】添加马铃薯淀粉在0～8%范围内,可以显著提高腐竹得率、机械强度和亮度;添加马铃薯淀粉8%～12%,腐竹得率、机械强度及亮度均呈现下降趋势,同时,腐竹蒸煮损失率呈先降低后升高的趋势。当马铃薯淀粉添加量为8%时,腐竹得率、机械强度、亮度及损失率分别为52.23±0.17、3.16±0.46、65.49±1.52、15.13(±1.1)%。红外光谱分析表明,蛋白质和马铃薯淀粉间产生了氢键相互作用;电镜结果显示,与未添加马铃薯淀粉相比,添加马铃薯淀粉使腐竹表面均匀,表面孔隙较少,且孔尺寸较小、孔分布均匀。【结论】腐竹中添加8%的马铃薯淀粉,其品质特性最好。研究结果可为腐竹加工生产提供参考。     

丝瓜络纳米纤维素晶体的制备与表征

【目的】以废弃的丝瓜络为原料,利用其优良的生物理化特性制备高附加值的纳米纤维素晶体(NCC),探索丝瓜络资源高值化综合利用的新途径。【方法】用KOH/NaClO2体系脱除丝瓜络原料中的木质素和半纤维素,制备丝瓜络纯化纤维素,利用纤维形态分析仪分析丝瓜络纯化纤维素的纤维形态,采用超声-硫酸水解法制备高得率的丝瓜络纳米纤维素晶体,并对纳米纤维素晶体的微观形貌、物理和表面化学性质进行了表征。【结果】丝瓜络纯化纤维素的平均直径为26.4μm,重均长度平均为0.893nm,卷曲度为6.8%。丝瓜络纳米纤维素晶体直径约10nm,长度为200~400nm,Zeta电位为-15.1mV,结晶度为63.3%。【结论】丝瓜络纯化纤维素是一种潜在的优良制浆纤维原料,棒状丝瓜络纳米纤维素晶体可作为绿色的纳米增强相使用,经冷冻干燥处理后形成的纳米纤维素泡沫体表现出了良好的保温性能。     

酶解处理对马铃薯渣理化性能的影响

[目的]研究酶解处理对马铃薯渣理化性能的影响.[方法]利用淀粉酶酶解马铃薯渣中的残余淀粉,释放薯渣中被淀粉包裹的纤维素,并利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)研究了酶解前后马铃薯渣的化学组成和结晶性.[结果]扫描电镜分析发现,薯渣经过酶解后,结构松散,且在酶解前后表现出不同的理化性质.酶解后其阳离子交换能力、纤维素转化率、膨胀力、持水力和持油力均有所提高,乳化性和乳化稳定性也较高.酶解后的薯渣结构基团没有改变,纤维素的结晶度也没有变化.[结论]利用淀粉酶酶解马铃薯渣中的残余淀粉,酶解后薯渣的纤维素本质没有变化,却为肠道提供了一个有助于消化吸收的环境,更加有利于作为饲料添加组分.     

硫酸钡填充聚乙烯薄膜的制备及性能研究

利用高浓度的纳米硫酸钡填充母粒与线性低密度聚乙烯母粒以不同比例混合后,经挤出吹膜,制备了硫酸钡填充聚乙烯薄膜。对所得薄膜的拉伸强度、断裂伸长率、直角撕裂强度、雾度、光泽度等物理机械性能进行了测试分析。结果表明,随着硫酸钡添加量的增大,薄膜的拉伸强度有增加趋势;断裂伸长率横向增加,纵向无明显变化;撕裂强度横向先增加后降低,纵向则先降低后增加。润湿张力无明显变化,雾度和光泽度有所增加。     

马铃薯氧化淀粉胶粘剂制备研究

[目的]研究制备马铃薯氧化淀粉胶粘剂最合适的氧化剂。[方法]选用马铃薯淀粉为原料,以高锰酸钾、双氧水、次氯酸钠为氧化剂,先对马铃薯淀粉进行氧化,然后制备马铃薯氧化淀粉胶粘剂。对不同氧化剂制备的马铃薯氧化淀粉的羰基含量、羧基含量进行测定,并对马铃薯氧化淀粉胶粘剂的粘度、失水率、初粘性、流动性、贮存期等性能进行测试。[结果]在相同条件下,用双氧水制备的马铃薯淀粉胶粘剂的各个性能都明显优于其他氧化剂制备的胶粘剂。[结论]双氧水是制备马铃薯氧化淀粉胶粘剂最合适的氧化剂。     

非晶态木质纳米纤维素机械特性的建模

为提高对以木纤维为填充材料的复合材料的理解和性能分析,对木质纳米纤维素中的非晶态结构进行分子建模与拉伸变形仿真研究.通过对纳米纤维素非晶态结构进行周期性边界条件建模,在能量最小化和热平衡后,基于ReaxFF力场用开源代码程序LAMMPS对模型进行拉伸变形仿真,模拟原子间的相互作用,对其数据结果采用MATLAB进行后处理分析,并采用可视化开源软件Atomeye对变形过程进行监控.通过所建模型仿真研究数据,可以计算得到木质纳米纤维素纳观尺度的机械特性,求得纳观结构中应力一应变曲线,将其同实验数据相比较,用于预测材料宏观尺度各特性以及本构关系.该研究为今后分析高分子聚合物和纤维素的纳米微观界面相容性打下基础,能更好地理解高分子纤维聚合材料的力学性能.     

柠檬酸改性淀粉/PVA薄膜的制备及其对芒果保鲜的研究

为制备一种绿色环保的新型保鲜膜,采用溶液流延法制备了一系列柠檬酸改性淀粉／聚乙烯醇复合膜．利用红外光谱、万能试验机、透湿机、透光率／雾度测定仪等分析测试手段研究了复合膜的结构与性能,并讨论了柠檬酸用量对复合膜性能的影响．结果表明：柠檬酸与淀粉发生了酯化交联反应,柠檬酸改性淀粉能提高复合膜的力学性能,降低薄膜的雾度、亲水性和水蒸汽透过率,改善薄膜对芒果的保鲜效果．当柠檬酸质量分数为３.３％时,力学性能达到最佳,拉伸强度和断裂伸长率分别提高了４２％和７９％．     

几种多糖对黄曲霉菌生长及产毒的抑制作用

研究了香菇多糖、海带多糖、石耳素等10余种多糖对黄曲霉生长及产毒的抑制作用,发现海带多糖、香菇纤维素、马铃薯直链淀粉、A型大豆多糖能够明显降低黄曲霉菌丝产量;同时海带多糖、香菇纤维素、马铃薯直链淀粉、香菇多糖、绿豆多糖抑制了黄曲霉菌产毒,其中海带多糖、马铃薯直链淀粉、香菇纤维素、香菇多糖能够明显降低黄曲霉菌菌丝产毒能力。     

淀粉-聚乙烯醇复合薄膜的制备及保鲜效果研究

以可溶性淀粉、聚乙烯醇(PVA)为原料,使用溶液流延设备制备不同淀粉含量的淀粉/聚乙烯醇淀粉复合薄膜,在室温条件下,使用不同膜对草莓进行包装,测定草莓的感官品质变化、失重率、硬度等指标。从而研究淀粉不同添加比例对复合薄膜的力学性能、光学性能等的影响。结果表明:淀粉占总量的20%时,淀粉-聚乙烯醇复合薄膜有优越的力学性能,抗拉强度为56.62MPa,伸长率为4.42%。随着淀粉含量的增加,复合薄膜的雾度呈现明显的增加趋势;不同淀粉含量的淀粉/聚乙烯醇复合薄膜对草莓均有一定的保鲜作用。     

油炸风味鱼浆猪肉复合香肠的配方优化

以猪肉和全鱼浆为原料,大豆分离蛋白、马铃薯淀粉等为辅料,通过空气炸锅来制备具有油炸风味的鱼浆猪肉复合香肠,并对其配方进行了优化。结果发现:全鱼浆中的鱼骨在高温热空气的作用下形成了一定的骨香味,但添加过多,产品会出现沙粒感,且其凝胶性能随着鱼浆添加量的增加呈现先上升后下降的趋势;适量添加猪肥肉可明显改善产品口感,使复合香肠产生油炸制品的风味;大豆分离蛋白和马铃薯淀粉可以提高复合香肠的破断强度和凹陷深度,但添加过多会使感官品质下降;复合磷酸盐的加入可显著提高香肠的破断强度,使产品质地更加均匀;考虑到产品的凝胶性能和口感,加水量不宜过多。在按配料占猪瘦肉质量百分比计量的情况下,鱼浆、猪肥肉、大豆分离蛋白、马铃薯淀粉、复合磷酸盐和水分的添加量分别为20%、20%、10%、14%、0.5%、60%时,油炸风味鱼浆猪肉复合香肠的品质能达到最佳。     

不同CNF添加量对CNC气凝胶结构与性能的影响

采用硫酸水解法制备纤维素纳米晶体(CNC),并通过悬浮滴定、叔丁醇置换和冷冻干燥制备球形纤维素气凝胶(CNCa)。为了提高CNCa的性能,将化学预处理结合机械研磨法制备得到的纤维素纳米纤丝(CNF),添加到CNC悬浮液中,最后制得CNC/CNF混合气凝胶。采用透射电镜、X-射线衍射仪观察纤维素的形态和结晶度,利用扫描电镜、傅里叶红外光谱仪、比表面积分析仪、万能力学试验机对气凝胶的微观形貌、化学态、比表面积及压缩性能进行表征。结果表明:CNC与CNF的尺寸、形态和结晶度均有差异;CNCa内部纤丝无序交联,比表面积达96.67 m2/g;在80%应变下,压缩强度为0.148 MPa。添加CNF,气凝胶直径随之增加,形态由"球形"趋向"米粒状";当CNF添加量为25%时,内部孔隙丰富,比表面积增至134.41 m2/g,压缩强度增至0.221 MPa。CNF的添加未对CNC气凝胶的化学官能团和晶型结构产生影响;但CNF添加量过大时,气凝胶各项性能均减弱。