以N,N-二羟乙基甲酰胺为塑化剂的聚乙烯醇膜性能研究

以N,N-二羟乙基甲酰胺(NBF)为新型塑化剂,采用流延成膜的方法制备聚乙烯醇(PVA)膜。FTIR表明PVA膜中NBF与PVA间可形成氢键,NBF与PVA间相容性良好。利用DSC研究PVA膜热性能,NBF可降低PVA的熔点和玻璃化转变温度。XRD表明NBF可降低膜中PVA的结晶度。测定了PVA膜的透水性能,随塑化剂含量增加,水蒸气透过率增加。采用万能拉力试验机研究PVA膜的力学性能,随塑化剂含量增加,PVA膜拉伸强度降低,断裂伸长率提高。NBF是PVA有效的塑化剂。     

肌原纤维蛋白-壳聚糖可食性膜的制备工艺优化及结构表征

为开发可生物降解的食品包装材料,以草鱼肌原纤维蛋白与壳聚糖为成膜原料制备可食性膜。以干燥温度、甘油含量、肌原纤维蛋白与壳聚糖体积配比为单因素,分别探究其对可食性膜厚度、机械性能（抗拉强度、断裂伸长率）、水蒸气透过性、溶解度以及色度的影响。在单因素优化结果的基础上,通过响应面Box-Benhnken进行试验设计,研究各因素之间的交互作用。结果显示：3个因素均可对复合膜综合性能产生影响;肌原纤维蛋白/壳聚糖可食性膜的最佳制备工艺参数为：干燥温度55℃、甘油质量分数1.6%、成膜材料（肌原纤维蛋白∶壳聚糖）体积配比4.3∶3.7,优化后的复合膜抗拉强度为6.21 MPa,断裂伸长率为68.67%,水蒸气透过性为1.43×10-11g/（m·s·Pa）。通过水接触角测定并采用X射线衍射仪与扫描电镜对可食膜进行结构表征,结果表明,肌原纤维蛋白与壳聚糖分子相容性良好并克服了单一组分机械强度差及亲水性高的缺点。     

响应面法优化脱乙酰魔芋葡甘聚糖/κ-卡拉胶可食性膜的制备工艺

以脱乙酰魔芋葡甘聚糖(Da-KGM)和κ-卡拉胶为主要原料,甘油为主要辅料,制备复合可食性膜,并通过响应面法对其主要制备工艺参数进行了优化。通过单因素试验考察魔芋葡甘聚糖(KGM)的脱乙酰度、Da-KGM与κ-卡拉胶比例(质量比)、Da-KGM添加量、甘油添加量、加热温度和加热时间对复合可食性膜断裂伸长率和水蒸气透过系数的影响。在单因素试验基础上,利用Box-Behnken试验设计,对Da-KGM添加量、甘油添加量、加热温度和加热时间等主要参数进行了优化。结果表明,最适制备参数为Da-KGM添加量1.01%、甘油添加量0.43%、加热温度68.72℃、加热时间28.78 min,在该条件下制备的可食性膜的断裂伸长率为25.48%,水蒸气透过系数为4.19 g·mm/(m~2·h·kPa)。该研究可以为后续的产品开发提供参考。     

肉桂精油可食性膜的制备与性能分析

[目的]研制一种具有抗氧化性的新型可食性包装材料.[方法]利用壳聚糖和玉米醇溶蛋白为成膜材料,以肉桂精油作为抗氧化成分,制备不同精油添加量的壳聚糖/玉米醇溶蛋白可食性膜,研究精油添加量对膜的阻隔性能(透气性、透水性)、机械特性(抗拉强度、断裂伸长率)、抗氧化性以及微观结构的影响.[结果]添加精油后,膜液黏度下降,有更好的铺展性,添加9％精油的膜断裂伸长率最好,为44.05％.随着精油含量的增大,膜的阻隔性和抗氧化能力均有所增强,其中含12％精油的膜自由基清除率最大,为90.12％.SEM结果表明复合膜中壳聚糖与玉米醇溶蛋白分子相容性较好,表面光滑平整.[结论]该研究可为肉桂精油复合膜的开发提供科学依据.     

壳聚糖基褐藻多酚可食膜的制备工艺优化

[目的]优化壳聚糖基褐藻多酚可食膜的制备工艺,为可食性包装膜的开发和应用提供参考依据.[方法]以壳聚糖和羧甲基纤维素钠(CMC)为成膜基础材料,采用流延法制备可食膜,以抗拉强度、断裂伸长率和水蒸气透过率为考察指标,通过多指标综合评分结合正交试验的方法确定壳聚糖基褐藻多酚可食膜的最佳制备工艺,并对可食膜进行性能表征.[结果]各因素对壳聚糖基褐藻多酚可食膜物理性能的影响排序为壳聚糖浓度>甘油浓度>CMC浓度>褐藻多酚浓度,其中壳聚糖浓度和甘油浓度对可食膜的物理性能影响显著(P<0.05).优化后的可食膜制备工艺条件为:壳聚糖浓度1.5%、甘油浓度1.0%、褐藻多酚浓度0.4%、CMC浓度2.0%,在此条件下制得的可食膜物理性能较好,其平均拉伸强度为24.78 MPa,断裂伸长率为36.94%,水蒸气透过率为0.445 g·mm/(m2·h·kPa),综合评分69.06分.复合膜各组分间相容性较好,膜表面平整致密.[结论]优化工艺制得的壳聚糖基褐藻多酚可食膜具有良好的成膜性能和微观结构,为研发新型可食性包装膜提供了新思路.     

聚乳酸/牛至精油抗氧化活性包装膜的制备及性能研究

以聚乳酸为基材、牛至精油为抗氧化活性成分、司班80为增塑剂,通过流延成膜工艺制备聚乳酸/牛至精油抗氧化活性包装膜并对其性能进行测定,通过测定拉伸强度、断裂伸长率及弹性模量评价牛至精油对聚乳酸包装膜力学性能的影响,测定水蒸气透过率及氧气透过率评价牛至精油对聚乳酸包装膜阻隔性能的影响,测定自由基清除率评价牛至精油对聚乳酸包装膜抗氧化性能的影响。结果表明,聚乳酸/牛至精油膜材料具有较好的抗氧化性能且其抗氧化效果随牛至精油添加量的增加而增强,添加不同量的牛至精油对聚乳酸膜的包装性能有不同程度的影响。当牛至精油添加量达到1.5%时,聚乳酸/牛至精油膜的自由基清除率可达82.6%,此时膜材料的厚度显著增加至(136.2±6.0)μm,拉伸强度、弹性模量分别显著下降至(10.0±0.9)MPa、(22.7±3.0)MPa,断裂伸长率轻微下降至(343.4±18.2)%,水蒸气透过率显著降低至(34.7±1.2)g/m~2·24 h,氧气透过率增高至(988.3±39.6)mL/m~2·24 h·atm。     

可食性玉米淀粉膜的制备及改性剂对膜性能的影响

【目的】研究可食性玉米淀粉膜的成膜工艺条件和改性剂的作用,为开发多功能可食包装提供理论和技术支持。【方法】选择不同的淀粉液质量浓度、糊化温度、干燥温度和干燥时间制备玉米淀粉膜,根据成膜效果及膜的物理性能,确定玉米淀粉膜适宜的制备工艺条件。在此基础上,分别研究添加10 g/L的6种糖醇型改性剂（乙二醇、丙三醇、木糖醇、甘露糖醇、山梨醇和麦芽糖醇）以及5种聚合型改性剂（羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、明胶、葡甘聚糖和聚氧化乙烯）对膜物理性能的影响。【结果】玉米淀粉膜适宜的制备工艺条件为：浆液淀粉质量浓度50～60 g/L,糊化温度90 ℃,膜干燥温度40～60 ℃,膜干燥时间4～6 h。木糖醇可使淀粉膜表面结构平滑,且其对膜断裂伸长率的提高效果最优;葡甘聚糖可使膜表面结构平整,颗粒细腻,热稳定性增强,抗拉强度和断裂伸长率均衡提高;海藻酸钠和羧甲基纤维素钠的作用效果与葡甘聚糖相近。【结论】利用玉米淀粉可以制备可食性淀粉膜;添加改性剂木糖醇和葡甘聚糖能够选择性地提高玉米淀粉膜的物理性能。     

咖啡酸/马铃薯淀粉可食性膜的制备及特性表征

以咖啡酸和马铃薯淀粉为原料制备咖啡酸/马铃薯淀粉可食性膜,探究了添加不同浓度的咖啡酸对可食性膜微观结构、物理性能、分子结构、抗氧化活性及抑菌活性的影响.结果表明：随着咖啡酸浓度的增加,膜的断裂伸长率降低至23.79%～45.81%,透光率降低至28.92%～76.70%,对水蒸气透过率影响较小;FTIR光谱分析显示咖啡酸与马铃薯淀粉之间没有新的官能团产生;膜的抗氧化活性和抑菌活性与咖啡酸浓度呈正相关,当咖啡酸浓度为0.5%时,DPPH自由基清除活性和Fe³⁺还原能力最强;当咖啡酸添加量为0.4%时,能显著抑制金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、灰绿青霉和黑曲霉的生长.研究结果可为可食性包装材料的工业化生产提供参考.     

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%。     

海藻酸钠地膜制备及其性能研究

[目的]针对塑料地膜造成的白色污染问题,研究了可降解海藻酸钠地膜的制备方法.[方法]研究了海藻酸钠浓度、增塑剂种类及浓度和持水剂浓度对膜性能的影响,并通过大田试验研究了膜的降解情况.[结果]随着海藻酸钠浓度的增大,膜的拉伸强度和断裂伸长率逐渐上升.增稠剂提高了膜的拉伸强度和断裂伸长率,其中羧甲基纤维素钠的效果最好.持水剂使膜的拉伸强度和断裂伸长率降低,但解决了膜干裂的问题.[结论]海藻酸钠地膜最佳成膜液的组成为:1.0％海藻酸钠、0.2％羧甲基纤维素钠和0.6％甘油,此时海藻酸钠地膜的膜薄、拉伸强度和断裂伸长率高、透光率好,且可生物降解.     

微波处理对葡甘聚糖/壳聚糖复合膜性能的影响

探讨了微波处理条件对葡甘聚糖/壳聚糖复合膜的拉伸强度、断裂伸长率、吸湿量、透湿系数和透光率的影响.结果表明,123 W/g辐照功率的处理使水蒸气透过系数、透氧气系数下降,抗拉强度、断裂伸长率增大;而246W/g和375W/g辐射功率的处理使抗拉强度、水蒸气透过系数、氧气透过系数下降,断裂伸长率增大;微波处理使透光率略有下降,但影响不显著.结论:微波对葡甘聚糖/壳聚糖复合膜的性能具有显著影响.     

鱼皮明胶蛋白膜的制备及其性质改良

利用罗非鱼鱼皮提取明胶制备蛋白膜,考察了浸提条件和戊二醛的添加对明胶蛋白膜性质的影响.结果表明,利用罗非鱼鱼皮可以制备成无色透明的明胶蛋白膜.在80℃水浴条件下,伴随着明胶浸提时间的延长,膜的抗拉伸强度（TS）出现先上升后下降的趋势,在浸提时间为1.0 h时达到最大值.而膜的断裂延伸率（EAB）和水蒸气透过率（WVP）则随着浸提时间的增加而下降.然而,浸提时间对膜的透光率没有显著影响.另一方面,当利用质量分数为1%～4%（相对明胶蛋白）的戊二醛对蛋白膜进行改性时,膜的TS、EAB、WVP和溶解性均明显下降,而蛋白膜的色泽变黄,紫外线阻隔能力增强.利用SDS-PAGE分析发现,戊二醛的添加会使明胶分子发生交联反应,且反应更易在高分子成分之间发生.     

干热改性葛根淀粉成膜工艺的研究

[目的]研究干热改性葛根淀粉的最优成膜工艺参数,为干热改性葛根淀粉膜的工业化应用提供理论依据。[方法]以透光率、水蒸气透过系数、溶解度等为评价指标,通过研究改性淀粉用量、甘油浓度和干燥温度对干热改性葛根淀粉膜特性的影响,确定最优成膜工艺参数。[结果]干热改性葛根淀粉膜的最优成膜工艺参数为改性葛根淀粉质量分数5.0%,甘油添加量1.5%,烘干温度80℃。[结论]该研究可为葛根淀粉的深度开发利用提供参考。     

大豆分离蛋白/壳聚糖可食膜的制备及其性能的研究

采用大豆分离蛋白和壳聚糖为成膜基材,制备出可食膜,研究成膜材料配比（SPI∶CS）、甘油添加量、pH和干燥温度对膜性能的影响。研究表明,随着SPI∶CS的减小,膜的抗拉强度逐渐增大,断裂伸长率先增大后减小,WVP先减小后增大,大豆分离蛋白和壳聚糖最佳配比为3∶3;随着甘油添加量的增大,膜的抗拉强度逐渐减小,断裂伸长率逐渐增大,WVP先减小后增大,甘油最佳添加量为2.0%;随着pH的增大,膜的抗拉强度先增大后减小,断裂伸长率逐渐增大,WVP变化不显著,膜液最佳pH为3;随着干燥温度的升高,膜的抗拉强度和断裂伸长率逐渐减小,WVP逐渐增大,最佳干燥温度为60℃。     

半纤维素/壳聚糖/明胶绿色抗菌包装膜的制备与表征

半纤维素因分子间和分子内存在氢键，直接制备得到的薄膜弹性差. 壳聚糖虽有良好成膜性，但单一组分壳聚糖膜脆性大. 因此，本研究采用明胶增强半纤维素与壳聚糖，并以甘油为增塑剂，构筑得到具有良好力学性能的抗菌包装膜. 考察了半纤维素同壳聚糖和明胶的质量比及甘油添加量对复合膜感官质量、力学性能、抗菌性和阻隔性的影响. 结果表明，当半纤维素/壳聚糖/明胶在质量比为1∶1∶1，甘油添加量为半纤维素质量的20%，所得的复合膜性能最佳，拉伸强度为（3.71±0.13）MPa，断裂伸长率为（38.62±1.03）%，气体透过率为0.17 cc/(m2·d·0.1 MPa)，对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）的抑菌圈直径为（35.9±3.7）mm，对大肠杆菌（Escherichia coli）为（34.7±2.3）mm，可潜在用于果蔬保鲜包装.     

两种植物蛋白肠衣膜的制备及理化性质比较研究

[目的]研究利用植物蛋白制备可食肠衣膜的技术方法,并对蛋白膜理化性质进行分析比较,优选更适合制备肠衣的蛋白膜。[方法]以天然植物蛋白(玉米醇溶蛋白、大豆分离蛋白)为原料,适当加入添加剂甘油、谷氨酰胺转氨酶等,增强延展性和柔韧性,分别采用机械挤压法和流延法制备植物蛋白肠衣膜。以质构仪穿刺数据为评价指标,比较不同工艺条件对肠衣膜强度的影响,并对比2种植物蛋白肠衣膜的理化性质。[结果]谷氨酰胺转氨酶酶解后流延法制备的大豆分离蛋白肠衣膜的蛋白含量、含水率以及穿刺强度分别达到70.2%、11.8%以及0.632 kg,各项指标高于挤压法制备的玉米醇溶蛋白肠衣膜。[结论]大豆分离蛋白较玉米醇溶蛋白更适合制备成肠衣膜。     

不同功率超声波处理对大豆分离蛋白膜性能和结构的影响

对大豆分离蛋白(Soybeanisolated protein,SPI)溶液进行超声处理,研究了SPI经不同功率超声处理后所成膜的机械性能、阻隔性能和微观结构的变化。结果表明:大豆分离蛋白膜经1000W超声处理10s后,所成膜结构更加细致均匀,机械强度、阻隔性能均得到提高。     

魔芋飞粉/淀粉基共混膜的制备及性能研究

以魔芋(Amorphophallus rivieri)飞粉、淀粉为主要原料,以甘油为增塑剂,通过流延成膜法制备淀粉/飞粉共混薄膜,以耐水性和力学性能优化飞粉/淀粉的质量比,并从共混膜的相容性和热稳定性角度进行表征,研究魔芋飞粉共混膜的制备条件和膜性能。结果表明,共混膜的最佳飞粉/淀粉质量比为1∶3,此时吸水倍数为0.20 g/g,断裂强度为475.68 N,断裂伸长率为8.85 mm。红外和扫描电镜结果表明,具有网状结构的葡甘聚糖提高了膜的相容性和均匀度,膜的断裂强度和拉伸性增强;纯淀粉膜、交联淀粉膜和共混膜热失重为三阶段式,最终质量损伤率分别为82.91%、93.21%和80.27%;第一、二阶段峰温分别为87、303℃,75、309℃和83、282℃。与纯淀粉膜相比,飞粉淀粉共混膜相容性有所改善,并且更易热降解。