响应面法优化胡麻可溶性膳食纤维-壳聚糖复合膜的机械性能

胡麻可溶性膳食纤维(Flaxseed Soluble Dietary Fiber,fSDF)是胡麻加工副产物——胡麻粕中的重要组成成分之间,胡麻可溶性膳食纤维具有一定的成膜性,但是单一组分膜的机械性能较差。基于此,采用响应面法优化胡麻可溶性膳食纤维-壳聚糖复合膜的制备工艺,以提升复合膜的机械性能。以fSDF浓度、甘油浓度、冰乙酸浓度、壳聚糖浓度作为变量,进行单因素实验,并以fSDF浓度、甘油浓度、壳聚糖浓度作为响应面实验设计的三个因素,以拉伸强度和断裂伸长率作为衡量指标进行实验。结果表明胡麻可溶性膳食纤维-壳聚糖复合膜的最佳制备工艺为壳聚糖质量浓度为20.7 g/L、SDF质量浓度为7.8 g/L、甘油质量浓度为7.4 g/L、冰乙酸质量浓度为12 g/L,最佳制备工艺条件下得到的复合膜拉伸强度为26.14 MPa、断裂伸长率为210.89%。综上所述,与单一膜相比,复合膜的机械性能得到了显著改善。

羧甲基壳聚糖/醛化羧甲基纤维素聚合物的制备及其在草莓保鲜中的应用

以羧甲基壳聚糖(CMCS)和醛化羧甲基纤维素(CMC-CHO)为原料,制备可溶性CMCS/CMC-CHO复合膜。结果发现:复合膜具有较好的拉伸强度、延展性、透湿性和透光性,且对近紫外光具有良好的阻隔作用;CMCS/CMC-CHO涂膜液对黑曲霉和扩展青霉的抑制效果优于CMCS。草莓涂膜保鲜实验显示,CMCS/CMC-CHO涂膜液的应用效果优于CMCS和CMCS/CMC-CHO/Gly,经7 d贮藏,草莓的腐烂率、质量损失率分别比对照减少了41.94%、10.64%,而硬度、有机酸含量、可溶性固形物含量、还原糖含量和抗坏血酸(VC)含量分别比对照提高了35.11%、36.67%、14.13%、3.51%和44.30%。

氧化微晶纤维素交联壳聚糖复合膜的制备及性能

目的制备氧化微晶纤维素交联壳聚糖复合膜,并探索交联改性对壳聚糖复合薄膜性能的影响。方法首先采用高碘酸钠氧化法对微晶纤维素进行氧化处理,制备氧化微晶纤维素,再通过溶液共混流延法制备不同质量分数(0%、1%、3%、5%、7%、9%)的氧化微晶纤维素交联壳聚糖复合薄膜。通过对复合薄膜组分、形貌、力学性能、光学性能、热稳定性及阻隔性能的表征,考察不同含量的氧化微晶纤维素对壳聚糖薄膜各性能的影响。结果氧化微晶纤维素表面的醛基能与壳聚糖中的氨基发生交联反应,氧化微晶纤维素的加入可以改善壳聚糖薄膜的拉伸强度和断裂伸长率,复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率最大分别达到了43.07 MPa和19.42%;随着氧化微晶纤维素含量的增大,复合薄膜的紫外屏蔽性能增强,水蒸气透过系数增高,但热稳定性未见明显变化。结论采用氧化微晶纤维素交联改性壳聚糖可以有效改善壳聚糖薄膜的力学性能和紫外屏蔽性能,有助于进一步扩大其包装应用范围。

壳聚糖-纤维素纳米纤维复合膜的制备及表征

随着消费者对食品安全的要求逐渐提高,天然食品保鲜膜材料的开发逐渐被重视。该文以丝瓜络为原料,通过2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物(2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy,TEMPO)氧化法制备平均宽度为7.3 nm、平均长度为156.3 nm的纤维素纳米纤维(cellulose nanofibrils,CNF)。以京尼平(genipin,GP)为交联剂,将CNF分别按照壳聚糖(chitosan,CS)质量的0%、1%、2%、3%、6%与CS交联,制备CS-GP-CNF复合膜。复合膜的表面基本均一、光滑且无气泡,随着CNF添加量的增加,复合膜表面出现少量结节形貌。另外,CS-GP-CNF复合膜具备良好的水蒸气阻隔性能,各样品均低于1.15×10^(-11)g/(s·m·Pa)。将样品CS-GP-CNF6应用于鸡肉保鲜,结果表明,CS-GP-CNF6复合膜能够有效延缓4℃贮藏期间鸡肉的菌落总数和挥发性盐基氮含量的上升速度,有效延长其保质期。因此,CS-GPCNF复合膜可以作为一种潜在的食品包装膜应用于食品保鲜。

抗菌纤维素/壳聚糖衍生物复合共混膜的制备及性能研究

将纤维素活化后经NaOH-尿素-硫脲体系溶解,添加抗菌剂共混制膜,研究共混膜的相容性、力学性能及抗菌性等,结果表明:当水溶性甲壳素含量达15%或O-羧甲基壳聚糖含量达30%时,两者与纤维素均有较好的相容性,共混膜的断裂强力和断裂伸长率相对较高,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有较好的抗菌性.纤维素/O-羧甲基壳聚糖共混膜的综合效果优于纤维素/水溶性甲壳素共混膜.

纳米纤维素/壳聚糖复合膜的制备和性能

目的获得力学性能和阻隔性能优异的食品包装用壳聚糖膜。方法通过超声法由糠醛渣纤维素制备纳米纤维素(NCC),将其与壳聚糖(CS)共混流延制备纳米纤维素/壳聚糖复合膜(NCC-CS)。结果复合膜中NCC质量分数为5%时,NCC-CS的拉伸强度比纯CS膜提高了30%,NCC-CS的透湿量比纯CS膜降低了24%。SEM分析结果表明NCC-CS复合膜微观结构致密。FT-IR和XRD的分析结果表明CS与NCC间存在着较强的相互作用。结论 NCC的加入对CS膜的力学性能和阻隔性能的提高有促进作用。

纤维素/壳聚糖复合膜的制备及结构表征

通过氯化1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑离子液体([HeMIM]Cl)溶解微晶纤维素,并与壳聚糖的醋酸溶液混合的方法制备了质量比为2∶1的再生微晶纤维素/壳聚糖复合膜。利用红外光谱、X射线衍射、热重分析、扫描电镜和数码相机照片对复合材料的结构进行表征。IR结果表明再生微晶纤维素与壳聚糖分子之间存在着强烈的氢键作用,且二者相容性较好;XRD、TGA结果表明复合材料中纤维素和壳聚糖有较强的相互作用;SEM结果表明复合材料表面粗糙,比表面积较大,可以作为潜在的生物医用材料。

南美白对虾复合型涂膜保鲜的效果研究

将硬脂酸加入以海藻酸钠、壳聚糖和羧甲基纤维素钠为基质的复合膜液对南美白对虾进行涂膜后冰藏保鲜,以细菌总数、TVB-N值、pH值、感观指标等作为鲜度指标,探索在冰藏条件下采用涂膜保鲜对延长南美白对虾货架期的可行性及其效果。试验结果表明押海藻酸钠复合膜液的涂膜保鲜效果不佳,与未处理组相差不大,而羧甲基纤维素钠和壳聚糖复合膜液涂膜保鲜可以抑制细菌总数的增长,维持较低的TVB-N值,改善基围虾的感官质量,延长南美白对虾货架期约2d,保鲜效果优于普通冰藏保鲜法。

二次通用旋转组合设计法优化水溶性壳聚糖/纤维素复合膜的制备工艺

采用二次通用旋转试验设计,对水溶性壳聚糖/纤维素复合膜的制备工艺进行了优化,建立了复合膜的拉伸强度与水溶性壳聚糖质量分数、纤维素质量分数、甘油浓度的二次回归数学模型,并利用该模型探讨了各因素对复合膜的拉伸强度的影响。结果表明,各因素对复合膜的拉伸强度作用大小依次为纤维素质量分数>甘油质量分数>水溶性壳聚糖质量分数;水溶性壳聚糖质量分数为3.6%,纤维素质量分数为2.5%,甘油质量分数为10%时,复合膜的性能最优,在该条件下,复合膜的拉伸强度为0.801 MPa,伸长率为15.2%,且柔软度为288 mN。

醋酸纤维素/壳聚糖复合膜制备与性能优化

为拓展醋酸纤维素(CA)在可降解包装材料中的应用,采用溶液共混法制备了醋酸纤维素(CA)和壳聚糖(CS)复合膜,研究了CS含量对CA/CS二元复合膜性能的影响。通过观察并分析复合膜的形貌、断面结构、化学键发现,CS能够充分结合膜内外的孔隙结构,两者之间强烈的相互作用增强了复合膜的各项性能。性能测试结果表明,当CS含量为10%时,复合膜的力学性能达到最大,断裂伸长率及抗拉强度分别增加12.37%和38.62 MPa,降解损失率提高了50.14%。同时,抑制了大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的生长,抗菌率最高能够达到73.9%和54.6%。因此,CS在提高CA膜的力学性能和降解性能的同时,还赋予了复合膜优异的抗菌性。

纳米纤维素制备及壳聚糖/NCC复合膜的性能研究

为了探究包装废弃物瓦楞纸板的回收再利用价值,以杨木浆板为对照,采用包装废弃物瓦楞纸板进行纳米纤维素（NCC）的制备,并以不同比例的NCC和壳聚糖复合成膜,比较研究了NCC含量对壳聚糖/NCC复合膜的膜性能的影响。废弃瓦楞纸板制备NCC的得率为53.87%,NCC形态为纺锤形,长度和直径范围分别为54～87nm和3～5nm,与杨木浆板NCC的形态相同,但长度较短。随纳米纤维素含量的增加,复合膜的抗拉强度及伸长率均有所提高,透湿量先增加后减少;透光率没有明显变化,均达99.8%以上。以瓦楞纸板NCC制备的壳聚糖/NCC复合膜的抗拉强度和伸长率略低于以杨木浆板NCC的复合膜。研究结果表明：废弃瓦楞纸板可作为NCC制备的来源,用于壳聚糖/NCC复合膜的制备并改善成膜性能。

纳米纤维素/壳聚糖复合膜的制备与性能研究

采用酶解法制备出棒状和球形两种形貌的纳米纤维素,并将其与壳聚糖溶液进行共混制备复合膜。利用SEM电镜观测纳米纤维素和复合膜截面的形貌.发现合适比例的纳米纤维素能与壳聚糖分子良好复合。对复合膜进行热重、拉伸、阻水阻氧等测试,研究了两种形貌和粒径大小纳米纤维素在添加不同比例时对复合膜性能的影响。测试结果表明,纳米纤维素的加入使得复合膜热分解温度有所提高;棒状纳米纤维素对拉伸强度增强效果最好;球形纳米纤维素能更有效地提高阻水阻氧性能,但是比例过高会使得复合膜某些性能降低。

载银纳米纤维素-壳聚糖复合膜的表征及性能研究

在二醛基纳米纤维素悬液中加入银氨溶液原位合成载银纳米纤维素(Ag/DNCC),以壳聚糖(CS)为成膜基底,甘油为增塑剂,加入Ag/DNCC共混流延制备载银纳米纤维素-壳聚糖(Ag/DNCC-CS)复合膜。FT-IR和XRD测试结果表明Ag/DNCC的加入没有改变CS的分子结构和结晶状态,热性能测试结果表明Ag/DNCC对提高CS的热稳定性能不显著。添加Ag/DNCC后,SEM测试结果表明Ag/DNCC-CS复合膜微观形貌致密,拉伸强度比纯CS膜提高。Ag/DNCC含量为10%(wt,质量分数)制得的Ag/DNCC-CS复合膜的拉伸强度达到72.36MPa,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有较好的抑菌效果。

CMC取代度对水溶性SA/CMC复合膜结构与性能的影响

以4种不同取代度的CMC和SA为原料,采用溶液共混法制备SA/CMC复合膜,并通过红外、XRD、SEM及其它化学方法,研究CMC的取代度对其溶解性能、SA与CMC的相容性、以及SA/CMC复合膜的红外光谱、结晶结构、透光率、力学性能、阻氧性和水溶性等的影响。结果表明,SA与CMC之间具有范德华力和氢键等相互作用,4种取代度的CMC与SA均具有良好的相容性。随着CMC取代度的增加,溶液中的未溶解片段逐渐减少,复合膜的截面趋向于光滑、平整,且结晶度和透光率逐渐增加。随着CMC的取代度从0.4提高到0.9,复合膜的断裂强度从6.25 MPa提高到37.27 MPa,水溶时间从162s缩短至70s,而且复合膜的阻氧性能提高,油脂的过氧化值从4.2g/100g下降至1.9g/100g。

阳离子化纳米纤维素晶体增强壳聚糖复合膜的制备及性能

利用水相连续法实现了纳米纤维素晶体(NCC)的高碘酸钠氧化及阳离子化,然后将阳离子化纳米纤维素晶体(CDAC)悬浮液与壳聚糖(CTS)醋酸溶液混合,并采用流延法制得壳聚糖-纳米纤维素(CTS-CDAC)复合膜。采用红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、Zeta电位及粒径分析表征了改性前后NCC的结构与性能,并研究了制得的CDAC悬浮液与CTS醋酸溶液混合时的相容性及CTS-CDAC复合膜中CDAC质量分数对复合膜力学性能、水溶胀性的影响。结果表明:CDAC悬浮液与CTS醋酸溶液混合时相容性良好,CDAC在CTS基质中分散均匀,CTS-CDAC复合膜的力学性能较纯CTS膜明显提高。当复合膜中CDAC的质量分数为12%时,拉伸强度达到最高。另外,CTS-CDAC复合膜在水中的溶胀度较纯CTS膜明显降低,稳定性变好。

高强度醋酸纤维素/壳聚糖复合膜的制备及其性能研究

以棉浆板为原料,使用“一步法”制备具有高聚合度(Dp为650~680)、高强度、低取代度(Ds 0.36)的水溶性醋酸纤维素(WSCA),并将其与壳聚糖(CS)溶液以不同质量比共混制备WSCA/CS复合膜。采用SEM、TG、FT-IR、XRD、拉伸检测等对复合膜材料进行分析,探讨了WSCA与CS不同质量比时对复合膜微观结构以及各项性能的影响。研究结果表明:不同质量比的WSCA与CS都可以在醋酸溶液中很好地溶解,并且混合均匀,随着WSCA比例的增加,复合膜微观呈现类贝壳的有序层状的微观结构,这种类贝壳的微观结构有利于提高复合膜的机械性能,当m(WSCA)∶m(CS)=1∶1,复合膜的拉伸强度达到126.5 MPa,断裂伸长率为7.3%,同时复合膜的热稳定性最佳,最大热失重速率温度为300℃。

壳聚糖/淀粉/苹果多酚复合膜对双孢蘑菇保鲜效果的影响

以壳聚糖、淀粉、苹果多酚为原料,制成壳聚糖/淀粉/苹果多酚复合膜涂剂,将新鲜双孢蘑菇分4组:4℃冷藏对照组;4℃冷藏+复合膜处理组;8℃冷藏对照组;8℃冷藏+复合膜处理组,处理组以复合膜涂剂对双孢蘑菇进行涂膜保鲜,对照组不对双孢蘑菇进行涂膜处理,研究了复合膜对双孢蘑菇贮藏期(0、4、8、12、16、20 d)呼吸速率、乙烯释放量、硬度、褐变度、维生素C、生物酶活力等指标的影响,以期为复合膜涂剂对双孢蘑菇保鲜效果提供参考依据。结果表明:壳聚糖/淀粉/苹果多酚复合膜涂剂能显著降低双孢蘑菇贮藏期间的乙烯释放量、失重率、褐变度、呼吸强度、丙二醛(MDA)含量、多酚氧化酶(PPO)活性;抑制菇体硬度、维生素C、总酚、可溶性糖、可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性的下降。在4℃和8℃贮藏条件下,壳聚糖/淀粉/苹果多酚复合膜涂剂处理组的双孢蘑菇的新鲜度指标均比各自对照组好。综上结果表明,壳聚糖/淀粉/苹果多酚复合膜涂剂能较好的延缓双孢蘑菇贮藏期间品质的退化。

二醛基纤维素/羧甲基纤维素复合薄膜的制备及在鸡蛋保鲜中的应用

为寻求绿色、安全的天然高分子涂膜应用于鸡蛋保鲜,选取二醛基纤维素(cellulose,DAC)和羧甲基纤维素(carboxymethyl cellulose,CMC)2种天然高分子材料进行复合,对鸡蛋进行涂膜保鲜。利用高碘酸钠氧化纤维素制备DAC,加热使其成为水溶性DAC后与CMC进行交联制备复合薄膜,并对其力学性能、阻隔性能、亲水性进行表征;然后将复合涂膜剂应用于鸡蛋保鲜,考察60 d内其对鸡蛋感官品质、失重率、哈氏单位、蛋黄系数和蛋清pH的影响。结果表明,DAC的添加有利于提高复合膜的拉伸强度,增强复合膜对水蒸气和氧气的阻隔性,降低复合膜的亲水性。在对鸡蛋保鲜效果的考察中,发现复合涂膜剂对鸡蛋的失重率、哈氏单位、蛋黄系数、蛋清pH等指标的降低均有良好的抑制效果,其中DAC添加量占CMC干重12%,pH为5的复合涂膜剂的保鲜效果最佳。研究所得的高分子复合材料在绿色包装材料领域、可食性涂膜保鲜方面有重要应用价值。

水稻秸秆纤维素/壳聚糖复合膜的制备及性质研究

离子液体是近年来兴起的一类极具应用前景的环保型溶剂,以其不挥发,对水和空气稳定,对无机、有机化合物以及高分子材料具有良好的溶剂而得到广泛的利用。通过1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐(Emim Ac)离子液体溶解水稻秸秆纤维素,并与壳聚糖的醋酸溶液混合的方法制备了可再生易降解纤维素/壳聚糖复合膜,研究了不同黏度壳聚糖、纤维素浓度和壳聚糖浓度对复合膜力学性质的影响,并考察了复合膜的抗菌性能和降解性。结果表明,当纤维素浓度0.1%,中等黏度壳聚糖浓度1.5%时,做出的复合膜具有较好的抗拉强度和断裂伸长率,制得的复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有一定的抑菌效果,并且其具有较好的降解性。