壳聚糖/碳纳米管复合膜的合成及其葡萄糖氧化酶吸附性能

碳纳米管经柠檬酸修饰、共价接枝壳聚糖及乙二醛壳聚糖交联三步处理,制备得到壳聚糖/碳纳米管复合材料。用红外光谱(FT-IR)、紫外可见光谱(UV-Vis)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和热重分析仪(TGA)对所得复合材料进行分析表征,发现壳聚糖共价接枝交联到碳纳米管表面形成壳聚糖/碳纳米管复合膜,复合材料中壳聚糖质量分数约占55%。所制备的壳聚糖/碳纳米管复合材料对葡萄糖氧化酶有很好的吸附性能。

基于碳纳米管膜的树脂基复合材料电加热除冰技术

本文开展了碳纳米管膜应用于树脂基复合材料电热除冰技术的研究,采用一体化成型工艺制备了碳纳米管膜/复合材料,并对其结构进行优化,考察了碳纳米管膜/复合材料的电热性能和除冰性能。研究结果表明,所得碳纳米管膜/复合材料内部质量良好,电加热性能优异,与金属电热元件相比,其除冰效率高,除冰能耗低。

壳聚糖和纳米ZnO复合涂膜对冬枣黑斑病抗病性的影响

为了研究不同粒径的纳米ZnO与壳聚糖(Chitosan,CTS)复合涂膜对采后冬枣黑斑病的抗病作用及机理,分别对新鲜冬枣进行涂膜处理,再接种链格孢菌,测定冬枣的果实品质指标、抗病物质含量、抗氧化能力以及抗病相关酶活性的变化。结果表明,0.2%≤100 nm纳米ZnO复合1%CTS处理组实验效果最佳,可延缓冬枣果实病斑直径的扩展,抑制呼吸强度上升,降低失重率和转红率;抑制总酚、黄酮等抗氧化物质含量的降低,提高冬枣的还原力和DPPH自由基清除能力,而且超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶活性也得到了提高。因此,纳米ZnO与CTS复合涂膜处理通过诱导抗病相关酶活性,维持果实细胞膜结构的稳定,进而增强冬枣采后抗病性,从而延缓黑斑病的发生。

柑橘皮/壳聚糖复合膜制备及性能研究

柑橘废弃物处理困难是限制柑橘加工业发展的重要因素。为了将柑橘果皮加工成生物基复合薄膜,并研究其结构和性能,先以脐橙皮、壳聚糖和甘油为原料,最大拉伸强度和断裂伸长率为响应值,通过响应面中心组合试验,制备力学性能较佳的脐橙皮/壳聚糖复合膜。再以优化后的配方制备马家柚皮复合膜、南丰蜜桔皮复合膜和纯壳聚糖膜,通过扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱对壳聚糖膜和3种柑橘皮复合膜进行表征,并测定了薄膜的水蒸气渗透性、光阻隔性和抗氧化能力。响应面优化结果为壳聚糖含量1.10%,脐橙皮含量4.10%,甘油含量0.90%(均为质量分数)。优化后脐橙皮复合膜拉伸强度为(15.76±0.66)MPa,断裂伸长率为(19.23±1.52)%。表征结果显示柑橘皮均匀分散在薄膜结构中,与壳聚糖具有良好的混溶性,两者可能通过氢键进行结合。此外,柑橘皮复合膜在紫外光区和可见光区的光透射率均低于10%,在食品模拟物(体积分数为10%的乙醇溶液和95%乙醇溶液)中能够释放抗氧化物质。综上所述,柑橘皮与壳聚糖能够加工成具有一定力学性能、良好光阻隔性和抗氧化活性的生物基薄膜,为脐橙、南丰蜜桔和马家柚果皮资源化利用提供参考。

己烯醛纳米乳工艺优化及其对壳聚糖薄膜的影响

为解决己烯醛在应用方面水不溶性、性质不稳定等问题,以吐温-80、黄原胶共同稳定乳液,采用高速剪切-超声破碎法制备己烯醛纳米乳。以粒径、多分散指数为指标,通过单因素、正交试验优化了制备纳米乳的工艺参数,并对其进行表征。当吐温-80、黄原胶质量分数分别为2%、0.3%,己烯醛体积分数8%,超声8 min时,该纳米乳的粒径、多分散指数最小,稳定性最强。纳米乳在处理温度-20~50℃,pH值2~10,离子浓度100~500 mmol/L的条件下均表现出良好稳定性。此外,纳米乳抑菌性能增强,表明乳化体系可提高己烯醛利用率。最后将乳液与壳聚糖复合制备复合膜,改善了壳聚糖膜的阻水、抑菌性能,拓宽了壳聚糖膜和己烯醛的应用范围。

纳米SiO_(2)-壳聚糖/脱脂豆粕复合膜的制备及保鲜性能测定

为了改善脱脂豆粕蛋白膜的性能,添加化学性能稳定,能够改善薄膜透明度和力学性能的壳聚糖,以及提高阻水率和改善薄膜脆性较和延伸性的纳米二氧化硅等,制备纳米SiO_(2)-壳聚糖/脱脂豆粕复合膜,并对壳聚糖膜或脱脂豆粕膜以及复合膜的抗氧化和抗菌性能进行测定。试验结果显示,在8%(w/v)的脱脂豆粕中加入浓度为0.05%(v/v)的丙三醇、0.06 g的纳米SiO_(2)、4.0%(w/v)浓度的壳聚糖、0.1%浓度的亚硫酸钠条件下制备的复合膜,透光率为80.41%,水蒸气透过率为5.384 g·mm/h·m^(2)·kPa,水溶性为28.36%。自由基清除率为8.53%,抗菌率为18.68%,自由基清除率和抗菌性与壳聚糖膜或脱脂豆粕膜相比较得到显著提升,可以为食品的保鲜提供一定理论依据。

嘉宝果提取物/壳聚糖复合膜的制备及应用研究

以嘉宝果果皮为原料,利用超临界流体萃取技术对嘉宝果果皮多酚进行了提取。采用溶液共混法制备不同嘉宝果提取物质量分数的壳聚糖复合膜,并对其红外光谱、透光率、溶解度、厚度、抗氧化性能等进行了测试。最后,将该复合膜应用于圣女果保鲜,通过失重率检测了贮藏期间圣女果的品质变化。结果表明该复合膜在圣女果保鲜上具有可行性,也为嘉宝果提取物与壳聚糖复合膜的开发和应用提供参考。

海藻酸钠-壳聚糖-茶末复合膜的制备及其对葡萄的保鲜效果

采用流延成膜法制备海藻酸钠(sodium alginate,SA)-壳聚糖(chitosan,CS)-茶末复合膜,考察复合膜的厚度、抗拉强度、DPPH自由基清除率和抑菌特性以及在葡萄保鲜方面的应用效果。结果表明,最佳SA-CS-茶末复合膜工艺为海藻酸钠、壳聚糖和茶末的添加量分别为2.0%、0.22%和1.5%,其厚度为0.041 mm,抗拉伸强度为1.9 MPa,DPPH自由基清除率为96.44%,抑菌圈直径为18.6 mm。此工艺条件下制备的复合保鲜膜应用于葡萄保鲜时,与未覆膜组、保鲜膜组、封口膜组相比,能够有效降低室温贮藏葡萄的腐烂率、抑制VC含量下降、延缓可溶性固形物含量上升,并有效地抑制多酚氧化酶活性,延缓果实褐变,提高果实过氧化物酶活性,延缓果实衰老。

2种pH敏感性石斛花色苷/壳聚糖复合膜的制备及性能研究

目的制备具有一定力学性能、阻隔性能和抗氧化活性的pH敏感性包装膜。方法以壳聚糖(CS)为基材,铁皮石斛花色苷(DOA)和紫皮石斛花色苷(DDA)为添加剂,采用溶液共混法制备铁皮石斛花色苷-壳聚糖复合膜(DOA-CS)和紫皮石斛花色苷-壳聚糖复合膜(DDA-CS)。通过扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱对复合膜进行表征;研究DOA和DDA的质量分数对复合膜的物理性能、力学性能、热稳定性能和抗氧化能力的影响;通过复合膜对不同pH值的颜色响应考察其pH敏感性。结果DOA和DDA的添加显著改善了壳聚糖膜的力学性能、阻隔性能和热稳定性,特别是当2种花色苷添加量达到10%时,复合膜展现出最优的拉伸强度和较低的水蒸气透过率。在200~300nm内,复合膜均具有较好的紫外光阻隔能力。复合膜的抗氧化试验显示,添加DOA和DDA能显著提高膜的抗氧化能力,且DOA-CS的抗氧化能力优于DDA-CS的。此外,复合膜还表现出良好的pH敏感性,能够随pH值的变化而改变颜色,这为食品包装提供了潜在的新功能。结论DOA-CS和DDA-CS复合膜具有良好的应用前景,不仅可以作为食品包装材料,还可以作为食品新鲜度的指示剂。

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。

基于荷叶醇提物-壳聚糖的复合涂膜对低温蓝莓的保鲜效果

为探究荷叶醇提物(LLAE)与壳聚糖(CH)复合涂膜对低温贮藏蓝莓贮藏品质的影响。分别将不同质量浓度的LLAE(0、1.0、2.0及4.0 g/L)与CH复配对蓝莓进行涂膜处理,并在4℃条件对各处理组蓝莓的贮藏品质指标和防御酶系活性进行测定分析。结果表明:与对照组相比,LLAE-CH复合涂膜处理组可有效减缓蓝莓可滴定酸含量和硬度的下降,减小可溶性固形物含量、维生素C含量、花青素含量等营养成分的损失,并有效抑制采后蓝莓果实的失重率、腐烂率、呼吸强度、丙二醛含量的上升,且提高过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性和总酚含量。因此,LLAE-CH复合涂膜有效提升蓝莓果实贮藏品质,减少营养物质消耗,提高其抗氧化活性,从而有效延长了蓝莓的货架期,且4.0 g/L LLAE-CH复合涂膜对蓝莓果实的保鲜效果最佳。

玉米须多酚-羧甲基壳聚糖复合膜对冷鲜牛肉的保鲜作用

以玉米须多酚(P-CS)与羧甲基壳聚糖(CMCS)为原料,制备玉米须多酚-羧甲基壳聚糖(P-CS/CMCS)复合膜,考察2种原料质量比对P-CS/CMCS复合膜力学及阻水性能的影响,并研究P-CS/CMCS复合膜对冷鲜牛肉的保鲜效果。结果表明:当CMCS与P-CS质量比为1∶1时,制得的P-CS/CMCS复合膜具有良好的力学与阻水性能,拉伸强度为4.52 MPa,断裂伸长率为42.67%,水蒸气透过系数为0.403 g·mm/(m^(2)·h·kPa);红外光谱证实2种原料已产生相互作用。在3~5℃冷藏9 d后,与未处理和CMCS膜处理的冷鲜牛肉相比,P-CS/CMCS复合膜可明显延缓牛肉样品的pH、汁液损失率、总挥发性盐基氮(TVB-N)含量及菌落总数的增长幅度,同时牛肉样品的色泽未有较大变化,且在冷藏第9天时仍有食用价值。

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。

纳米淀粉对含香茅醇马铃薯淀粉-壳聚糖复合膜材多尺度结构和热稳定性的影响

将不同质量分数纳米淀粉加入含香茅醇的马铃薯淀粉-壳聚糖复合膜材中,探讨纳米淀粉对复合膜材多尺度结构(分子结构、结晶结构、断面形貌、水接触角)及热稳定性的影响。结果表明:添加纳米淀粉后,复合膜材中各组分的分子间作用力均未显著改变;纳米淀粉与复合膜材基体形成剥离结构,复合膜材整体仍为无定形结构;随着纳米淀粉质量分数的增加,复合膜材断面逐渐平整,并出现较多褶皱结构;水接触角由(77.50±0.50)°(未添加纳米淀粉)增大至(85.50±1.25)°(纳米淀粉质量分数9.1%),亲水性降低;复合膜材的分子裂解峰值温度轻微升高,即热稳定性略有提高。

壳聚糖/DNA/血红蛋白/多壁碳纳米管复合膜修饰玻碳电极的制备及其电化学行为的研究

将多壁碳纳米管(MWCNTs)分散在壳聚糖(CTS)中并滴涂在玻碳电极表面,烘干后依次滴加血红蛋白(Hb)、DNA及CTS溶液.制成了壳聚糖/DNA/血红蛋白/多壁碳纳米管复合膜修饰的GCE(简示为CTS/DNA/Hb/MWCNTs/GCE)。采用方波伏安法及循环伏安法研究了膜内DNA的电化学行为。结果表明:在pH 5.8的磷酸盐缓冲溶液中,复合膜内的DNA在电极上于0.46 V(vs.SCE)处有一个明显的氧化峰,DNA氧化峰电流与其质量在1.0～5.0μg范围内呈线性关系,检出限(3S/N)为0.5μg。

柔性自支撑碳纳米管膜/PEDOT:PSS复合材料热电性能研究

热电材料可以实现热和电之间的相互转换。利用热电材料制备的温差发电或制冷器件具备无运动部件、无污染、免维修等优点[1-2],图1为温差发电和热电制冷器件的原理示意图。一般来说,理想的热电材料应具有高的无量纲优值(ZT=S2σT/κ,其中T是绝对温度,σ、S和κ分别是材料的电导率、Seebeck系数和热导率[3-4]),也常用功率因子(PF=S^(2)σ)来评估聚合物或聚合物基复合材料的热电性能。

北五味子提取物/壳聚糖复合膜的制备及其在肉丸贮藏中的应用

目的 改善纯壳聚糖可食用膜存在的溶胀度高、抗氧化活性不足等缺陷,使用共混改性的方式提升膜的性能。方法 以壳聚糖为成膜基质,甘油为增塑剂,添加北五味子提取物,采用流延法制备可食用复合膜。研究北五味子提取物的添加量对复合膜的结构特征、物理性能、抗氧化和抑菌活性的影响,通过傅里叶红外光谱、X-射线衍射、扫描电镜等对复合膜的性能进行表征,并对经涂膜处理的肉丸进行贮藏实验。结果 北五味子提取物与壳聚糖混合后能保留原有结构,复合膜的抗氧化活性、阻湿性、阻光性与机械性能得到明显提升。与对照组相比,在最优添加量时,复合膜的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除活性明显提高,在50%乙醇溶剂中表现最好;水蒸气透过系数降低了60.20%;不透明度与北五味子提取物添加量呈正相关;拉伸强度由7.38 MPa提升至9.92 MPa。将复合膜应用在肉丸贮藏中,经涂膜处理的肉丸挥发性盐基氮值和菌落总数皆低于对照组,表现出较好的微生物抑制作用,肉丸保质期最长可达15d。结论 北五味子提取物的添加改善了复合膜的性能,抑菌效果得到提升,本研究可为壳聚糖基膜的制备及其在肉制品上的应用提供一定数据参考。

壳聚糖基抑菌抗氧化活性复合膜的制备及其性能研究

为获得具有良好功能特性的壳聚糖(CS)基复合膜材料,采用混合溶液浇筑法制备含有纳米细菌纤维素(nBC)、曲酸(KA)和姜黄素(CUR)的CS基抑菌抗氧化活性复合膜(CS/nBC/KA/CUR),考查不同组分复合膜的水分阻隔性能、机械性能、光学性能、抑菌活性和抗氧化活性。结果表明,CS/nBC/KA/CUR复合膜中各组分之间主要是通过氢键与范德华力相互作用,膜内部结晶度明显增强。相较于CS/nBC、CS/nBC/CUR和CS/nBC/KA复合膜,CS/nBC/KA/CUR复合膜的水溶性显著下降,水蒸气透过率比CS/nBC复合膜提升近24%,拉伸强度比CS/nBC/KA复合膜提高近3倍,断裂伸长率比CS/nBC/KA复合膜提高约1.8%,对E.coli的抑菌效果比其余复合膜平均提升约12.2%,ABTS自由基清除率比CS/nBC复合膜最高提升约35.2%。CS/nBC/KA/CUR复合膜结合了各组分的优势,在食品抑菌抗氧化活性包装材料的开发领域具有一定潜在价值。

碳纳米管复合膜的制备及水处理应用研究进展

随着我国城市化和工业化进程的加快,水资源短缺和水污染问题日益突出.碳纳米管复合膜由于其结合了膜材料和碳纳米管的优良性能,在水处理应用中具有良好的应用前景,已成为膜分离领域的研究热点之一.本文在简要介绍碳纳米管的制备和生长机理的基础上,综述了碳纳米管复合膜的制备及其在海水淡化、油水分离、重金属离子和新兴污染物去除方面的应用研究进展.通过对碳纳米管复合膜及水处理研究所面临问题的简要分析,提出今后的研究重点应主要集中在降低通过复合膜成本、膜性能改善和应用拓展方面,使其尽快在环境水处理领域推广应用.

壳聚糖/纳米TiO_2复合涂膜对鲜切荸荠保鲜作用研究

采用壳聚糖/纳米TiO_2作为复合涂膜剂,低温(0～4℃)条件下对鲜切荸荠进行涂膜处理,测定鲜切荸荠贮藏过程中失重率、V_C含量、褐变度(BD)、过氧化物酶(POD)活性等的变化。结果表明:壳聚糖/纳米TiO_2复合涂膜可有效降低果实的水分、V_C等成分的损失,延缓荸荠褐变的发生,从而延长鲜切荸荠的货价保藏期。