酶解联合动态高压微射流制备淀粉/百里酚纳米乳液及其结构与性质分析

本文以蜡质玉米淀粉、百里酚为原料,利用酶解联合动态高压微射流技术制备淀粉/百里酚纳米乳液(S-TNE)。通过调整百里酚的添加顺序SDTM(淀粉-动态高压微射流-百里酚-磁力搅拌)、STMD(淀粉+百里酚-磁力搅拌-动态高压微射流)和STDM(淀粉+百里酚-动态高压微射流-磁力搅拌)探讨不同制备方式对S-T-NE多维度结构与性质的影响。结果表明,STMD方式制备的S-T-NE颗粒未发生明显的聚集,百里酚均匀地吸附在纳米淀粉颗粒上,且储存稳定性最好;纳米淀粉对百里酚还具有最高的负载率(78.30%±1.73%)、载药量(223.71±3.02μg/mg);此外,该方式制备的S-T-NE能有效抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长,抑菌圈直径分别为16.15±0.19 mm和13.98±0.26 mm,同时具有最佳的铁还原能力(1.36±0.04 mmol Trolox/L)和DPPH、ABTS+自由基清除能力(0.11±0.00、0.43±0.00 mmol Trolox/L)。以上结果可进一步为淀粉基纳米乳液负载活性物质的开发和应用中提供技术参考。

纳米TiO_2/玉米淀粉复合涂膜对圣女果保鲜效果的研究

通过高效分散剂和超声波分散技术,将纳米TiO2均匀分散在玉米淀粉涂膜液中,对圣女果进行涂膜处理,探讨其对贮藏过程中果实失重率、可溶性固形物含量、硬度、腐烂率、VC含量及总酸含量变化的影响,以研究纳米TiO2/玉米淀粉复合涂膜液对圣女果涂膜保鲜的效果。结果表明:随着复合涂膜液中纳米TiO2用量的增加,圣女果的失重率、可溶性固形物含量和腐烂率是先减小后增大,而硬度、VC含量和总酸含量则呈现先增大后减小的变化规律。纳米TiO2用量为0.025%(m/m,以玉米淀粉的质量为基准)时的保鲜效果最好,涂膜后的圣女果在室温(25℃)贮藏11d,其失重率、可溶性固形物含量、腐烂率分别比对照组降低了28.6%、12.7%、78.8%,硬度、VC含量、总酸含量分别是对照组的1.33、1.12、1.34倍。说明纳米TiO2在水果涂膜保鲜方面具有一定的应用前景。

新型淀粉基全生物降解薄膜的研究

以玉米淀粉为主要原料,研究了纳米SiO2改性淀粉薄膜的最佳分散处理工艺,并通过红外光谱、X-射线衍射和扫描电镜对该膜的结构进行了分析。结果表明:纳米SiO2的最佳分散工艺为2%纳米SiO2(占淀粉和聚乙烯醇干重)分散液中加入1.5%聚丙烯酰胺(PA)(指占纳米SiO2干重),先用机械力研磨分散1h,然后置入淀粉-聚乙烯醇(ST-PVA)共混液中;所制备的薄膜的各项性能均得到大幅度提高,其中拉伸强度可达34.82MPa,断裂伸长率为331%,达到国标GB4456-84所规定的标准;纳米SiO2在淀粉和聚乙烯醇分子间形成了均一致密的交联网状结构。该研究结果为纳米SiO2改性玉米淀粉制备一次性全生物降解薄膜,消除“白色污染”提供了一定的理论依据和实际应用参考。

玉米秸秆纳米纤维素-淀粉膜的制备工艺优化及性能分析

本研究利用玉米秸秆纳米纤维素、玉米秸秆淀粉等作为成膜基材,通过共混流延法制备玉米秸秆纳米纤维素-淀粉膜。通过单因素实验和正交试验,对制备的纳米纤维素-淀粉膜的性能进行测定,考察各成膜基材对纳米纤维素-淀粉膜的机械性能、透湿系数、透光率、水溶性和透氧系数的影响,最终确定成膜液最佳配方组合:淀粉10.0%(W/V)、纳米纤维素5.0%(W/V)、羧甲基纤维素钠1.6%(W/V)、甘油2.3%(V/V)。在最优工艺条件下制备的纳米纤维素-淀粉膜综合效果最佳,并测得性能指标,膜厚(0.063±0.050)mm,抗拉强度14.92 MPa,断裂伸长率64.75%,透湿系数为2.19×10^(-12)g·m/m^(2)·s·Pa,透光率87.60%,溶解时间97.00 s,透氧系数2.75×10^(-14)cm^(3)·cm/cm^(2)·s·Pa。

淀粉基含磷氮阻燃剂制备阻燃纸的研究

采用磷酸/尿素体系对双螺杆挤压制备的玉米纳米淀粉进行改性,制备了淀粉基含磷氮阻燃剂(P-CNS);然后通过浸渍阻燃剂法制备阻燃纸,采用垂直燃烧法、极限氧指数法和热重分析等研究了阻燃纸的性能。结果表明,P-CNS对纸张具有良好的阻燃效果,当P-CNS浸渍浓度为10%时,阻燃纸的垂直燃烧余长占纸样总长度的33.6%,极限氧指数值达到28.2%,氮气气氛下650℃时的残炭率从原纸的9.7%提高到23.2%,且抗张指数和耐破指数相比原纸仅分别降低9.7%和12.9%。

超声波-二氧化钛协同降解玉米淀粉废水的实验研究

采用超声波-二氧化钛协同作用对玉米淀粉废水进行降解实验研究,考察各参数对降解效果的影响。实验结果表明:超声降解与纳米Ti O2催化剂联合作用时可显著提高玉米淀粉废水的降解率。单独使用超声降解时,超声波频率为45k Hz,功率为180W,p H为4.0,超声反应时间为90min的条件下,玉米淀粉废水的COD去除率为67.4%;但在上述相同条件下,投加700mg/L纳米Ti O2作为催化剂,玉米淀粉废水的COD去除率可达到93.8%。

高直链淀粉/纳米二氧化钛抗菌薄膜的性能研究

以玉米淀粉为原料,采用酶解法制备高直链淀粉,用直链淀粉、纳米二氧化钛、聚乙烯醇(PVA)制备了薄膜。探究添加纳米二氧化钛的粒径、用量和晶型比对薄膜性能的影响。结果表明,当添加的二氧化钛粒径为40nm、用量为0.22g、锐钛型/金红石型比例为75/25时,薄膜的抗菌性能最好。

木材用玉米淀粉胶粘剂的改性研究

以玉米淀粉为原料、次氯酸钠为淀粉的氧化剂和过硫酸铵(APS)为聚乙烯醇(PVA)的氧化剂,在碱性条件下将氧化玉米淀粉与氧化PVA进行接枝改性,制备出-种木材用胶粘剂。考察了PVA浓度、纳米蒙脱土(MMT)含量和固含量等对淀粉胶粘剂干、湿态胶接强度的影响。结果表明:当固含量为28.57%、u(PVA)=5%和w(纳米MMT)=2%时,相应淀粉胶粘剂的综合性能相对最好。

改性玉米苞叶纤维素/纳米滑石粉/豌豆淀粉复合膜的制备及性能表征

为开发绿色可降解的食品包装材料,本文以豌豆淀粉(pea starch,PS)为主要成膜基质,改性玉米苞叶纤维素(modified corn bract cellulose,MCBC)、纳米滑石粉(nano talcum powder,NTP)为增强材料,甘油为增塑剂,共混流延制备复合膜,测定其膜性能,并用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱对复合膜进行表征,最后对其进行热重分析与降解性分析。结果表明,经单因素实验及正交试验得到最佳复合膜制备工艺为PS 8%,甘油2.5%,MCBC 0.8%,NTP 0.15%,在此条件下制得的复合膜厚度为0.042 mm,透光率32.58%,抗拉强度32.48 MPa,断裂伸长率33.61%,水蒸气透过率0.19×10^(−10)g/(m·s·Pa),透油系数0.006 g·mm/m^(2)d,吸水率55.79%,溶解度18.04%。扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)结果显示,复合膜表面光滑均匀,结构致密;傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)结果显示,MCBC、NTP、PS三者之间相容性良好,分子间氢键作用增强;热重分析(thermal gravimetric analyzer,TGA)结果显示,复合膜热分解温度为318.12℃,热稳定性提高;降解性分析表明土壤掩埋8 d时自然降解率为96.47%,可完全生物降解,本研究为MCBC/NTP/PS复合膜在食品工业中的应用提供了参考。

短链葡聚糖-姜黄素纳米乳液的制备及结构表征

利用短链葡聚糖(short glucan chains,SGC)的螺旋空间结构来包埋姜黄素(curcumin,CUR)。通过使用高剪切分散乳化机高速剪切溶液5 min,用纳米均质机在50 MPa压力下高压均质经剪切后的乳液2次制备成纳米乳液以提高其包埋率和载药量。XRD (x-ray diffraction)和TGA (thermogravimetric analysis)很好的验证了包合物的形成,通过TGA、SEM (scanning electron microscopy)、激光粒径分析仪等各种表征分析得出短链葡聚糖-姜黄素纳米乳液制备成功,所制得的乳液对姜黄素的包埋率和载药量都高于短链葡聚糖-姜黄素包合物,分别达到了71.11%和12.07%,说明制备成纳米乳液对姜黄素的包埋率和载药量都有了明显的提高。所制备的纳米乳液的粒径小于300 nm,粒径分布均一,Zeta电位观测表明所制得的乳液的稳定性有所提高。为提高食品及医药领域姜黄素的生物利用率提供了一定的参考意义。

纳米SiO_2改性玉米淀粉/聚乙烯醇复合薄膜研究

以薄膜拉伸强度、断裂伸长率、透光率和吸水率为主要指标,通过单因素试验和正交试验研究纳米SiO2改性玉米淀粉/聚乙烯醇复合薄膜的工艺条件,以改善玉米淀粉/聚乙烯醇复合薄膜的物理性能。试验结果表明:纳米SiO2含量,分散剂种类及含量,膜液pH对膜的性能均有影响。适宜的工艺参数为:纳米SiO2最佳含量2.0%,最佳分散剂聚丙烯酰胺含量1.5%,膜液最佳pH 5.0。

新型淀粉基全生物降解薄膜的研究

以玉米淀粉为主要原料,研究了蚋米SiO2改性淀粉薄膜的最佳分散处理工艺,并通过测定样品的红外吸收光谱、X-射线衍射图和扫描电镜照片对该膜的结构进行了分析。结果表明:纳米SiO2的最佳分散工艺为向2g纳米SiO2的分散液中加入0.015g聚丙烯酰胺（PA）后,先用机械力研磨分散1h,然后置入淀粉-聚乙烯醇（ST-PVA）共混液中;纳米SiO2在淀粉和聚乙烯醇分子间形成了均一致密的交联网状结构;所制备薄膜的各项性能均得到大幅度提高,其中拉伸强度可达34.82Mpa,断裂伸长率为331%,达到国标GB 4456—84所规定的标准。

纳米SiO_2对聚乙烯醇/淀粉熔融吹塑薄膜性能的影响

用甘油和水为增塑剂对高醇解度聚乙烯醇和玉米淀粉复配增塑改性,并选用不同的纳米SiO2,对聚乙烯醇/玉米淀粉基体进行纳米改性,熔融吹塑制备聚乙烯醇/玉米淀粉/纳米SiO2薄膜。结果表明:加入纳米SiO2后,聚乙烯醇/玉米淀粉/纳米SiO2薄膜的拉伸性能显著提高,热性能也发生了较明显的变化;探讨了纳米SiO2对薄膜性能影响的机理。