PVA-甜玉米芯多糖纳米银复合薄膜的制备及草莓保鲜应用

以聚乙烯醇(PVA)和可溶性淀粉为成膜基质、甘油为增塑剂、甜玉米芯多糖(SCP)为原料制备的纳米银(AgNPs)为填料,通过流延成膜法制备了复合薄膜PVA-AgNPs。以抗拉伸强度为指标,通过单因素实验和响应面实验探究了PVA-AgNPs的最佳制备工艺,采用FTIR、SEM对PVA-AgNPs进行了表征,对其性能进行了测试,评价了PVA-AgNPs在草莓保鲜中的应用。结果表明,PVA、可溶性淀粉、甘油和AgNPs用量分别为2.3 g、2.0 g、4.0 mL和4.0 mg时制备的PVA-AgNPs具有最高抗拉伸强度〔(14.08±0.58)MPa〕和断裂伸长率(223.10%±5.29%),其水接触角(50.04°±0.03°)高于PVA薄膜(25.72°±0.69°),其在水中的溶解率(61.87%±0.17%)低于PVA薄膜(69.44%±0.16%),PVA-AgNPs的水蒸气透过率(2.0%~2.5%)比PVA薄膜(0.8%~2.3%)更稳定,其在室温土壤中30 d的降解率为44.67%±2.51%。用PVA-AgNPs包覆草莓,降低了草莓的失重率、腐败率,减少了草莓硬度、可溶性固形物含量与VC含量的损失,稳定了草莓的pH。PVA-AgNPs表面粗糙,有轻微的褶皱,内部存在部分孔隙和裂纹;AgNPs通过覆盖PVA表面亲水性基团增强了复合薄膜疏水性,通过改变水蒸气透过的通路,降低了PVA-AgNPs在水中的溶解率,通过对可见光的吸收,加深了复合薄膜的颜色,降低了其透光率;AgNPs的添加改善了PVA-AgNPs对可见光、水与氧气的阻隔性,实现了对草莓的保鲜。

高顺式番茄红素纳米乳液的制备及稳定性

为了解决脂溶性生物活性物质番茄红素在食品加工过程中易降解和异构化的问题,以高顺式番茄红素为包埋对象,筛选天然表面活性剂,采用高速剪切法制备了高顺式番茄红素纳米乳液(简称纳米乳液,下同)。采用HPLC、纳米粒径电位分析仪、TEM和激光共聚焦显微镜(CLSM)对其进行了表征,通过单因素和响应面实验优化了纳米乳液的制备工艺,探究了合理贮藏纳米乳液的方法。结果表明,在油水比[V(油相)∶V(水相),将全反式番茄红素溶解于体积比1∶1的亚油酸/辛癸酸甘油酯混合溶剂形成油相;酪蛋白酸钠水溶液为水相]为1∶3、酪蛋白酸钠水溶液质量分数6.0%、剪切时间15 min、剪切转速12000 r/min的最佳制备条件下,纳米乳液中高顺式番茄红素包埋率最高,为88.09%±0.92%。低温(4℃)、避光、充氮、中性或弱碱性环境中贮藏,添加Al^(3+)、NaCl、抗氧化剂(叔丁基对苯二酚或2,6-二叔丁基对甲酚)、蔗糖,可减少和抑制纳米乳液中番茄红素顺式异构体的氧化降解和异构体恢复转化。

生物基纳米复合食品包装材料的抗菌性研究进展

因目前使用的食品包装多是不可降解的塑料制品,造成严重的环境污染,故对于可降解食品包装材料的研制和使用迫在眉睫。生物基纳米复合材料是以生物基聚合物为基质,以纳米物质为分散相组成的一类复合材料。这类材料表现出优异的灵活性、生物相容性、生物降解性和较低的成本效益等特点。本文主要介绍生物基纳米复合材料的组成、分类和性能,总结这类生物基纳米复合材料在抗菌方面的优越性及在食品领域中的应用研究进展。

姜黄素的生理功能及其应用研究进展

姜黄素是从姜黄等姜科植物的干燥根茎中提取出的一种天然多酚类化合物,在国内外应用历史悠久。现代医学研究发现姜黄素具有诸多生理保健功能,且其在食品工业中应用广泛。本文综合近年来国内外的研究现状,重点论述了姜黄素抗氧化、抗炎、保护心血管、调节肠道微生物等生理功效及机制,并对姜黄素纳米载体的研究现状及其在食品中的应用情况进行综述,以期为姜黄素的进一步开发应用提供理论参考。

碳点荧光探针的合成及其在食品安全检测中的应用

介绍了碳点(CDs)的合成方法及优缺点,综述了CDs在食品分析中的应用研究进展及挑战,并对其发展前景进行了展望。

聚丁二酸-共-对苯二甲酸丁二醇酯/氧化镁复合薄膜的制备及性能

以聚丁二酸-共-对苯二甲酸丁二醇酯(PBST)为基体,纳米氧化镁(MgO NPs)为抗菌剂,通过溶剂挥发法制备了PBST/MgO纳米复合薄膜,并探讨了复合薄膜在食品包装中的应用。研究了MgO NPs对纳米复合薄膜的机械性能、水蒸汽透过率(WVP)、氧气透过率(OTR)和紫外阻隔性能的影响。结果表明:MgO NPs的加入改善了PBST基体的力学性能和阻隔性能。与PBST薄膜相比,复合膜的拉伸强度和断裂伸长率分别提高了43.7%和32.2%,水蒸汽透过率和氧气透过率分别降低了28.1%和23.6%,并具有良好的紫外阻隔性能。当MgO NPs质量含量为5%时,复合膜的性能最佳。

纳米材料在食品生产和保鲜中的应用

为了保证日常食品新鲜,针对食品加工、包装和运输过程中的杀菌、防腐、冷藏工序进行优化变得尤为重要。纳米材料因具有良好的热学、磁学、力学性能被广泛应用到食品生产领域,可以缩短食品杀菌时间,保持食品的感官和营养特性。本文围绕纳米材料在食品工业领域的应用进行了概述,分别从纳米流体应用于液态食品杀菌、细菌纳米纤维素薄膜应用于食品包装、纳米相变蓄冷材料应用于冷链物流3个方面展开,介绍了纳米流体、细菌纳米纤维素薄膜和纳米相变蓄冷材料的制备方法,分析了纳米材料应用过程中存在的技术难点,并总结了纳米材料在食品工业领域的应用前景。

纳米种子处理技术:提高作物气候韧性的有效途径

气候变化背景下,极端天气频发,作物将越来越多地暴露在高温、干旱和洪涝等非生物逆境条件下。同时,气候变化导致作物遭受病虫害等生物胁迫的频率和强度增加。非生物和生物胁迫的共同作用下,粮食减产严重,威胁全球粮食安全。提高作物自身的气候韧性是减少产量损失的关键。种子处理是提高种子质量(抗逆性、产量、品质)的有效途径。纳米材料具有小尺寸效应,且具有独特的物理化学、光电特性和催化活性。越来越多的证据表明,纳米种子处理技术在提高作物抗逆性和抗病性方面展现出巨大潜力。本文针对纳米种子处理技术的研究进展、分子机理和市场现状进行了综述,发现纳米种子处理通过参与或调控萌发初期的代谢和转录过程,既能促进种子萌发、提高种子活力,还能增强作物逆境韧性。同时,纳米种子处理技术具有操作简单、成本低和环境友好的特点,在减少农业化学品使用、促进可持续农业发展方面极具潜力,是提高作物气候韧性的有效途径。纳米种子处理技术极有可能是种子处理行业新的赛道,提早布局将会提高我国种子处理企业的国际竞争力。本文旨在探讨新的种子处理技术,以期为提高作物气候韧性、保障我国粮食安全提供新的技术路径,同时也为提高我国种子处理行业竞争力提供新的视角和策略。

新型天然植物精油纳米制剂在食品保藏中的 研究及应用进展

天然植物精油具有芳香气味、低毒和良好的抑菌及抗氧化性能,但植物精油高挥发性、不稳定性等物理特性导致其与包装材料结合时损失率较高。采用纳米材料包载植物精油可增强其稳定性,通过缓释作用显著提高精油抑菌及保鲜功效。概述了植物精油的主要化学成分和生物学活性及其抑菌和抗氧化作用,综述了近年国内外针对精油纳米制剂的研究及其在食品包装、食品保藏中的应用,进一步比对不同植物精油及其纳米制剂对果蔬类、肉类及水产类食品的保藏效果,并对未来精油结合新型包装材料在食品保藏中的应用作出构想,为延长食品货架期提供理论支持。

基于硒强化因子赋型于食品载体的研究进展

硒元素在人体内含量较少,但作为人体内必需的微量元素之一,却起到了非常重要的作用。食物是人类获取硒元素的重要途径之一,其中因有机硒的安全剂量范围更广、生物利用率更高,适合作为食品的载体对人体进行硒元素补充。纳米硒可以通过与其他物质进行结合,形成具有抗炎症、预防肾病和抗癌等功效的纳米粒子。本文主要是针对硒强化因子在食品载体方面的应用进行研究归纳,以期为食品为载体进行硒元素强化提供理论基础和指导。

结合FTICR MS与UVPD-MS/MS的优化微纳米塑料表征方法研究

为了更好地溯源食品包装微塑料,并分析其对人体的危害,研究利用傅里叶变换离子回旋共振质谱和紫外光解离质谱对矿泉水瓶及真空包装袋微塑料进行了表征。结果显示,矿泉水瓶和真空包装袋微塑料的离子峰信号强度最大分别为3.5×108和4.8×109;并且二者均在m/z大于1000 Da的区间内存在等间距峰,其质量差分别为192 Da和113 Da,这分别与聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酰胺6的重复单元质量一致。经过激光解吸后,矿泉水瓶微塑料存在共价键断裂情况,而真空包装袋则不存在该现象。而经过紫外光解离后,矿泉水瓶和真空包装袋分别产生了35个和59个碎片离子。上述结果表明,傅里叶变换离子回旋共振质谱和紫外光解离质谱能对食品包装产生的微塑料进行准确表征,实现微塑料的溯源。

甜玉米芯多糖纳米乳涂膜的制备及对水果的保鲜

以甜玉米芯多糖纳米乳和壳聚糖的冰乙酸溶液为原料,以甘油、阿拉伯胶水溶液为增稠剂,制成甜玉米芯多糖纳米乳涂膜(简称涂膜)。以涂膜拉伸强度为指标,通过单因素实验和响应面实验得到最优配方,即壳聚糖溶液质量浓度为10 g/L、阿拉伯胶水溶液质量浓度为150 g/L、壳聚糖溶液(10 mL)与阿拉伯胶水溶液的体积比1∶2、甘油1.8 mL、甜玉米芯多糖纳米乳1.2 mL,在该条件下制备的甜玉米芯多糖纳米乳涂膜拉伸强度为(92.37±2.07)kPa。将涂膜用于千禧果、金钱橘、葡萄的保鲜处理,以水果的腐败率、失重率、颜色色差、多酚含量、可滴定酸含量、可溶性固形物含量为评价指标,测定其保鲜效果。结果表明,与未涂膜的水果相比,涂膜处理的水果营养指标与感官指标均有更好的结果。主成分分析结果表明,PC1和PC2的累积方差贡献率为92.354%,说明涂膜对水果保鲜有效。

纳米材料在人参、蔬菜和水果保鲜中的应用

近年来纳米材料发展迅速,由于其具有易加工、韧性强、能吸附和抑菌活性强等优良特性,在果疏等食品保鲜方面应用广泛。本文从纳米材料的制备及特性,人参、蔬菜和水果等食品的纳米涂膜复合保鲜和纳米包装材料保鲜等方面进行综述,通过与普通保鲜材料对比发现了纳米涂膜保鲜材料和纳米包装保鲜材料的强抑菌活性、高抗氧化活性、高VC和叶绿素保持率、低失重率、绿色环保、易降解和抑制木质化劣变现象等优势。纳米保鲜材料主要通过形成高CO_(2)高湿和低O_(2)的环境,减弱呼吸作用,降低食品腐烂率,延长食品货架期。此外纳米保鲜材料还存在纳米迁移和细胞毒性等问题,未来要加强对纳米材料的安全性能评价,期望本文为纳米材料在人参等食品保鲜中的应用提供科技支撑。

微纳米气泡在食品工业中的应用与前景

微纳米气泡是将气体分散在溶液中,形成的直径在几十纳米到几十微米之间的微小气泡颗粒。相比于普通气泡(≥600μm),由于微纳米气泡尺寸小易受到溶液分子布朗运动影响,具有稳定性强、溶液中存在时间长、气-液界面富含负电荷、气泡崩塌过程中能形成自由基等理化特性被广泛应用于环境污染治理、农业种植、材料科学以及医学等领域。然而,微纳米气泡技术在食品工业中应用仍处于研究阶段。该研究将主要从微纳米气泡的形成过程、制备方法、气泡特性以及目前该技术在食品工业中的应用进行阐述,并对其在食品领域的发展方向以及应用前景进行展望,以期促进微纳米气泡技术在食品工业中的研究和开发应用。

纳米复合食品接触材料研究进展

目的 为全面推进食品包装的功能化、智能化、绿色生态一体化发展,对纳米复合食品接触材料的发展现状进行深入的探究。方法 首先,概述纳米复合食品接触材料的多样性发展,并剖释纳米技术对食品接触材料的机械强度、气体阻隔、抗菌保鲜、活性智能监控和生物降解等性能的影响;紧接着,深入分析实际工况下(环境温度、接触时长、食物酸碱度等)食品接触材料中纳米物质的迁移行为规律;最后,纳米材料的毒理性作为食品接触材料安全评估的重点关注因素,还探讨纳米物质对人体细胞和组织器官等的潜在毒性。结论 现代纳米技术改善了柔性高分子聚合物的性能,实现纳米复合食品接触材料的多功能化,在肉类、面包、果蔬等食品包装中具有重要的应用前景,也为食品包装工业的发展提供重要的参考价值。

土壤中微/纳塑料的生物健康效应和食物链传递风险

微/纳塑料污染已成为亟待解决的全球性环境问题。微/纳塑料进入土壤后会长期累积在土壤中,并对土壤生态系统健康产生不良影响。该文从土壤生物健康效应和食物链传递风险角度综述了近年来国内外土壤微/纳塑料调查研究进展,分类介绍了土壤中微/纳塑料对植物、动物和微生物的影响及在陆地生物和食物链中的传递,并展望了土壤中微/纳塑料的未来研究方向。该文指出,微/纳塑料广泛存在于不同功能的土壤中,可以被植物吸收和动物摄食,通过食物链传递进入人体。未来需要加强土壤中微/纳塑料污染过程与生物健康效应研究,加强对微/纳塑料在土壤生态系统和食物链中传递的风险评估,为土壤中微/纳塑料的监测、管控和治理提供科学指导和技术方法参考。

聚乳酸纳米复合膜中纳米ZnO的迁移研究

研究了浸泡迁移实验对负载5%的石墨烯-氧化锌-左旋聚乳酸/左旋聚乳酸复合薄膜材料中纳米氧化锌迁移量的影响,主要探究了在不同食品模拟液(酸性、油性和水性)、温度(30°、45℃和60℃)和浸泡时间(3、5、7 d和10 d)3种条件对薄膜迁移含量、膜的表观结构和水汽透过率的影响.结果表明:在3种环境中均检测到不同程度的纳米氧化锌粒子迁移.其中,纳米氧化锌的迁移规律如下:油性环境>酸性环境>水性环境,且随着温度和时间的延长,迁移量增加,导致纤维膜表面粗糙,水气透过率增加.

拟过氧化物酶活性纳米传感及其在果蔬农残快检中的应用研究进展

农药是广泛用于果蔬病虫害防治及生长调节的化学药剂,但过量或不规范的使用会导致农药残留和环境污染,因此开发灵敏、高效、准确的农残快检方法意义重大。而具有拟过氧化物酶(Pseudoperoxidase,POD)活性的纳米材料因其优异的信号放大效果,已被广泛用于食品安全快速检测,也是目前果蔬农残免仪器快速检测的主要研究方向之一。综述了近年来报道的几种POD-NPs的特点和应用;讨论并总结了上述纳米材料的农药检测机制、实际应用策略和未来的发展,旨在为POD-NPs及其在农残快检中的研究提供参考。

食品安全检测中的磁性纳米酶显色技术

在食品安全检测领域,为解决纳米酶催化活性低的问题,各种磁性纳米酶得到了研制,利用其结构、形貌提升类酶活性,能够为显色技术运用创造有利条件。本文对磁性纳米酶显色技术展开分析,且探讨了该技术在农兽药残留、食源性病原体等食品安全检测领域的应用情况,确认其具有活性可控、稳定性高等应用优势,展望技术的应用前景,为新型模拟酶生物传感器设计、改良等工作开展提供理论依据。

电流体动力学加工技术在食品中的研究进展

电流体动力学加工技术作为一种新型非热加工技术,逐步应用于食品科学技术领域,助力未来食品工业发展。本文对电流体动力学加工技术的工作原理、分类及影响因素,用于食品加工的生物分子原料以及该技术在食品加工中的应用进行详细阐述,同时总结并展望未来该技术在食品领域的发展。电流体动力学加工技术由静电纺丝和静电喷雾技术所组成,该技术可生产功能复杂的微米/纳米级纤维体或微粒,用于食品功能成分的微胶囊包埋、固定化酶、生物传感器与食品活性包装开发、食品3D打印辅助技术等开发。未来研究可以围绕提升纤维体/微粒产量,减少溶剂毒性残留,该技术与食品3D打印融合等方面,助力未来食品工业发展。