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魔芋葡甘聚糖/普鲁兰糖活性混合膜的制备、表征及应用

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魔芋葡甘聚糖/普鲁兰糖活性混合膜的制备、表征及应用

作者：周凤四川农业大学

学位级别：硕士

果蔬采后在储藏过程中容易发生腐烂变质的情况,传统包装缺乏活性,且不易降解。因此,制备一些易降解、对果蔬保藏效果好的包装材料成了研究热点。魔芋葡甘聚糖(KGM)具有优异的成膜性能、无毒且易降解,在食品包装中具有广泛的应用前景。... 详细信息

果蔬采后在储藏过程中容易发生腐烂变质的情况,传统包装缺乏活性,且不易降解。因此,制备一些易降解、对果蔬保藏效果好的包装材料成了研究热点。魔芋葡甘聚糖(KGM)具有优异的成膜性能、无毒且易降解,在食品包装中具有广泛的应用前景。普鲁兰糖(PUL)成膜性能也较好,具有无色易降解可再生等优点。实验室前期研究发现,KGM与PUL的比例为2:1,总浓度为1%(w/v)时,成膜效果好,以及对草莓较好的保藏效果。但是,KGM和PUL也有一些局限性,比如两者易亲水发生破损、机械性能较差以及抗氧化抗菌活性低。基于此,为改善KGM和PUL复合膜的这些性能,并拓宽其在易腐果蔬中的应用,同时也探讨了在制膜过程中不同处理方式对膜性能的影响,本论文的主要研究如下:(1)为提升KGM/PUL复合膜的活性以及机械性能,向KGM和PUL中加入了一定浓度的茶多酚和微晶纤维,制备了魔芋葡甘露聚糖/普鲁兰聚糖/微晶纤维素和茶多酚共混制备活性膜。探讨了不同微晶纤维(MCC)含量(0%～20%)以及不同处理方式(超声和搅拌处理)对膜液流变性能、对膜理化、形态特征、抗氧化和抗菌性能的影响。结果表明,超声降低了薄膜溶液的粘度,而MCC的加入增加了薄膜的水蒸气透过率(WVP)和雾度。加入适当含量的MCC(10%～15%),并通过超声处理可以进一步提高拉伸强度(TS),U-10%的膜表现出最高的TS(117.61MPa),超声也可以使MCC均匀分散在膜基质中。此外,含有茶多酚(TP)的膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌表现出优异的抗氧化活性和抗菌活性,活性膜对双孢菇的保藏效果较好,在4°C、85±5%RH,为期14天的储藏过程中,茶多酚复合膜显著改善了双孢菇的质量。(2)为提升KGM/PUL复合膜的活性,加入了肉桂精油,但由于精油与KGM/PUL多糖基膜不相容,所以利用羟丙基-β-环糊精(HPCD)与卵磷脂(LEC)制备了不同比例(0:1、0.5:1、1:1、1.5:1和2:1(w/w))的共稳定肉桂精油(CEO)纳米乳液。将这些纳米乳液加入到KGM/PUL膜中,成功制备了复合膜,并表征了纳米乳液在储藏过程中的稳定性以及各种纳米乳液对复合膜的流变性、机械性能、WVP、光学、颜色、形态特征以及CEO在膜中的保留率。结果表明,HPCD和LEC纳米乳液在为期21天的储存中粒径都保持在120 nm以下,具有较高的稳定性。纳米乳液的加入降低了膜的溶解粘度、透光率、水蒸气透过率和膜的机械性能,但HPCD与LEC的比例为1:1w/w纳米乳液可以在一定程度上恢复膜的机械性能,另外该组也显示出更紧凑和均匀的结构。当HPCD与LEC的比例为2:1 w/w时,复合膜的抗氧化性和对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性较高,这与膜中的CEO保留率相关。最后,本研究中使用的纳米乳液膜在4°C、85±5%RH的条件下也延长了车厘子的保质期,延长4天以上,保持了其商业价值。

关键词：魔芋葡甘聚糖普鲁兰糖活性膜果蔬保鲜

没食子酸/纳米硒/结冷胶基活性膜的制备及特性研究

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没食子酸/纳米硒/结冷胶基活性膜的制备及特性研究

作者：张润峰广西大学

学位级别：硕士

传统塑料包装的过度使用带来了巨大的环境污染,加之食品行业更加青睐具有活性功能的包装材料,开发由绿色可降解材料组成的活性包装膜具有重要的意义。结冷胶成膜性能优异,能够实现大规模工业化生产,在制备活性食品包装方面具有极大的潜... 详细信息

传统塑料包装的过度使用带来了巨大的环境污染,加之食品行业更加青睐具有活性功能的包装材料,开发由绿色可降解材料组成的活性包装膜具有重要的意义。结冷胶成膜性能优异,能够实现大规模工业化生产,在制备活性食品包装方面具有极大的潜力。然而,单一的结冷胶膜存在耐水性差、柔韧性低及缺乏活性功能等缺陷,应用在食品包装中受到了一定的限制。为了解决上述问题,本课题首先采用凝胶多糖与结冷胶进行共混,制备出了更适合进行功能强化的结冷胶膜基材,之后以没食子酸及纳米硒(Selenium nanoparticles,SeNPs)作为活性剂对复合膜进行功能强化,成功制备出了特性改进及具备抗菌和抗氧化功能的活性膜,并模拟了活性剂在食品中的释放特性,为活性膜的使用范围及安全性评价提供了理论参考。主要研究内容及结果如下:(1)对不同结冷胶与凝胶多糖比例复合膜的分子作用、结构及热性能进行了研究,并对复合膜的耐水性、阻隔性能及机械性能进行了测定。结果表明当结冷胶与凝胶多糖的比例为4:1与3:2时,组分之间产生了强相互作用,复合膜具有良好的相容性及热稳定性。复合膜在3:2的比例下具有最低的水分含量及溶解度,分别为22.55%、48.82%,其表面的水接触角也达到最大值113.6°。水蒸气及紫外线的阻隔性能则分别随着膜中凝胶多糖和结冷胶比例的增加而增加。此外,凝胶多糖比例的增加能够改善复合膜的机械性能,使其柔韧性提升。(2)对不同没食子酸及SeNPs含量活性膜的分子作用、结构、物理特性及抗菌活性进行了研究。结果表明活性剂与聚合物基质具有良好的相容性,产生的分子相互作用降低了活性膜的水分含量、溶解度及水蒸气透过率。SeNPs与没食子酸的组合使用在对活性膜的紫外线阻隔性能、机械性能改善方面具有协同作用,并且赋予了活性膜广谱的抑菌活性。其中5%没食子酸与2%SeNPs组合掺入的活性膜整体性能最优,水分含量及溶解度分别为15.21%与32.37%,接触角为101.4°,水蒸气透过率为2.73×10 g·cm/cm·s·Pa。(3)以自由基清除活性为代表研究了活性膜的抗氧化特性。结果表明含没食子酸的活性膜对DPPH及ABTS自由基具有93%以上的清除活性,而SeNPs则会抑制活性膜的抗氧化活性。进一步研究了膜中活性剂在不同食品模拟物中的释放特性,结果表明活性膜在水溶液(水性食品)及95%乙醇溶液(脂肪性食品)中能释放出70-95%的没食子酸。通过9种模型拟合没食子酸的释放数据发现最佳拟合模型为F-O模型,而根据Korsm eyer-Peppas模型可认为没食子酸的释放遵循Fick扩散。SeNPs的存在对没食子酸的释放具有缓释效果,最大可将半释放时间提升2.62倍。此外,活性膜在食品模拟物中硒的迁移量在0.211-0.290 mg/mg之间,能安全应用于食品保鲜。

关键词：结冷胶凝胶多糖没食子酸纳米硒活性膜

明胶/壳聚糖/羟丙基甲基纤维素生物降解地膜的制备及性能研究

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塑料科技 2024年第4期52卷 89-94页

作者：刘思聪陈志超于放俞志敏大连工业大学生物工程学院辽宁大连116034

为有效解决石化基地膜不可降解造成的土壤污染问题,推动农业产业的可持续发展,在单因素实验基础上,以明胶/壳聚糖为基底,羟丙基甲基纤维素(HPMC)为增强相,甘油为增塑剂,利用Design Expert软件设计了以明胶/壳聚糖质量分数、明胶/壳聚糖... 详细信息

为有效解决石化基地膜不可降解造成的土壤污染问题,推动农业产业的可持续发展,在单因素实验基础上,以明胶/壳聚糖为基底,羟丙基甲基纤维素(HPMC)为增强相,甘油为增塑剂,利用Design Expert软件设计了以明胶/壳聚糖质量分数、明胶/壳聚糖比例、HPMC质量分数为自变量,以地膜的土壤失水量为响应值的三因素三水平试验。结果表明:当明胶/壳聚糖比例为6∶1、明胶/壳聚糖质量分数为7.3%、HPMC质量分数为2.1%时,生物降解地膜保水性能最优。此配方下生物降解地膜抗拉强度为34.3 MPa,透光率为35.8%,35 d降解率为92.7%。制备的新型生物降解地膜为土壤污染防治等方面的应用提供依据。

关键词：明胶壳聚糖活性膜土壤失水量

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一种生物活性膜的制备及性能研究

食品安全导刊 2023年第32期 135-138页

作者：谭雯文刘亭君广西工业职业技术学院广西南宁530001 桂林理工大学广西桂林541004

以壳聚糖、海藻酸钠为成膜基质,甘油为增塑剂,罗伦隐球酵母为拮抗菌,研制一种生物活性膜。通过单因素试验和正交试验得到基础膜的最优配比为壳聚糖2.0%、甘油1.0%、海藻酸钠0.8%;添加拮抗菌所得的生物活性膜具有良好的性能,可作为新型... 详细信息

以壳聚糖、海藻酸钠为成膜基质,甘油为增塑剂,罗伦隐球酵母为拮抗菌,研制一种生物活性膜。通过单因素试验和正交试验得到基础膜的最优配比为壳聚糖2.0%、甘油1.0%、海藻酸钠0.8%;添加拮抗菌所得的生物活性膜具有良好的性能,可作为新型食品防腐保鲜材料,具有广阔的应用前景。

关键词：活性膜制备性能

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活性膜包装鲜切火龙果品质变化

食品工业 2020年第12期41卷 185-189页

作者：白旭周家华常虹李文生王宝刚王云香北京市林业果树科学研究院北京100093

为预防火龙果氧化褐变与失水腐烂,通过壳聚糖-明胶活性包装膜对鲜切火龙果进行处理以延长鲜切火龙果的货架期。结果表明,壳聚糖-明胶活性膜能够将鲜切火龙果的贮藏期延长到12 d;壳聚糖-明胶活性膜不仅能有效提升鲜切火龙果的感官品质,... 详细信息

为预防火龙果氧化褐变与失水腐烂,通过壳聚糖-明胶活性包装膜对鲜切火龙果进行处理以延长鲜切火龙果的货架期。结果表明,壳聚糖-明胶活性膜能够将鲜切火龙果的贮藏期延长到12 d;壳聚糖-明胶活性膜不仅能有效提升鲜切火龙果的感官品质,保持火龙果良好的色度,同时有效延缓贮藏期内鲜切火龙果果实硬度、可溶性固形物、可滴定酸、维生素C、总酚含量的下降。壳聚糖-明胶活性膜能够在贮藏期内维持鲜切火龙果较高的POD、SOD、CAT酶活力,减少生理代谢产物合成,有效延缓鲜切火龙果的腐败变质。

关键词：活性膜鲜切火龙果品质

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免疫传感器与高分子活性膜

化工进展 1990年第5期9卷 22-29页

作者：吕鸣祥方道斌张杰天津大学应用化学系

免疫传感器是近十年发展起来的一种新型生物电化学传感器。本文综述了非标记免疫传感器与标记免疫传感器的原理及测定过程。高分子活性膜是生物电化学传感器的核心。本文就高分子活性膜的基质材料、成膜机理、膜的特性以及生物活性物质... 详细信息

免疫传感器是近十年发展起来的一种新型生物电化学传感器。本文综述了非标记免疫传感器与标记免疫传感器的原理及测定过程。高分子活性膜是生物电化学传感器的核心。本文就高分子活性膜的基质材料、成膜机理、膜的特性以及生物活性物质在膜表面的固定化等方面进行了讨论。

关键词：免疫传感器高分子活性膜

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响应面法优化制备壳聚糖明胶活性膜

包装工程 2018年第9期39卷 24-30页

作者：白旭王愈王宝刚李文生杨田田北京市林业果树科学研究院北京100093 山西农业大学晋中030801 国家果品加工技术研发分中心北京100093

目的制备一种具有疏水功能的壳聚糖-明胶活性膜。方法通过研究不同质量浓度比的明胶-壳聚糖对膜性能的影响,确定两者的最佳质量浓度比,并研究柠檬酸三丁酯、甘油、吐温-20浓度对活性膜疏水性能的影响。根据Box-Benhnken试验设计原理,以... 详细信息

目的制备一种具有疏水功能的壳聚糖-明胶活性膜。方法通过研究不同质量浓度比的明胶-壳聚糖对膜性能的影响,确定两者的最佳质量浓度比,并研究柠檬酸三丁酯、甘油、吐温-20浓度对活性膜疏水性能的影响。根据Box-Benhnken试验设计原理,以膜的抗拉强度作为响应值,对活性疏水膜的制备工艺进行优化。探讨各因素交互作用,确定制备壳聚糖-明胶活性疏水膜的最佳条件。结果明胶-壳聚糖的最佳质量浓度比为1∶1,各因素对膜抗拉强度的显著性影响依次是柠檬酸三丁酯>甘油>吐温-20。经过验证,制备活性膜时,柠檬酸三丁酯、甘油、吐温-20的最佳质量浓度分别为0.9,0.3,0.1 g/mL,该条件下膜的抗拉强度为20.9 MPa,断裂伸长率为41.34%。结论该工艺条件下所制备的活性膜感官性能、物理性能和疏水性能均良好。

关键词：壳聚糖明胶活性膜抗拉强度响应面

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茶多酚活性膜的制备及应用进展

食品研究与开发 2021年第24期42卷 193-199页

作者：魏梓晴王阿利黄桂东黄珍金王子谦蒋木培钟先锋佛山科学技术学院食品科学与工程学院广东佛山528231 广东省传统发酵食品工程技术研究中心广东佛山528231 广东省食品流通安全控制工程技术研究中心广东佛山528231 佛山市酿造工程技术研究中心广东佛山528231 佛山市农业生物制造工程技术研究中心广东佛山528231

茶多酚作为一种天然的保鲜剂,是近几年食品保藏领域研究的热点。以茶多酚的抗菌性、抗氧化性为研究重点,总结茶多酚的提取方法和作用机制,阐述茶多酚添加到聚合物基质中制备活性膜的方法及其在食品保藏中的应用情况,提出了当前茶多酚活... 详细信息

茶多酚作为一种天然的保鲜剂,是近几年食品保藏领域研究的热点。以茶多酚的抗菌性、抗氧化性为研究重点,总结茶多酚的提取方法和作用机制,阐述茶多酚添加到聚合物基质中制备活性膜的方法及其在食品保藏中的应用情况,提出了当前茶多酚活性膜研究中存在的问题及未来发展趋势,为茶多酚活性膜的进一步发展提供参考和借鉴,促使其快速开发及应用。

关键词：茶多酚天然保鲜剂食品保藏活性膜制备与应用

小麦胚芽复合精油活性膜对五花肉片的保鲜效果

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食品工业 2020年第8期41卷 177-180页

作者：郭心灵陈重邱婷陈琼郭磊磊信阳农林学院生物与制药工程学院信阳464000

以小麦胚芽油为基础油,洋白菊精油、白芷精油为单方油,乳清蛋白粉为基质,制备可食性环保活性膜,并应用于对五花肉片的保鲜。采用FT-ir分析活性膜构成基团,发现活性膜中富含C—o基团,表明乳清蛋白粉与复合精油的结合情况较为良好。组成... 详细信息

以小麦胚芽油为基础油,洋白菊精油、白芷精油为单方油,乳清蛋白粉为基质,制备可食性环保活性膜,并应用于对五花肉片的保鲜。采用FT-ir分析活性膜构成基团,发现活性膜中富含C—o基团,表明乳清蛋白粉与复合精油的结合情况较为良好。组成成分中小麦胚芽油的使用量对活性膜的力学性能和水蒸气透过性均有显著影响。对成膜液从感官评价、TBA值分析和对金黄色葡萄球菌生长的抑制作用三个方面进行研究,结果表明在12 d以内,该活性膜能够对五花肉片起到保鲜作用。

关键词：小麦胚芽油洋白菊精油白芷精油活性膜五花肉片