殼聚糖-納米二氧化鈦抗菌保鮮膜的研制及性能研究.pdf

1、隨著生活水平的提高，消費者對食品的品質(zhì)、營養(yǎng)、新鮮等方面的要求越來越高。微生物的生長繁殖不僅是造成產(chǎn)品腐爛變質(zhì)的重要原因，而且部分微生物還會對人體造成很大的危害?？咕牧夏軞⑺阑蛞种剖称吩诩庸ぁ\和處理過程中存留于表面的微生物，延長食品的貨架期和安全性。本文將納米二氧化鈦(TiO2)添加在殼聚糖溶液中用流延的方法制得殼聚糖/納米二氧化鈦復(fù)合抗菌保鮮膜，通過篩選得到成膜的最優(yōu)工藝參數(shù)；比較分析了殼聚糖膜與殼聚糖/納米二氧化鈦復(fù)合抗菌保鮮

2、膜在感官性能、力學(xué)性能、透濕和透氣性能及抗菌性能等方面的差異；并用其保鮮水果，比較分析了殼聚糖膜與殼聚糖/納米二氧化鈦復(fù)合抗菌保鮮膜的保鮮效果，制得了具有良好濕態(tài)機械強度和廣譜、強效、持久抑菌性能的新型綠色可食性抗菌保鮮膜。 第一部分：殼聚糖膜的制備和性能。 分別制備不同殼聚糖溶液濃度(0.5％，1％，1.5％，2％，2.5％)、不同干燥條件(室溫自然干燥96h，20℃干燥箱干燥48h，40℃干燥箱干燥24h，60℃2干

3、燥箱干燥12h，80℃干燥箱干燥6h)和丙三醇(甘油)不同添加量(0％，0.4％，0.8％)的殼聚糖膜，通過比較分析不同條件下制得的殼聚糖膜的感官性能、力學(xué)性能和透濕和透氣性能，綜合考慮水果保鮮對保鮮膜性能的要求，挑選出殼聚糖成膜的最佳工藝參數(shù)，并以此參數(shù)作為下一步制備殼聚糖/納米二氧化鈦復(fù)合抗菌保鮮膜的參數(shù)。結(jié)果表明：制備殼聚糖膜的最佳殼聚糖溶液濃度為2％；最佳干燥條件為40℃干燥箱干燥24h；丙三醇最佳添加量為：0.4％。

4、第二部分：殼聚糖/納米二氧化鈦抗菌保鮮膜的制備和性能。 以第一部分確定的最佳工藝參數(shù)，制各殼聚糖/納米二氧化鈦復(fù)合抗菌保鮮膜。納米二氧化鈦的摻雜比分別為：0％，1％，2％，3％和4％。用電鏡掃描了殼聚糖/納米二氧化鈦復(fù)合膜的結(jié)構(gòu)，由SEM照片可以看出，納米TiO2粒子與殼聚糖溶液有較好的相容性，在殼聚糖/納米TiO2抗菌保鮮膜中分散得較均勻，雖然存在少數(shù)小的團聚，但團聚后的粒子也在納米級別大小。通過研究表明：1)納米TiO2摻雜

5、比越大，膜的透明度越低。2)添加納米TiO2后，除了摻雜比為3％的膜以外，所成的膜其干態(tài)、濕態(tài)拉伸強度和抗水性均有不同程度提高。其中1％摻雜比的殼聚糖/納米TiO2抗菌保鮮膜提高最多。3)隨著納米TiO2添加量的增加，膜對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌性均先增加后降低，其中摻雜比為3％的膜的抗菌性最強。綜合以上三點，選擇1％作為最佳摻雜比。 第三部分：比較分析殼聚糖膜和殼聚糖/納米二氧化鈦復(fù)合抗菌保鮮膜在力學(xué)性能、透濕透氣性能、

6、抗菌性能方面的差異。研究結(jié)果表明： 1)殼聚糖/納米TiO2抗菌保鮮膜比殼聚糖膜的干態(tài)、濕態(tài)拉伸強度和抗水性均有不同程度提高，特別是濕態(tài)拉伸強度提高了25.63％，抗水性提高了19.15％，這彌補了殼聚糖膜因為濕態(tài)強度差而使用受到限制的缺陷。 2)殼聚糖膜與殼聚糖/納米TiO2抗菌保鮮膜的透濕性和透氣性接近，而且膜對CO2的透過系數(shù)和O2的透過系數(shù)的比值即P(CO2)/P(O2)都接近4，說明兩種膜對氣體都有選擇性透過性

7、，這點對于水果保鮮非常重要。 3)殼聚糖膜雖然有較強的抗菌作用，但是抗菌作用不持久。殼聚糖/納米TiO2抗菌保鮮膜對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌作用比殼聚糖膜更強，且持續(xù)都有較強的抗菌作用，在與菌液接觸24h以后對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率分別為98.3％和95.5％，在與菌液接觸48h以后對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率仍分別高達96.9％和94.2％。并且在微光條件下也對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌有較好的的抗菌作用。

8、 第四部分：比較分析殼聚糖膜和殼聚糖/納米TiO2復(fù)合抗菌保鮮膜對草莓的保鮮效果。 結(jié)果表明：用殼聚糖/納米TiO2抗菌保鮮膜和殼聚糖膜保鮮草莓都比PE膜效果更好，殼聚糖/納米TiO2抗菌保鮮膜與殼聚糖膜保鮮效果相近。在常溫貯藏條件下，用殼聚糖/納米TiO2抗菌保鮮膜和殼聚糖膜保鮮可以讓草莓貯藏5天后仍只有少數(shù)腐斑，而PE膜包裝的已幾乎完全腐爛。在冷藏條件下用殼聚糖/納米TiO2抗菌保鮮膜和殼聚糖膜保鮮能讓草莓貯藏12天