淀粉基疏水抗菌复合包装膜的制备与性能研究

以淀粉为原料制备的包装材料需要满足水蒸气阻隔性、可生物降解、机械性能等要求。特别是应用于食品包装时,需要保证食品的安全。目前,对于淀粉基包装的研究都是单层膜,其功能性不能完全满足食品包装的要求。因此本文将探Suppressed immune defence讨一种具有疏水功能的淀粉基抗菌包装的制备方法及其性能研究。为了满足食品包装不同的功能需求,本研究制备出淀粉基多层复合膜材料。由于聚乙烯醇有良好隔绝水蒸气和氧气的功能,同时具有很好的延展性和粘合作用,可作为中间层。对与空气接触的外层进行疏水改性,制备出具有疏水性能的改性淀粉层。对与食品接触的内层进行抗菌处理,制备出抗菌淀粉膜,采用微胶囊技术使抗菌膜具有缓释抗菌效果。采用延流法进行层合,干燥之后,分次喷覆三层疏水改性剂,待其完全晾干就可以得到具有疏水性能的抗菌淀粉多层复合膜材料。本研究首先制备出PVA/改性淀粉双层膜。将原淀粉用硬脂酸进行改性,添加3%的硬脂酸改性淀粉取代度最高,X射线衍射和傅里叶红外光谱分析得出,淀粉的-OH与脂肪酸的-COOH发生键合反应,氢键结合增加,证明了淀粉酯的形成,接下来探究了纤维素纳米纤丝(CNF)对淀粉膜的拉伸强度的影响,当用量为0.4%、添加时温度为95℃时具有最高的拉伸强度。探讨 PVA/改性淀粉不同的层合比例(100/0、85/15、75/25、65/35、50/50、0/100),扫描电子显微镜分析得出最佳紧密层合比例为50/50。将自制的疏水改性剂喷覆三层到双层膜上,得到最低的水蒸气透过率为0.3×10-10 g.cm/c m2.s.Pa、接触角达到122.3°、力学强度达到31.23 MPa。因此选择PVA/改性淀粉为50/50作为后续的研究。对抗菌膜制备工艺方法进行了研究,首先通过自由基清除率的测定方法,Empagliflozin对肉桂醛(CIN)、百里酚(THY)、CIN-THY复合液三者的抗氧化性能进行研究,发现CIN-THY复合液的抗氧化性较好,对不同CIN-THY的比例(5:1、3:1、2:1、1:1)的抗氧化性进行分析,得出1:1时抗氧化性能最好。以复凝聚反应为制备方法,将CIN-THY复合液作为芯材,明胶(GE)和阿拉伯胶(GA)作为壁材制备微胶囊,以壁材质量比、pAlisertib纯度H值、总壁材含量、芯壁比为变量,通过测定分析,探讨出微胶囊制备的最佳制备工艺条件是pH值为3.4、壁材质量比为3:2、壁材含量为2%、芯壁比为3:2。接下来对微胶囊添加量和抗菌膜干燥温度进行了探究,通过对抗菌膜的机械性能进行分析,微胶囊添加量为1.5%、干燥温度为50℃时,淀粉抗菌膜拉伸强度达到20.3 MPa,具有最优的机械性能。通过扫描电子可以看出,微胶囊的表面光滑,无褶皱,无空洞。抗菌膜可以明显地看到微胶囊均匀地分布在膜的表面和内部,结合傅里叶红外光谱、热重分析表明微胶囊被成功包覆。微胶囊和抗菌膜在4种(蒸馏水、3%乙酸、10%乙醇、95%乙醇)食品模拟体系中的缓释试验结果表明,CIN-THY微胶囊在蒸馏水和3%乙酸体系的释放速率较慢,缓释性能更加稳定,更适合用于中性和酸性中使用。与微胶囊相比,制成微胶囊淀粉复合膜之后其抗氧化性能、抑菌性能和缓释性能都有了显著的提高。最后制备了抗菌淀粉/PVA/改性淀粉复合膜并对其应用进行了研究。将抗菌膜和PVA/改性淀粉双层膜进行不同比例(80/20/0、68/17/15、60/15/25、52/13/35、40/10/50、0/25/75)的层合,得出最优的层和比例40/10/50,水蒸气阻隔性得到很大提升。接触角最大值120.1°、WVP最小值为1.3×10-10 g.cm/cm2.s.Pa,拉伸强度也提高到最大值27.1 MPa。热重测定分析得出40/10/50的复合膜热稳定性相比于单层抗菌膜更加稳定。分别在4种食品模拟环境中进行缓释性能的测定,表明该多层复合膜更加适合中性和酸性的环境中使用。最后测定面包的发霉率,结果表明,与空白组相比,由于多层复合膜不断释放抑菌物质,可以更长时间的持续释放抑菌物质阻止微生物的生长,多层复合膜可以有效延缓面包的发霉变质,并延长其货架期至6天。