明胶/精油纳米纤维的制备及其在食品包装中的应用研究
发布时间：2021-07-22 17:39
食品包装可以保护食物免受外界环境的影响,延长食物的存放时间,是食品工程领域的研究重点。然而目前以塑料为代表的普通包装在材料的环保性和对食物的保存效果上均存在一定的缺陷。通过在天然来源的包装材料中负载各类活性物质（如抗菌剂、抗氧化剂等）的活性包装技术,不仅能够避免传统塑料基包装的环境污染和资源浪费问题,又能够提高食物保存质量,延长保存时效,近年来受到了越来越广泛的关注。其中,静电纺丝技术能够在常温下便捷地实现活性物质在纳米纤维中的高效稳定负载和持续缓释,成为了活性包装领域研究的新热点。本论文采用天然高分子明胶作为基材,三种天然植物精油作为活性物质,通过静电纺丝混纺技术制备几类负载精油的明胶纳米纤维材料,并对其在活性包装应用中的相关性能进行研究。具体研究内容如下:（1）以明胶、当归精油（AEO）为原料,通过静电纺丝技术制备了明胶/AEO纳米纤维。扫描电镜观察发现精油的加入对纤维形貌影响不大,均得到无串珠并且分布均匀的纳米纤维。核磁共振谱图证明当归精油成功负载到了明胶纳米纤维中。精油的加入明显改善了明胶纳米纤维的亲水特性,精油含量为9%（v/v）的明胶/AEO纳米纤维膜具有明显的疏水效果。随...
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
活性包装系统示意图[11]
广东工业大学硕士学位论文6图1-2可食性包装及其功能示意图[31]Figure1-2SchematicRepresentationofEdiblePackagingandItsFunctions[31].1.3.2可食用包装膜的分类根据可食用膜基质的不同，大致可将其分为以下四类：蛋白质类可食膜、多糖类可食膜、脂质类可食膜、复合型可食膜。（1）蛋白质可食膜可分为动物蛋白和植物蛋白可食膜。该类蛋白膜一般是通过蛋白质结构中的氢键、离子键、还原裂解成的疏基（-SH）和共价键结合，并在溶剂中扩散开，降低多肽分子量，扩散开的蛋白分子又被空气中的氧气氧化，重新形成二硫键，从而形成立体网络结构，蛋白质可食膜具有良好的机械强度和阻隔性能[35]。（2）多糖类可食膜是以动物或植物多糖为成膜基质，利用可食性增塑剂、增强剂等制备而成的网络结构薄膜。多糖分子分子量较大且呈特殊的长链螺旋状结构，分子间的作用力强，化学性质稳定。但多糖的亲水特性使其阻湿，抗水性能较差，限制了其在食品包装的应用。因此，研究者们通过对多糖进行改性使其具有一定的阻水性和稳定性以避免环境中的水分子对食物的影响[36]。（3）脂质类可食膜以脂肪酸、天然蜡类等为材料制备而成。由于脂类的极性相对较低，因此脂质类可食膜具有良好的阻水效果。然而，脂质的疏水特性更容易使其形成薄而脆的膜结构，力学性能较低。因此，很少单独以脂质类材料制备可食膜，通常将其与多糖、蛋白质、纤维素的衍生物等联合使用形成复合膜[32]。（4）复合类可食用膜是由多种天然大分子材料制备而成的。这种复合而成的可食
第一章绪论9图1-3静电纺丝装置示意图[44]Figure1-3Theschematicdiagramofelectrostaticspinningdevice[44].1.4.2静电纺丝纳米纤维膜的优势在纺丝原料方面，静电纺丝纳米纤维膜的原料不仅只是高聚物，无机物、无机物/有机物等的纳米纤维也可以通过静电纺丝技术制备。根据不同的应用需求可选择相应的纺丝原料。在食品包装领域，选择生物可降解的天然物质作为纺丝材料，不仅减缓了资源浪费和环境污染问题，而且是一种安全、健康的包装方式。在制备工艺上，纳米纤维膜的制备过程是在常温下进行的，与传统的流延成膜相比，可以避免活性物质因高温而失去活性，尤其是易挥发的物质。在结构方面，通过静电纺丝技术，在合适的条件下可以得到纤维分布均匀、光滑、多孔的具有网状结构的纳米纤维膜。网状结构不仅使纳米纤维膜具有良好的力学性能，而且与细胞外基质的结构类似，有利于细胞粘附、增殖。多孔结构可以对活性物质起到缓释的效果。另外，乳浊液和同轴纺丝还可以构建出核-壳结构。将活性物质包裹在核层，不仅对其起到保护作用还能更好的控制活性成分缓慢释放。在食品包装中，将具有生物活性的物质包裹到纳米纤维中，可以达到活性包装的效果。在功能方面，由于高比表面积，高孔隙率等特性，纳米纤维膜具有良好的阻隔性能。根据纺丝原料不同，还可以制备出防水、防油等多功能的纳米纤维。
【参考文献】：
期刊论文
[1]薰衣草精油改善壳聚糖基食品包装膜的应用品质[J]. 张赟彬,王景文,李月霞,王一非,姜萍萍,刘笑宇. 农业工程学报. 2014(02)
硕士论文
[1]可食性多糖基材抗菌包装膜的制备及应用[D]. 张盼.天津科技大学 2018
[2]明胶基纳米复合膜的制备及应用于松茸包装[D]. 吕妍霄.东北林业大学 2018
[3]负载g-C3N4的抗菌纤维膜制备及其在蔬菜保鲜中的应用[D]. 吴修亮.江苏大学 2017
[4]普鲁兰多糖可食用包装膜的制备与性能研究[D]. 肖茜.江南大学 2008
[5]以大豆分离蛋白为基质的可食性食品包装薄膜制备及性能研究[D]. 郭新华.暨南大学 2005
本文编号：3297596
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
活性包装系统示意图[11]
广东工业大学硕士学位论文6图1-2可食性包装及其功能示意图[31]Figure1-2SchematicRepresentationofEdiblePackagingandItsFunctions[31].1.3.2可食用包装膜的分类根据可食用膜基质的不同，大致可将其分为以下四类：蛋白质类可食膜、多糖类可食膜、脂质类可食膜、复合型可食膜。（1）蛋白质可食膜可分为动物蛋白和植物蛋白可食膜。该类蛋白膜一般是通过蛋白质结构中的氢键、离子键、还原裂解成的疏基（-SH）和共价键结合，并在溶剂中扩散开，降低多肽分子量，扩散开的蛋白分子又被空气中的氧气氧化，重新形成二硫键，从而形成立体网络结构，蛋白质可食膜具有良好的机械强度和阻隔性能[35]。（2）多糖类可食膜是以动物或植物多糖为成膜基质，利用可食性增塑剂、增强剂等制备而成的网络结构薄膜。多糖分子分子量较大且呈特殊的长链螺旋状结构，分子间的作用力强，化学性质稳定。但多糖的亲水特性使其阻湿，抗水性能较差，限制了其在食品包装的应用。因此，研究者们通过对多糖进行改性使其具有一定的阻水性和稳定性以避免环境中的水分子对食物的影响[36]。（3）脂质类可食膜以脂肪酸、天然蜡类等为材料制备而成。由于脂类的极性相对较低，因此脂质类可食膜具有良好的阻水效果。然而，脂质的疏水特性更容易使其形成薄而脆的膜结构，力学性能较低。因此，很少单独以脂质类材料制备可食膜，通常将其与多糖、蛋白质、纤维素的衍生物等联合使用形成复合膜[32]。（4）复合类可食用膜是由多种天然大分子材料制备而成的。这种复合而成的可食
第一章绪论9图1-3静电纺丝装置示意图[44]Figure1-3Theschematicdiagramofelectrostaticspinningdevice[44].1.4.2静电纺丝纳米纤维膜的优势在纺丝原料方面，静电纺丝纳米纤维膜的原料不仅只是高聚物，无机物、无机物/有机物等的纳米纤维也可以通过静电纺丝技术制备。根据不同的应用需求可选择相应的纺丝原料。在食品包装领域，选择生物可降解的天然物质作为纺丝材料，不仅减缓了资源浪费和环境污染问题，而且是一种安全、健康的包装方式。在制备工艺上，纳米纤维膜的制备过程是在常温下进行的，与传统的流延成膜相比，可以避免活性物质因高温而失去活性，尤其是易挥发的物质。在结构方面，通过静电纺丝技术，在合适的条件下可以得到纤维分布均匀、光滑、多孔的具有网状结构的纳米纤维膜。网状结构不仅使纳米纤维膜具有良好的力学性能，而且与细胞外基质的结构类似，有利于细胞粘附、增殖。多孔结构可以对活性物质起到缓释的效果。另外，乳浊液和同轴纺丝还可以构建出核-壳结构。将活性物质包裹在核层，不仅对其起到保护作用还能更好的控制活性成分缓慢释放。在食品包装中，将具有生物活性的物质包裹到纳米纤维中，可以达到活性包装的效果。在功能方面，由于高比表面积，高孔隙率等特性，纳米纤维膜具有良好的阻隔性能。根据纺丝原料不同，还可以制备出防水、防油等多功能的纳米纤维。
【参考文献】：
期刊论文
[1]薰衣草精油改善壳聚糖基食品包装膜的应用品质[J]. 张赟彬,王景文,李月霞,王一非,姜萍萍,刘笑宇. 农业工程学报. 2014(02)
硕士论文
[1]可食性多糖基材抗菌包装膜的制备及应用[D]. 张盼.天津科技大学 2018
[2]明胶基纳米复合膜的制备及应用于松茸包装[D]. 吕妍霄.东北林业大学 2018
[3]负载g-C3N4的抗菌纤维膜制备及其在蔬菜保鲜中的应用[D]. 吴修亮.江苏大学 2017
[4]普鲁兰多糖可食用包装膜的制备与性能研究[D]. 肖茜.江南大学 2008
[5]以大豆分离蛋白为基质的可食性食品包装薄膜制备及性能研究[D]. 郭新华.暨南大学 2005
本文编号：3297596
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3297596.html
最近更新
教材专著
