基于离子液体的壳聚糖改性抑菌包装膜的制备及其抑菌性能研究

发布时间：2020-05-28 04:39

【摘要】：食品问题与我们的生活息息相关,为了保证食品在运输、储存等方面的安全卫生要求,需要具备相应的食品包装材料。目前多数包装还是以石油基材料为主,面对日益严重的环境问题与资源短缺,必须开发一系列新的包装材料来替代合成塑料。天然多糖因其具有低毒、可生物降解等特性,作为食品包装材料得到越来越多的研究人员关注。与其它多糖相比,壳聚糖因其优异的抗菌及生物相容性被广泛选为成膜基材。本文采用壳聚糖与纳米二氧化钛及花青素复合制备三元复合膜,主要研究内容如下:首先用酒石酸对壳聚糖进行预处理,选用三种洗涤剂(乙醇、乙腈、丙酮)对预处理后的壳聚糖进行洗涤,然后以1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM]AC)做溶剂,对预处理后的壳聚糖进行溶解,研究了预处理对溶解时间及成膜性能的影响,研究结果表明,经过预处理后的壳聚糖在离子液体体系中的溶解时间为15min,溶解温度由110℃降低为65℃,机械强度达到24 MPa,溶胀度最低为78%,水蒸气透过率最低为272.78 g·m~(-2)·d~(-1),克服了壳聚糖溶液低浓度下成膜易碎的缺点。其次,向壳聚糖溶液中添加二氧化钛及花青素制备有机/无机杂化膜来提高膜的机械强度及抑菌效果,结果表明,[EMIM]AC离子液体在浓度为2%时起到显著的增塑作用,添加0.3%纳米二氧化钛与0.5%花青素后,膜的机械强度增强,达到57 MPa。水蒸气透过性减小为366 g·m~(-2)·d~(-1),透光率显著降低,在350nm处仅为0.85%,溶剂蒸发法制备的膜平整致密,抑菌性能显著提高,对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的抗菌率均达到90%以上,抑菌圈直径分别为10.4mm和11.2mm。再次,对壳聚糖复合膜的保鲜性能进行了研究,用来包装冷鲜猪肉,通过测定10天内对照组、空白组及实验组包装的猪肉样品的汁液流失率、pH值、挥发性盐基氮、细菌菌落数及感官等指标评价保鲜效果。结果表明,样品在贮藏6d后,pH为5.79,挥发性盐基氮含量为18.8 mg/100g,菌落总数为5.88 lg(CFU/g),与对照组PE膜相比,复合膜包装的冷鲜猪肉贮藏期可以延长3d。
【图文】：

壳聚糖,溶剂,强腐蚀性,易挥发

图 1-2 壳聚糖常见的传统溶解溶剂Fig. 1-2 Common traditional solvent for chitosan图 1-2 中是壳聚糖的传统溶剂，这些常用溶剂的缺陷为强腐蚀性，易溶剂，有毒，有腐蚀性，，溶解后壳聚糖发生降解，操作繁琐，溶解能糖易被氯化锂污染等。因此，许多科研工作者为寻找新的溶剂做出了作。查阅了大量文献发现，近几年对于壳聚糖溶剂的研究一般是具有抗等作用的可作为食品添加剂的有机酸及咪唑羧酸盐类的离子液体，但

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青岛科技大学研究生学位论文糖溶液中添加二氧化钛及花青素制备有机/无机杂化膜来提高膜的机械强度及抑菌效果，然后，对壳聚糖复合膜的保鲜性能进行了研究，用来包装冷鲜猪肉，通过测定 10 天内对照组、空白组及实验组包装的猪肉样品的汁液流失率、pH 值挥发性盐基氮、细菌菌落数及感官等指标评价保鲜效果。整个流程如图 1-6 所示。
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS206.4

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