【摘 要】
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纤维素是一种可降解的高分子材料,近年来广泛地被用于研究制作包装薄膜。纤维素薄膜具有优秀的透明性和柔韧性,是一种很有前途的绿色可降解包装材料。通过表面交联的方法改性纤维素膜,并对改性纤维素膜的结构和性能进行表征。改性后的纤维素膜具有优秀的抗紫外线能力,紫外透过率接近零;良好的力学性能,最大拉伸强度为67.8 MPa;优秀的水蒸气阻隔性,水蒸气透过率为56.69 g/(day·m2)。植物精油中含有的
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纤维素是一种可降解的高分子材料,近年来广泛地被用于研究制作包装薄膜。纤维素薄膜具有优秀的透明性和柔韧性,是一种很有前途的绿色可降解包装材料。通过表面交联的方法改性纤维素膜,并对改性纤维素膜的结构和性能进行表征。改性后的纤维素膜具有优秀的抗紫外线能力,紫外透过率接近零;良好的力学性能,最大拉伸强度为67.8 MPa;优秀的水蒸气阻隔性,水蒸气透过率为56.69 g/(day·m2)。植物精油中含有的抗菌因子与纤维素复合可以提高纤维素材料的抗菌性。但是由于精油易挥发的特性在一定程度上会影响了它的抗菌效果。通过微胶囊技术可以将精油包埋在壁材中制备具有类微胶囊结构的抗菌剂,可以有效地减弱其挥发性,以延长抗菌作用的持续时间。本文以木质素磺酸钠和壳聚糖为壁材,丁香酚为芯材,多聚磷酸钠为交联剂,通过复凝聚法制备含丁香酚的抗菌剂。研究结果表明该种抗菌剂具有良好的热稳定性和一定的缓释性,包埋率为17.6%,包封率为15.23%,产率33.04%。同时考察了不同干燥方法(异丙醇脱水干燥、常温减压干燥和冷冻干燥)对抗菌剂性能的影响,研究结果表明:通过异丙醇脱水干燥得到的抗菌剂包封率,包埋率最高;常温减压干燥得到的抗菌剂缓释性最好;冷冻干燥获得的抗菌剂的粒径最佳。将得到的抗菌剂引入改性纤维素膜中,制备改性纤维素基抗菌膜。以鲜牛肉为研究对象,牛肉的失重率、p H值变化情况以及牛肉表面微生物的生长情况三个方面反应抗菌纤维素膜的实际使用效果。研究结果表明:丁香酚对牛肉的保存具有明显作用,有效地抑制了微生物的生长;添加抗菌剂减缓了肉类p H值的上升,使得牛肉冷藏保鲜期延长3天,失重率降低了12.92%。因此制备的改性纤维素基抗菌膜对以牛肉为代表的肉类食品的保存起到了良好的效果。改性纤维素基抗菌膜的热解过程是固态反应过程。本文对改性纤维素基抗菌膜的热稳定性进行分析。结果表明,热分解过程中主要有三个阶段:初期水分、丁香酚挥发阶段(<190℃);中期有机物分解阶段(190-430℃);后期炭化阶段(430-600℃)。并且随着升温速率的增大,使得改性纤维素基抗菌膜在分解阶段的最大失重峰会逐渐向高温方向偏移。非等温动力学研究采用Kissing-Akahira-Sunose(KAS),Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Friedman三种方法。由KAS、FWO和Friedman法得到的平均活化能分别为195.1 k J/mol、194.3 k J/mol和219.4 k J/mol。Friedman法得到指前因子和活化能呈线性相关,表明在热解过程中改性纤维素基抗菌膜的反应模型未发生改变。
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