【摘 要】
:
海藻酸钠(Sodium Alginate)是一种天然的海藻多糖,具有资源充裕、安全可降解和良好的生物相容性等优点,在纺织、印染、伤口敷料、食品添加剂等领域得到了广泛应用。海藻酸钠可与Ca2+、Mg2+等金属离子络合,形成特殊的“蛋盒结构”,从而形成稳定的胶体。利用这一性质,海藻酸钠可用于食品涂膜剂以保持食品的新鲜度。然而,由于海藻酸钠的疏水性较差,在制备食品包装涂层或保鲜膜等食品接触材料中限制了其
论文部分内容阅读
海藻酸钠(Sodium Alginate)是一种天然的海藻多糖,具有资源充裕、安全可降解和良好的生物相容性等优点,在纺织、印染、伤口敷料、食品添加剂等领域得到了广泛应用。海藻酸钠可与Ca2+、Mg2+等金属离子络合,形成特殊的“蛋盒结构”,从而形成稳定的胶体。利用这一性质,海藻酸钠可用于食品涂膜剂以保持食品的新鲜度。然而,由于海藻酸钠的疏水性较差,在制备食品包装涂层或保鲜膜等食品接触材料中限制了其进一步的应用,需对其进行化学改性以增强其疏水性。为此,本文在分析了海藻酸钠的结构、性质、应用领域和研究现状的基础上,针对海藻酸钠的疏水改性进行深入分析与实验研究,主要研究工作内容与结果如下:(1)预实验:通过溶液共混将海藻酸钠分别与四硼酸钠、结冷胶、田菁胶混合制备成三种不同的复合胶体,观察海藻酸钠添加不同物种后的表观状态。通过渗透法对上述三种海藻酸钠复合胶体的疏水性能进行了测试,结果表明未改性的海藻酸钠在短时间内无法阻隔水的渗透,疏水性能不佳,难以直接应用于制备疏水涂层。(2)改性实验:对海藻酸钠进行乙酰化改性研究,通过优化不同质量比例的醋酸酐与吡啶(0.75 mL/1.5 m L、1.5 m L/3 m L、3 m L/6 m L、6 m L/12 m L、12 m L/24 m L),制备出不同的乙酰化产物,通过理化性状初步筛选、~1H NMR分析和FTIR分析后,确定乙酰化产物中的羟基已被乙酰基成功取代,实现了海藻酸钠分子结构的改变。用酸碱滴度法对产物进行了取代度计算,结果表明不同质量比例的醋酸酐与吡啶所制备的改性海藻酸钠具有不同的取代度,最佳取代度为1.3。(3)评价实验:对乙酰化海藻酸钠凝胶强度的物性特征进行分析,并观察其成膜后的微观特性。结果表明,乙酰化海藻酸钠的粉末呈现不规则形状,并伴有明显孔隙,与未改性的海藻酸钠粉末相比更为粗糙。利用乙酰化海藻酸钠制备出的薄膜也更为致密,并保留了可降解特性。药物迁移实验与乙酰化海藻酸钠疏水涂层模型表明,与未改性的海藻酸钠相比,乙酰化海藻酸钠的阻隔性能和疏水性能有了很大的提高,可以实现86%以上的阻隔率。本研究为海藻酸钠的疏水改性工艺优化及其在食品接触材料领域的应用提供了理论依据和方法借鉴。
其他文献
滨海湿地是全球生态系统中的一个重要组成部分,湿地土壤作为湿地生态系统最基本的载体,它在给植物和动物提供营养物质和参与各种物质的地球化学循环过程中起着重要的作用。土壤质量不仅能够直接制约区域土壤资源的可持续发展,而且还能够影响生态系统的稳定性。然而,目前对于湿地土壤质量评价主要基于土壤微观理化指标的单一或综合数据分析为主,无法体现出土壤宏观生态功能状况。因此,发展基于土壤生态功能的土壤质量评价理论与
水生态环境保护是“十四五”规划的重点之一,改善水环境质量已成为社会可持续发展的重中之重。与传统的脱氮工艺相比,短程硝化工艺优势明显,能够减少约25%的曝气量、节约40%的外加碳源、污泥产量低、工艺流程短以及节约能耗等优势。短程硝化工艺是实现短程硝化/厌氧氨氧化工艺的前端工艺,也是关键和限制性的步骤。因此,本研究课题在试验过程中以合成废水为处理对象,成功启动并实现了基于序批式活性污泥法(sequen
水资源短缺与水环境污染导致水资源危机日益凸显。流域上、下游地区往往在用水和排污方面存在冲突,将进一步加剧水资源危机对区域社会、经济和生态协调发展的不利影响。流域生态补偿是缓解上、下游用水矛盾,协调流域资源、生态、经济发展的灵活、高效的水管理方法。生态补偿的责任界定、补偿金额确定、生态补偿措施的建设等相互关联,是组成流域生态补偿系统方案的重要环节。单一层面的生态补偿研究忽略了生态补偿环节间交互作用,
精细化工废水成分复杂,其水质具有高浓度、高色度、高难降解、高难生化、高盐度、高毒性的特点,也叫“六高”废水,处理难度大。目前常用的方法有物理吸附与萃取、高级氧化法与生物降解法,其中高级氧化法因其环境友好性被广泛应用。臭氧是一种具有高氧化性的物质,其氧化机理包括直接氧化与间接氧化过程,但是仅采用臭氧氧化会造成臭氧的利用率低,对有机物的去除具有选择性,使得有机物氧化不彻底,单独采用臭氧氧化后的出水无法
抗生素类药物在治疗和预防疾病方面发挥重要作用的同时,也给环境和人类健康造成潜在危害。抗生素难以在生物体内被完全吸收和降解,残留的抗生素排放入水体中会使微生物产生可水平迁移的抗性基因(ARGs),进一步危害自然环境。本研究针对污水中四环素类抗生素(TCs)难以去除的问题,选择废弃物牡蛎壳作为人工湿地的基质,通过水热-共沉淀法将锌铁层状双金属氢氧化物(Zn Fe-LDHs)涂覆于牡蛎壳表面,对改性后的
颗粒污泥工艺在生物聚集性、生物活性、污染物去除率方面具有显著优势,被认为是保留生物量的有效手段。但是颗粒污泥的培养涉及环境和微生物交互影响的作用,以进水负荷冲击、营养物浓度降低、空间限制等为代表的饥饿胁迫是一种主要的环境影响因素。因此,颗粒污泥的快速形成以及维持成熟颗粒的稳定性一直是人们关注的焦点。针对污泥的颗粒化问题,以群体感应(Quorum sensing,QS)效应为基础的快速造粒的信号分子
互花米草是一种高度入侵的植物,其在全球范围内的蔓延已对许多国家沿海地区的生态系统安全和经济发展造成了严重的威胁。由于互花米草生长在沿海滩涂,进行机械施工的难度大,加上其本身根系发达、抗逆性强、恢复速度快等特点,现存处理方法成本高、起效慢,短期内难以完全清除互花米草,同时易引发环境污染和二次入侵等问题。生物防治,特别是植物的化感抑制作用,作为一种环保有效的方法为防治互花米草的入侵提供了一种新的思路。
人工湿地(Constructed Wetlands,CWs)作为一种新型生态型污水处理工艺,因其运行成本低、结构多样、效果稳定以及生态价值高等优点,在农村地区特别是非点源污染治理方面应用广泛。然而,冬季低温一直是影响CWs大规模应用的关键瓶颈问题之一。低温环境下,大多数污染物降解菌的活性和植物的光合作用会受到抑制,此外,低温条件可能会明显降低填料的吸附位点。目前,强化CWs低温运行性能的方法包括接
番茄红素是类胡萝卜素合成途径中的一种天然色素,主要分布在植物和微生物中,具有抗氧化、抗癌等多种生物学功能。虽然番茄红素的合成途径已经阐明,但途径中各种酶之间的相互作用关系报道较少。本研究从噬夏孢欧文氏菌(Pantoea ananatis,P.ananatis)中获得了合成番茄红素相关酶基因crt B、crt E和crt I,密码子优化后人工合成并将其克隆到质粒载体p ET-15b中,构建成重组质粒
纳米酶的诞生推动了诸多领域的发展,例如生物传感领域。由于纳米酶具有优异的催化活性以及较好的物理化学特性,使其具备了分析传感的基础。构建经济实惠且具有多活性位点的纳米酶成为了纳米材料领域研究的重点。目前所开发的纳米酶已经作为比色探针被广泛应用,但由于其种类有限导致分析传感的选择性受到限制。如果按照需求将纳米酶进行巧妙合理的设计使其实现功能化,则可以提高传感的选择性与灵敏度,从而实现高效的生物传感检测