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随着人们对环境资源的日益重视以及对食品质量安全要求的提高,利用天然高分子制成可降解的绿色功能型食品包装材料越来越受到广泛的关注。壳聚糖(Chitosan,CS)是一种生物相容性好、可再生、资源丰富的天然多糖类生物大分子,具有优良的抗菌、成膜性,是理想的食品包装用生物质材料之一,但较差的机械力学性能以及阻隔性能,较窄的抗菌谱限制了其在食品包装领域中的应用。因此,本研究拟通过一种天然抗菌物质迷迭香酸(Rosmarinic acid,RA)对石墨烯的衍生物氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)进行功能化改性,合成一种兼具优异的增强性能和抗菌性能的双功能碳基助剂氧化石墨烯/迷迭香酸(GO-RA),并以此与壳聚糖共混复合制备出高强度、高阻隔、高抗菌性能的壳聚糖基食品包装材料。具体研究如下:(1)以天然抗菌物质RA对GO进行功能化改性制备出了GO-RA复合材料,采用FTIR、UV-Vis、XRD、TG、SEM和TEM等对其进行表征。结果表明,RA接枝在GO片层上能够进一步削弱其层间的范德华力,使其层间距增加,这有利于阻止GO的团聚现象,增加其分散稳定性;GO-RA与GO相比热稳定性有所降低;RA接枝在GO片层上没有破坏其基本的二维平面结构,保留了其优异的理化性质。(2)以大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)作为模型菌研究了GO-RA的抗菌能力。结果表明,随着浓度的增加,GO、GO-RA对E.coli与S.aureus生长繁殖的抑制作用均呈现出逐渐增强的趋势;当GO与GO-RA在相同的浓度条件下,GO-RA对E.coli和S.aureus生长繁殖的抑制作用要强于GO;GO-RA对上述两种细菌均表现出更好的抗菌活性,杀菌率分别提高了19.3%和5.5%。(3)以壳聚糖为基体材料,氧化石墨烯/迷迭香酸为助剂,制备了壳聚糖/氧化石墨烯/迷迭香酸复合膜,研究了复合配方、加工条件对复合材料结构与性能关系,考察了GO-RA含量、壳聚糖浓度、甘油含量、干燥温度分别对复合膜的厚度、透明度、机械性能、阻湿性、阻油性、溶解度及抗菌性能的影响。结果表明:通过RA改性后,更有利于氧化石墨烯于壳聚糖基体中分散与结合,GO-RA与壳聚糖分子间存在较强的氢键相互作用,限制了壳聚糖大分子的移滑,从而提高了壳聚糖复合膜的热稳定性。随着GO-RA含量的增加,复合膜的透光率呈现出逐渐减小的趋势,拉伸强度和拉伸断裂应变均呈现出先增大后减小的趋势,水蒸气透过系数、透油系数和溶解度均呈现出先减小后增加的趋势。随着壳聚糖浓度的增加,复合膜的厚度逐渐增加,透光率逐渐降低,拉伸强度和拉伸断裂应变均呈现先增大后减小的趋势,水蒸气透过系数、透油系数、溶解度均呈现出先减小后增大的趋势。随着甘油添加量的增加,复合膜的透光率、拉伸断裂应变呈现出先增大后减小的趋势,拉伸强度呈现出不断下降的趋势,水蒸气透过系数、溶解度呈现出逐渐增大的趋势,透油系数呈现出先减小后增加的趋势。随着干燥温度的升高,复合膜的拉伸强度呈现出先增大后减小的趋势,拉伸断裂应变呈现出逐渐减小的趋势,水蒸气透过率呈现先减小后升高的趋势。干燥温度为45℃时复合膜的透油系数达到最低为0.48 mg·mm/(cm~2·d)阻油性能最好。添加不同含量GO-RA的复合膜对E.coli与S.aureus的抗菌效果都有显著(p<0.05)地提高。