【摘 要】
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环境污染与食品安全是人类面临的两大问题,生物可降解、安全性的食品包装材料需求迫切,可降解食品薄膜因此受到了广泛的关注与研究。壳聚糖作为一种制备降解薄膜的优异材料,具有无毒安全、生物相容、抑菌可降解等性能,但高脆性和低柔韧性限制了它的应用范围。这可通过共混改性的方法来改善其机械性能或添加其他功能。本研究以壳聚糖（CS）为成膜基质,使用羟丙基甲基纤维素（HPMC）为辅助成膜材料,并以聚乙烯醇（PVA）
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环境污染与食品安全是人类面临的两大问题,生物可降解、安全性的食品包装材料需求迫切,可降解食品薄膜因此受到了广泛的关注与研究。壳聚糖作为一种制备降解薄膜的优异材料,具有无毒安全、生物相容、抑菌可降解等性能,但高脆性和低柔韧性限制了它的应用范围。这可通过共混改性的方法来改善其机械性能或添加其他功能。本研究以壳聚糖（CS）为成膜基质,使用羟丙基甲基纤维素（HPMC）为辅助成膜材料,并以聚乙烯醇（PVA）为增韧剂,添加甘油做增塑剂,制备了CS/HPMC/PVA（CHP）共混膜,并在此基础上对制得的共混膜分别做了两项研究:（1）通过添加天然竹纤维来增强膜的力学性能,对得到的BF/CS/HPMC/PVA（BCHP）杂化膜进行了结构和性能研究;（2）使用黑豆种皮中提取的花青素ACN来功能化处理共混膜,得到的ACN/CS/HPMC/PVA（ACHP）比色指示膜具有检测肉制品新鲜度的功能。CHP共混膜的制备:以力学性能和薄膜的吸湿性为评价指标,对CS、HPMC、PVA和甘油四个因素的浓度进行了考察,通过单因素实验和正交试验确定了最佳浓度组合:当CS、HPMC和PVA的浓度均为3%,甘油浓度为1%时薄膜的整体性能更好,得到薄膜拉伸强度平均为8.69±1.03 MPa,断裂伸长率为50.79±1.73%。最后通过傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射分析（XRD）和热重分析（TGA）对薄膜的结构表征表明,各组分之间生物相容性良好,能够交联形成复杂的空间体系。BCHP杂化膜的制备与表征:通过将改性的竹纤维加入至薄膜中,制备出了BCHP杂化膜。FTIR、XRD、TG和SEM的形态结构分析表明:在适量偶联剂的帮助下,竹纤维能够强化薄膜结构。力学测试显示,当使用1 mL A-151改性1 g竹粉时,所制备的杂化膜的抗张强度强化了 62%,最大可达23±0.79 MPa。同时抑菌测试表明,杂化膜的抑菌性较未经杂化的对比膜提高了 2.98%,最大抑菌圈直径为13.11±0.77 mm。ACHP比色指示膜的制备与表征:通过利用力学分析、溶胀率测试、FTIR、SEM和TG对比色指示膜进行了结构表征,发现花青素能够改变薄膜结构及形貌。DPPH自由基清除活性的测定表明含35%花青素的薄膜抗氧化能力很强,30 min内对自由基的清除活性最高可达97%。新鲜猪肉和鳕鱼的实际包装应用表明,含35%花青素的薄膜能对食物的变质做出灵敏的反应,起到良好的指示作用。
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