以壳聚糖为主要代表的海洋多糖是蕴藏量丰富的天然生物活性物质。大量研究表明,壳聚糖具有良好的抑菌特性、生物相容性、生物降解能力、渗透性与加工性能,所以围绕壳聚糖等海洋多糖的开发利用已经成为了当今热门的课题之一。在前期的研究中,我所在的课题组已经完成了可食用壳聚糖薄膜以及壳聚糖复合薄膜的制备,提供了壳聚糖/海藻酸的复合技术和壳聚糖/卡拉胶的复合技术,并且发现了壳聚糖优异的加工性能与绝对的食用安全性。纳米纤维以极大的比表面积、优异的透气保湿性能、较好的柔韧与吸附性能等特点,成为了材料学的热门新宠儿。针对纳米纤维制备方法的研究目前已经相当成熟,传统方法依旧在沿用,新奇方法也层出不穷。但真正适用于壳聚糖、并以食品包装用纳米纤维为应用前景的制备方法的报道非常鲜见,多数情况是制备出的壳聚糖纳米纤维不适合做食品包装材料,或者适合做食品包装材料的纳米纤维无法运用壳聚糖为原料,抑或制备出的纳米纤维存在诸多限制因素,如步骤繁琐复杂耗时耗能,制备出的纤维直径过大、取向难控、无法摆脱化学溶剂的束缚等,这在很大程度上限制了壳聚糖纳米纤维在食品包装领域的应用。本研究在课题组先前利用冰晶模型法成功制备壳聚糖气凝胶的基础上,开发出了一种全新的超声雾化结合冷冻铸造的壳聚糖纤维制备工艺。全文从全新制备工艺的探索、参数优化、壳聚糖纳米纤维的物理性能与机械性能的分析与强化、纤维素滤纸的壳聚糖纳米纤维功能涂布、壳聚糖纳米纤维的抑菌性检测、壳聚糖纳米纤维的蔬果保鲜性能分析等方面进行研究,探索壳聚糖纳米纤维在食品包装方面的潜能。1超声雾化结合冷冻铸造的纳米纤维制备工艺的提出与参数优化超声雾化结合冷冻铸造工艺在仅使用水作为主要溶剂的前提下,可以制备出直径小于100纳米、且取向统一的壳聚糖纳米纤维。制备出的壳聚糖纳米纤维具有较高的安全性、相容性以及环境友好性。扫描电子显微镜的观察分析表明,纤维形态主要与雾化方式、冷冻温度和壳聚糖原溶液的黏度有关。获得直径最小且取向统一的壳聚糖纳米纤维的工艺参数为：超声波雾化(PSAF作为雾化工具),液氮作为冷却剂,壳聚糖原溶液的浓度为0.4 wt%,壳聚糖分子量为22 kDa,水与微量乳酸作为溶剂,壳聚糖雾化原液的温度为0℃。2壳聚糖纳米纤维的物理、机械性能分析与强化由超声雾化结合冷冻铸造工艺制备出的壳聚糖纳米纤维遇水极易发生形变,在水中浸泡24 h后,纤维结构趋向于凝胶,但是不发生溶解。壳聚糖纳米纤维的吸水率为33.56%,持水率为20.90%,比表面积为19.318 m2/g。由PSAF和双动喷笔雾化制备出的壳聚糖纳米纤维机械性能较差,当前形式无法直接用做功能性材料。机械压缩成膜是一种有效提升壳聚糖纳米纤维物理和机械性能的途径。在压缩成膜后,纤维的耐水性(在水中浸泡24 h后,纤维膜只发生吸水膨胀,除膜面积变大外无其它形变)明显提升,吸水率(19.57%)有不同程度的下降,而且机械压缩力越大,耐水性越高,吸水率越低。另外,经由压缩成膜后的纳米纤维拥有较好的机械性能,但是扫描电子显微镜表面分析表明,纤维直径略有增加(从390 nm变为475 nm)。纤维的比表面积有明显下降(手动压膜的比表面积为10.423 m2/g,油压机压膜的比表面积为3.7140 m2/g)。3纤维素滤纸的壳聚糖纳米纤维功能涂布用壳聚糖纳米纤维对纤维素滤纸进行功能涂布,是一个有效利用壳聚糖纳米纤维的途径。借助于纤维素滤纸,壳聚糖纳米纤维的机械性能明显提升；由于壳聚糖纳米纤维的涂布,纤维素滤纸的比表面积和抗菌性能也有明显提高。PSAF单次雾化后,涂层效果最佳,壳聚糖纳米纤维涂层的纤维直径为234.96士68.36 nm。在有水存在的情况下,无法通过交联的方式维持壳聚糖纳米纤维的涂层形态,但是以TPP为交联剂与壳聚糖溶液同时超声雾化或者一前一后超声雾化形成的涂层可有效维持壳聚糖纳米纤维的形态,但是这种操作的重复性和可控性较差。4壳聚糖纳米纤维的抑菌性能分析不同的壳聚糖纳米纤维状态,抑菌性不同,由高到低依次为：壳聚糖纳米纤维涂布后的纤维素滤纸,壳聚糖纳米纤维与TPP交联后涂布的纤维素滤纸,油压机压缩的壳聚糖纳米纤维膜,未经处理的壳聚糖纳米纤维。本研究范围内的壳聚糖纳米纤维样品,总体上看对枯草杆菌的抑制作用最明显,其次为大肠杆菌,对金黄色葡萄球菌的抑制作用较弱。从抑菌性的角度分析,超声雾化结合冷冻铸造的壳聚糖纳米纤维适合用作抗菌性食品包装材料。5壳聚糖纳米纤维的蔬果保鲜性能分析从草莓的感官评测、失重率评测、腐败等级评测、抗坏血酸(Vc)含量评测等4个指标分析,壳聚糖纳米纤维涂布后的纤维素滤纸具有优异的水果保鲜性能,可以延长货架期,防止果实腐败霉变,有效保存营养物质,是一种较为理想的蔬果包装材料。但目前的壳聚糖纳米纤维在蔬果保鲜方面的性能与传统的食品用保鲜膜相比,除了有效防止腐败菌滋生之外再无明显优势,尤其在保持水分,维持果实坚挺的形态以及Vc含量的保持等等方面尚且不如传统的保鲜膜,有必要通过寻找其它媒介替代纤维素滤纸,探索更优秀的涂布方案。